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(共14张PPT)
牛顿定律课件
2-1一颗子弹从枪口飞出的速度是300
m／s，在枪管内子弹所受合力的大小由下
式给出：
其中 F 以N为单位，t 以s为单位。
（1）画出 F~t 图。
（2）计算子弹行经枪管长度所花费的时
间，假定子弹到枪口时所受的力变为零。
（3）求该力冲量的大小。
（4）求子弹的质量。
×
=
3
400
4
10
F
t
5
结束
目录
×
=
3
400
4
10
F
t
5
已知：
解：
(1)
o
3×10-3
400
F/N
t/s
0
(2)
×
=
3
400
4
10
F
t
5
=
t
=
3×10-3s
(3)
=
I
F~t图面积
=
0.6Ns
m
v
0.2×10-3kg
=
I
=
0.6
300
=
(4)
结束
目录
2-2 某物体上有一变力下作用，它随时
间变化的关系如下：在0·1s内，F均匀地由0
增加到20N；又在以后0．2s内 F 保持不变；
再经 0·1s, F 又从 20N均匀地减少到 0。
（1）画出 F~t 图；
（2）求这段时间内力的冲量及力的平均值；
（3）如果物体的质
量为 3kg 开始速度为
1m／s， 与力的方向
一致，问在力刚变为0
时，物体速度为多大？
o
20
F/N
t/s
0.1
0.4
0.3
0.2
结束
目录
解：
(1)
o
20
F/N
t/s
0.1
0.4
0.3
0.2
(2)
I =0.3×20=60s
=
f
t
Δ
I
=
6
0.4
=
15N
(3)
I =mv2-mv1
v2
=
I
mv1
m
+
=
6+3×1
3
=
3m/s
结束
目录
2-3 水力采煤，是用高压水枪喷出的强
力水柱冲击煤层，如图所示。 设水柱直径
D =30mm，水速 v =56/s水柱垂直射在煤
层表面上，冲击煤层后的速度为零，求水柱
对煤的平均冲力。
D
v
结束
目录
D
v
解：
每秒射在煤层上的
水柱质量为：
π
ρ
1
4
D
m
v
1
2
=
水柱每秒沿 x 轴方向的动量增量为：
Δ
x
=
=
m
v
1x
m
v
2x
m
v
1x
m
v
π
ρ
1
4
D
v
1
2
=
2
1
4
=
×3.14×(3×10-2)2×(56)2×1×103
=-2.22×103N
=
f
t
Δ
x
=
m
v
1x
m
v
Δ
水柱对煤层的平均冲力为2.22×103N
结束
目录
2-4将一空盒放在秤盘上，并将秤的
读数调整到零。然后从高出盒底 h = 4.9 m
处，将小石子流以每秒 n =100 个的速率注
人盒中。假设每一石子的质量m = 0.02 kg，
都从同一高度落下，且落到盒内后就停止运
动，求石子从开始注入盒内到 t =10s 时秤
的读数。
结束
目录
解：
石子落入称盘时的速度为：
每秒落入的石子质量为：
每秒由石子给称盘的平均冲力为：
=
2
g
h
v
1
=
2×9.8×4.9 = 9.8m/s
M = nm =100×0.02 =2kg/s
f = nmv1= 2×9.8 = 19.6N
10秒内落入的石子重量为：
G = M g t =2×9.8×10=196N
称盘读数为：
N = G+f =196+19.6=215.6N
结束
目录
2-5 一辆装煤车以 3m／s的速率从煤斗下面通过，煤粉通过煤斗以每秒5t的速率竖直注入车厢。如果车厢的速率保持不变，车厢与钢轨间摩擦忽略不计，求牵引力的大小。
结束
目录
解：
=
F
v
d
d
P
t
=
d
d
m
t
= 5×103×3 =1.5×104 N
2-6 (1)以5m／s的速度匀速提升一质量为10kg的物体,间在10s内提升力作功若干？
(2)又若以比前快1倍的速度把该物体匀速
提高同样的高度，试问所作的功是否比前一
种情况大？为什么？
(3)在(1)、(2)两种情况下，它们的功率是
否一样？
(4)若用一大小不变的力将该物体从静止
加速提高到同一高度，使物体最后获得的速
度为5.0m／s，问提升力作功多少？平均功
率为多少？又开始时和结束时的瞬时功率各
为多少？
结束
目录
=
0
F
G
解：
(1)
(2) 同上
g
m
=
F
G
=
A
s
t
=
F
=
v
F
= 9.8×10×5×10 = 4.9×103J
(3)在(1)中
P
=
F
v
在(2)中
2

P
=
P

P
=
F
v

=
F
v
2
×
(
)
5.0
50
0.25m/s2
a
h
2
2
v
2
=
=
2
=
(4)
=
F
g
m
a
m
+
(
)
=
F
g
a
m
=10×10.05 =100.5 N
A
s
=
F
=
100.5×50 = 5025 J
结束
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开始时，P0=0
+
=
2
Pt
P0
P
=
251.3W
终了时 Pt =F v1=100.5×5 = 502 W
结束
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