第一章运动和力资料.ppt

第一章 运动和力 3 正压力 两个较硬的物体通过相互挤压的作用力和反作用力 A B N′ N N ----正压力 N‘ ----支持力 （1）静摩擦力 当物体与接触面存在相对滑动趋势时，物体所受到接触面对它的阻力。其方向与相对滑动趋势方向相反。 大小随外力的变化而变化 4 摩擦力 最大静摩擦力： ?0为静摩擦系数 （2）滑动摩擦力 当物体相对于接触面滑动时，物体所受到接触面对它的阻力。其方向与滑动方向相反。 ?为滑动摩擦系数 一般情况认为μ略小于μ0 或 联系力与运动的桥梁是加速度 一重、二弹、三摩擦 牛顿定律的应用举例 已知力求运动方程 已知运动方程求力 一　两类常见问题 二　解题步骤 建立坐标 隔离物体 列方程 解方程 结果讨论 受力分析 简述为：选物体，看运动，查受力，列方程 受力分析： mAg T f 1 N1 mBg N1 f 1 f 2 B F T N2 A 例1、如图所示，两木块质量分别为mA=1.0kg, mB=2.0kg。A、B间的摩擦系数?1= 0.20。B与桌面的摩擦系数?2= 0.30。若木块滑动后它们的加速度大小均为0.15 m/s2。求作用在B 物上的拉力？ A y x F B A： B： 由A式： 由B式： 解得： y x mAg T f 1 N1 mBg N1 f 1 f 2 B F T N2 A 例2　如图摆长为l 的圆锥摆，细绳一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为 m 的小球，小球经推动后，在水平面内绕通过圆心O的铅直轴作角速度为 的匀速率圆周运动． 问绳和铅直方向所成的角度 为多少？空气阻力不计． 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） 解 取坐标如图 例3 一质量m，半径r 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 ≥ 　　(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． 练习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 求：加速度和绳的张力? （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 练习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 练习3　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： 物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系 相对运动与惯性参考系 第一章 运动和力 质点动力学 圆周运动 v θ x O r 上节回顾 例2 一歼击机在高空点A时的水平速率为1940 km/h ,沿近似圆弧曲线俯冲到点B，其速率为2192 km/h , 经历时间为3 s, 设 的半径约为 3.5 km, A B 飞机从A到B过程视为匀变速率圆周运动，不计重力加速度的影响，求：(1)飞机在点B的加速度；(2)飞机由点A到点B所经历的路程. 解（1） 而B点 解得： A B （2）矢径 所转过的角度 A B 解： 例3 半径为r = 0.2 m的飞轮，可绕O轴转动。已知轮缘上一点M的运动方程为θ = -t 2 +4t ，求在1秒时刻M点的速度和加速度。 o x o x 解： 例3 半径为r = 0.2 m的飞轮，可绕O轴转动。已知轮缘上一点M的运动方程为θ = -t 2 +4t ，求在1秒时刻M点的速度和加速度。 要点回顾 线量（平面运动） 角量（圆周运动） 位矢 角位置 位移 角位移 速度 角速度 加速度 角加速度 练习1 一质点沿半径为R的圆周运动，其路程s随时间t的变化规律为 ，式中b，c为大于零的常数，且 。求（1）质点的切向加速度和法向加速度。（2）经过多长时间，切向加速度等于法向加速度。 解： （1） （2） 解得 速率 练习2 由楼窗口以水平初速度v0射出一发子弹，取枪口为原点，沿v0