1、目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题3.5 牛顿运动定律的应用 第二课时用牛顿运动定律解决几类典型问题高中物理必修1教科版第三章 牛顿运动定律目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题2应用整体法和隔离法解决简单的连接体问题.目标定位1理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向.1理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向.1学会分析含有弹簧的瞬时问题.3掌握临界问题的分析方法目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题预习导学1牛顿第二定律的表达式Fma，其中加速度a与合外力F存在着瞬时对应关系，a与F同时产
2、生、同时变化、同时消失；a的方向始终与合外力F的方向相同2解决动力学问题的关键是做好两个分析：受力情况分析和运动情况分析，同时抓住联系受力情况和运动情况的桥梁：加速度目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题一、瞬时加速度问题课堂讲义分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时时刻前、后的受力情况，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度此类问题应注意以下两种基本模型：1刚性绳(或接触面)：可认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体若剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要考虑形变恢复时间2弹簧(或橡皮绳)：此类物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间在撤去其他力的瞬间，其弹力
3、的大小往往可以看成不变目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义【例1】如图1所示，质量为m1 kg的小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，当剪断轻绳的瞬间，取g10 m/s2，此时轻弹簧的弹力大小为_；小球的加速度大小为_图 1mgF45Fmg10 N 10 N瞬间不变，与剪断前相同F合14.14 m/s2目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义针对训练 质量均为m的A、B两球之间连有一轻弹簧，放在光滑的水平台面上，A球紧靠墙壁，如图 2所示今用力F将B球向左推压弹簧，静止后，突然将力
4、F撤去的瞬间()AA的加速度大小为BA的加速度为零CB的加速度大小为DB的加速度大小为图 2弹簧弹力瞬间不变仍然静止F合=F弹=F撤去F目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题二、动力学中的临界问题课堂讲义1临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态2关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义3常见的三类临界问题的临界条件(1)相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：相互作用的弹力为零(2)绳子松弛的临
5、界条件是：绳的拉力为零(3)存在静摩擦的系统，当系统外力大于最大静摩擦力时，物体间不一定有相对滑动，相对滑动与相对静止的临界条件是：静摩擦力达到最大值目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义【例2】如图 3所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，绳与水平地面间的夹角 53，A与地面间的摩擦不计，求：(1)当卡车以加速度a1加速运动时，绳的拉力为mg，则A对地面的压力多大？(2)当卡车的加速度a2g时，绳的拉力多大？方向如何？图 3 设物体刚离开地面时mgF(1)a1a0物体没有离开地面mgFNFFcos ma1Fsin Nmg水平方向：竖直方向目标定位预习导
6、学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义【例2】如图3所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，绳与水平地面间的夹角 53，A与地面间的摩擦不计，求：(1)当卡车以加速度a1加速运动时，绳的拉力为mg，则A对地面的压力多大？(2)当卡车的加速度a2g时，绳的拉力多大？方向如何？图 3 设物体刚离开地面时mgF(2)a2 a0物体已离开地面设此时绳与地面成角mgF方向：tan 1，45目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题三、整体法与隔离法的应用课堂讲义1在求解连接体问题时常常用到整体法与隔离法所谓“连接体”问题，是指运动中的几个物体或上下叠放在一起、
7、或前后挤靠在一起、或通过细绳、轻弹簧连在一起的物体组2整体法是指当连接体内的物体之间没有相对运动(即有共同加速度)时，可把此物体组作为一个整体对象考虑，分析其受力情况，整体运用牛顿第二定律列式求解3隔离法是指在求解连接体内各个物体之间的相互作用力(如相互间的拉力、压力或相互间的摩擦力等)时，可以把其中一个物体从 连接体中“单独”隔离出来，进行受力分析的方法整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要有机地结合起来联合、交叉运用，这将会更快捷有效目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义【例3】静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图4.轻绳长L1 m，
8、承受的最大拉力为8 NA的质量m12 kg，B的质量m28 kg.A、B与水平面的动摩擦因数0.2.现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(g10 m/s2)求：(1)绳刚被拉断时F的大小；(2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2 m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离图4(1)对A物体m1gFNTFfTm1gm1aa2 m/s2对A、B整体F(m1m2)g(m1m2)aF40 N 目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义【例3】静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图4.轻绳长L1
9、 m，承受的最大拉力为8 NA的质量m12 kg，B的质量m28 kg.A、B与水平面的动摩擦因数0.2.现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(g10 m/s2)求：(2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2 m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离(2)绳断后m1gFN1Ff1m2gFN2Ff2目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题课堂讲义针对训练 两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图 5所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于()A.B.CF D.图 5
10、A、B整体m1g+m2gFF地F(m1m2)a以B为对象m2gFNFAB目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题1图 6所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A0 B.Cg D.瞬时加速度问题对点练习图 6弹簧弹力瞬间不变mgFN30F弹目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题2三个质量相同的物块A、B、C，用两个轻弹簧和一根轻线相连，如图 7所示，挂在天花板上，处于静止状态，在将A、B间细线剪断的瞬间，A、B、C的加速度分别为多大？(取向下为
11、正，重力加速度为g)对点练习图 7剪断细线瞬间弹簧弹力不变以整体为研究对象得与A相连的弹簧弹力大小F13mg隔离C得与C相连的弹簧弹力大小为F2mg.F1mgmaAaA2gmgF2maBaB2gF2mgmacaC0 mgF1mgF2mgF2目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题3如图 8所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2，求：(1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力动力学中的临界
12、问题对点练习图 8设车后壁弹力为0时 的加速度为a0mgT37Tsin 37 ma0Tcos 37 mga0gtan 37 7.5 m/s2aa0(2)小球飞起来mgT3如图 8所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2，求：(1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力动力学中的临界问题FN0 目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题4质量分别为2 kg和3 kg的物块A、B放在光滑水平面上并
13、用轻质弹簧相连，如图 9所示，今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F120 N、F210 N，则下列说法正确的是()A弹簧的弹力大小为16 NB如果只有F1作用，则弹簧的弹力大小变为12 NC若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零D若F110 N、F220 N，则弹簧的弹力大小不变整体法与隔离法的应用对点练习图 9物体A和B为整体F1F2(mA+mB)aa2 m/s2物体AmgFNF1F弹F1F弹mAaF弹16N 物体A和B为整体F1(mA+mB)aa4 m/s2物体AF1F弹mAaF弹12N 目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题4质量分别为2 kg和3 kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图 9所示，今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F120 N、F210 N，则下列说法正确的是()A弹簧的弹力大小为16 NB如果只有F1作用，则弹簧的弹力大小变为12 NC若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零D若F110 N、F220 N，则弹簧的弹力大小不变整体法与隔离法的应用对点练习图 9绳对物体的拉力等于原来弹簧的拉力物体A和B为整体F1F2(mA+mB)aa2 m/s2物体AmgFNF1F弹 F弹 F1 mAaF弹14N 目标定位预习导学课堂讲义对点练习用牛顿运动定律解决几类典型问题再见
