第02章牛顿定律24牛顿定律的应用举例(783KB).PPTVIP

2-4　牛顿定律的应用举例 第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-4　牛顿定律的应用举例 第二章 牛顿定律 物理学 第五版 * 一　解题步骤 已知力求运动方程 已知运动方程求力 二　两类常见问题 隔离物体 受力分析 建立坐标 列方程 解方程 结果讨论 * 　　(1) 如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计．且 ．求重物释放后，物体的加速度和绳的张力． 　　例1　阿特伍德机 * 解(1) 以地面为参考系 画受力图、选取坐标如右图 * （2）若将此装置置于电梯顶部，当电梯以加速度 相对地面向上运动时，求两物体相对电梯的加速度和绳的张力． 解 以地面为参考系 设两物体相对于地面的加速度分别为 ，且相对电梯的加速度为 * 解得 * 例2 如图长为 的轻绳，一端系质量为 的小球，另一端系于定点 ， 时小球位于最低位置，并具有水平速度 ，求小球在任意位置的速率及绳的张力． * 解 * 问绳和铅直方向所成的角度 为多少？空气阻力不计． 　　例3　如图摆长为 的圆锥摆，细绳一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为 的小球，小球经推动后，在水平面内绕通过圆心 的铅直轴作角速度为 的匀速率圆周运动． * 解 越大， 也越大 另有 * 利用此原理，可制成蒸汽机的调速器（如图所示） * 例4　设空气对抛体的阻力与抛体的速度成正比，即 ， 为比例系数．抛体的质量为 、初速为 、抛射角为 ．求抛体运动的轨迹方程． * 解　取如图所示的 　　平面坐标系 * 代入初始条件解得: * 由上式积分代初始条件得： * * 解 取坐标如图 例5 一质量 ，半径 的球体在水中静止释放沉入水底．已知阻力 , 为粘滞系数，求 ． 浮力 令 * 浮力 * （极限速度） 当 时 一般认为 ≥ * 若球体在水面上具有竖直向下的速率 ，且在水中 ，则球在水中仅受阻力 的作用 2-4　牛顿定律的应用举例 第二章 牛顿定律 物理学 第五版 2-4　牛顿定律的应用举例 第二章 牛顿定律 物理学 第五版