1、专题五 牛顿定律中的动态分析【学习目标】1掌握变力问题的分析和解题思路。2熟练使用牛顿运动定律。【学习重点】变力问题的分析和解题思路。【学习难点】瞬时变力问题的动力学分析。【学海导航】力和加速度的瞬时关系:物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一_所受到的合外力的_ 和_来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生_,F 合 =ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时_、同时_、同时_。【导学过程】一分段变力问题的分析-分段法例题一:杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质 量可忽略不计的长竹竿,质量为 30 kg 的演员自杆顶由静止
2、开始下滑,滑 到杆底时速度正好为零。已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感 器,传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取 g=10 m/s2。求:(1)杆上的人下滑过程中的最大速度;(2) 竹竿的长 度。.二物体的瞬时变力问题的分析1在动力学问题中,物体受力发生突变时,根据牛顿第二定律的瞬时性,物体的加速度也会发生突变,突变时刻物体的状态称为_状态。2分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是:例题二:物体放在光滑的水平面上,在水平力作用下从静止开始作直线运动,当水平拉力逐渐减小时,它的加速度 ,它运动的速度将 ,当该力减为零后,物体将 。思考:雨滴从空中下落的过程是自由落体运动吗?如果雨滴从
3、 3000m 高处自由下落,落体速度有多大?你觉得符合实际情况吗?试分析雨滴在空中下落的运动情况,回顾课本 P10 最后一段。例题三:设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点下落的速度 v 的平方成正比,即 (其中 k 为2vf比例系数) 。雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为 g。设雨点的质量为 m,求:(1)每个雨点最终的运动速度 (用 、R、g、k 表示) ;mv(2)雨点的速度达到 /2 时,雨点的加速度 a 为多大?例题四:如图所示,自由下落的小球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧 被压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度和所受合力的变化情况是:合力_,加速度_,速度_。【思考练习】1如图甲所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力 F1 与 F2 的作用,静止不动,现保持力 F1不变,使力 F2 逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是图乙中的【 】2试分析“蹦极”运动中速度、加速度和力的变化规律。【学教后记】