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1、第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题【教育类精品资教育类精品资料料】第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题 A 例例1 质量为质量为 m 的物体自空中落下，它除受重力外，的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用。比例系比例系数为数为 k ， k 为正常数为正常数。该下落物体的收尾速度该下落物体的收尾速度(即最后即最后物体做匀速直线的速度物体做匀速直线的速度)将是将是：第二章第
2、二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题 例例2：在倾角为在倾角为 的固定光滑的斜面上，放一质的固定光滑的斜面上，放一质量为量为 的小球，球被竖直的木板挡住，当竖直木板的小球，球被竖直的木板挡住，当竖直木板被迅速拿开的瞬间，小球获得的被迅速拿开的瞬间，小球获得的加速度加速度（A）（B）（C）（D）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题（A A）=/2 =/2 （B B）=arccos(g/Rarccos(g/R2 2) )（C C）=arctg(R=ar
3、ctg(R2 2/g) /g) （D D）需由小珠质量决定需由小珠质量决定 例例3 3 一小环可在半径为一小环可在半径为R R的大圆环上无摩擦地滑动，的大圆环上无摩擦地滑动，大圆环以其竖直直径为轴转动，如图所示。当圆环以恒大圆环以其竖直直径为轴转动，如图所示。当圆环以恒定角速度定角速度转动，小环偏离圆环转轴而且相对圆环静止转动，小环偏离圆环转轴而且相对圆环静止时，小环所在处圆环半径偏离竖直方向的角度时，小环所在处圆环半径偏离竖直方向的角度为为解：解：对小环受力分析，有：对小环受力分析，有：从以上二式可得到：从以上二式可得到：R第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版
4、）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题 例例4 一质量为一质量为 的夹子，的夹子， 以压力以压力 P = 120N 夹着质量夹着质量 的木板，已知夹子与木板间的摩擦的木板，已知夹子与木板间的摩擦系数系数 问以多大的力竖直向上拉时，才会使木板问以多大的力竖直向上拉时，才会使木板脱离脱离夹子夹子.解：解：设木板加速度设木板加速度 ；夹子加速度；夹子加速度 .脱离条件脱离条件 注意注意起重机爪起重机爪钩提升物体速度安钩提升物体速度安全问题全问题.第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题 例例5 已知一物体质量已知一物体
5、质量 沿水平方向运动，初速度沿水平方向运动，初速度为为 ，所受的阻力为，所受的阻力为 ，求停止运动时，求停止运动时，物体运动的距离。物体运动的距离。解：解：第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题mM解解1 确定确定木木块块为研究对象，为研究对象， 在地面上建立坐标系，在地面上建立坐标系，要想使要想使 m 相对相对 M静止，静止，m 在在水平方向与水平方向与 M 的加速度相同的加速度相同联立求解：联立求解： 例例6 质量为质量为 m 的木块的木块放在质量为放在质量为 M 倾角为倾角为 的的光滑斜劈上光滑斜劈上, 斜劈与地
6、面的斜劈与地面的摩擦不计摩擦不计, 若使若使 m 相对斜相对斜面静止，面静止， 需在斜劈上施加需在斜劈上施加多大的水平外力？多大的水平外力？ 木块对木块对斜劈的压力为多少？斜劈的压力为多少？第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题M 由牛顿第三定律，由牛顿第三定律，m对对M的压力与的压力与N大小相等方向相反，大小相等方向相反，数值为数值为 解解2 沿斜面建立坐标沿斜面建立坐标系，系， 坐标系建立得好坏，坐标系建立得好坏，对解题难易程度有直接影对解题难易程度有直接影响，但对结果无影响响，但对结果无影响.m则外力则外力解得：
7、解得：第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题解解 例例7 7 如图长为如图长为 的轻绳，一端系质量为的轻绳，一端系质量为 的小球的小球, ,另一端系于定点另一端系于定点 ， 时小球位于最低位置，并具时小球位于最低位置，并具有水平速度有水平速度 ，求小球在任意位置的速率及绳的张力，求小球在任意位置的速率及绳的张力. . 第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题 例例8 质量为质量为m的物体在摩擦系数为的物体在摩擦系数为 的平面上作匀的平面上作匀速直
8、线运动，问当力与水平面成速直线运动，问当力与水平面成角多大时最省力？角多大时最省力？ 解：解： 建立坐标系，建立坐标系，受力分析，列受力方程。受力分析，列受力方程。联立求解：联立求解：分母有极大值时，分母有极大值时，F 有极小值，有极小值，第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题由由有有 例例9 质量为质量为 m 的物体，在的物体，在 F = F0-kt 的外力作用下沿的外力作用下沿 x 轴运动，已知轴运动，已知 t = 0 时，时，x0= 0,v0= 0, 求：物体在任意时求：物体在任意时刻的加速度刻的加速度 a，速度
9、速度 v 和位移和位移 x 。解：解：第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题证明：证明：a 中不显含时间中不显含时间 t，要进行积分变量的变换要进行积分变量的变换两边积分两边积分则则 例例10 一质量为一质量为 m 的物体，最初静止于的物体，最初静止于 x0 处处, 在在力力 F = - - k/x2 的作用下沿直线运动，的作用下沿直线运动，试求试求：物体在：物体在任意位置任意位置x处的速度。处的速度。 第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）牛顿定律习题课选讲例题牛顿定律习题课选讲例题作业：作业：5，6，7，8，9
