2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：牛頓定律

牛頓定律課件

2-1一顆子彈從槍口飛出的速度是300m／s，在槍管內(nèi)子彈所受合力的大小由下式給出：其中F以N為單位，t以s為單位。（1）畫(huà)出F~t圖。（2）計(jì)算子彈行經(jīng)槍管長(zhǎng)度所花費(fèi)的時(shí)間，假定子彈到槍口時(shí)所受的力變?yōu)榱?。?）求該力沖量的大小。（4）求子彈的質(zhì)量。×=3400410Ft5結(jié)束目錄×=3400410Ft5已知：解：(1)o3×10-3400F/Nt/s0(2)×=3400410Ft5=t=3×10-3s(3)=IF~t圖面積=0.6Nsmv0.2×10-3kg=I=0.6300=(4)結(jié)束目錄

2-2某物體上有一變力下作用，它隨時(shí)間變化的關(guān)系如下：在0·1s內(nèi)，F(xiàn)均勻地由0增加到20N；又在以后0．2s內(nèi)F保持不變；再經(jīng)0·1s,F又從20N均勻地減少到0。（1）畫(huà)出F~t圖；（2）求這段時(shí)間內(nèi)力的沖量及力的平均值；（3）如果物體的質(zhì)量為3kg開(kāi)始速度為1m／s，與力的方向一致，問(wèn)在力剛變?yōu)?時(shí)，物體速度為多大？o20F/Nt/s0.10.40.30.2結(jié)束目錄解：(1)o20F/Nt/s0.10.40.30.2(2)I=0.3×20=60s=ftΔI=60.4=15N(3)I=mv2-mv1v2=Imv1m+=6+3×13=3m/s結(jié)束目錄

2-3水力采煤，是用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊煤層，如圖所示。設(shè)水柱直徑D=30mm，水速v=56/s水柱垂直射在煤層表面上，沖擊煤層后的速度為零，求水柱對(duì)煤的平均沖力。Dv結(jié)束目錄Dv解：每秒射在煤層上的水柱質(zhì)量為：πρ14Dmv12=水柱每秒沿x軸方向的動(dòng)量增量為：Δx==mv1xmv2xmv1xmvπρ14Dv12=214=×3.14×(3×10-2)2×(56)2×1×103=-2.22×103N=ftΔx=mv1xmvΔ水柱對(duì)煤層的平均沖力為2.22×103N結(jié)束目錄2-4將一空盒放在秤盤(pán)上，并將秤的讀數(shù)調(diào)整到零。然后從高出盒底h=4.9m處，將小石子流以每秒n=100個(gè)的速率注人盒中。假設(shè)每一石子的質(zhì)量m=0.02kg，都從同一高度落下，且落到盒內(nèi)后就停止運(yùn)動(dòng)，求石子從開(kāi)始注入盒內(nèi)到t=10s時(shí)秤的讀數(shù)。結(jié)束目錄解：石子落入稱盤(pán)時(shí)的速度為：每秒落入的石子質(zhì)量為：每秒由石子給稱盤(pán)的平均沖力為：=2ghv1=2×9.8×4.9=9.8m/sM=nm=100×0.02=2kg/sf=nmv1=2×9.8=19.6N10秒內(nèi)落入的石子重量為：G=Mgt=2×9.8×10=196N稱盤(pán)讀數(shù)為：N=G+f=196+19.6=215.6N結(jié)束目錄

2-5一輛裝煤車(chē)以3m／s的速率從煤斗下面通過(guò)，煤粉通過(guò)煤斗以每秒5t的速率豎直注入車(chē)廂。如果車(chē)廂的速率保持不變，車(chē)廂與鋼軌間摩擦忽略不計(jì)，求牽引力的大小。結(jié)束目錄解：=FvddPt=ddmt=5×103×3=1.5×104N

2-6(1)以5m／s的速度勻速提升一質(zhì)量為10kg的物體,間在10s內(nèi)提升力作功若干？

(2)又若以比前快1倍的速度把該物體勻速提高同樣的高度，試問(wèn)所作的功是否比前一種情況大？為什么？

(3)在(1)、(2)兩種情況下，它們的功率是否一樣？

(4)若用一大小不變的力將該物體從靜止加速提高到同一高度，使物體最后獲得的速度為5.0m／s，問(wèn)提升力作功多少？平均功率為多少？又開(kāi)始時(shí)和結(jié)束時(shí)的瞬時(shí)功率各為多少？

結(jié)束目錄=0FG解：(1)(2)同上gm=FG=Ast=F=vF=9.8×10×5×10=4.9×103J(3)在(1)中P=Fv在(2)中2′P=P′P=Fv′=Fv2×()5.0500.25m/s2ah22v2==2=(4)=Fgmam+()=Fgam=10×10.05=100.5NA