1、从受力确定运动情况1如图466所示,某高速列车最大运行速度可达270 km/h, 机车持续牵引力为1.57105N.设列车总质量为100 t,列车所受阻力为所受重力的0.1倍,如果列车在该持续牵引力牵引下做匀加速直线运动,那么列车从开始启动到达到最大运行速度共需要多长时间?(g取10 m/s2)图466解析已知列车总质量m100 t1.0105 kg,列车最大运行速度v270 km/h75 m/s,持续牵引力F1.57105 N,列车所受阻力Ff0.1mg1.0105 N.由牛顿第二定律得FFfma,所以列车的加速度a m/s20.57 m/s2.又由运动学公式vv0at,可得列车从开始启动到
2、达到最大运行速度需要的时间为t s131.58 s.答案131.58 s从运动情况确定受力2“歼十”战机装备我军后,在各项军事演习中表现优异,引起了世界的广泛关注如图467所示,一架质量m5.0103 kg的“歼十”战机,从静止开始在机场的跑道上滑行,经过距离x5.0102 m,达到起飞速度v60 m/s.在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍求飞机滑行时受到的牵引力多大?(g取10 m/s2)图467解析滑行过程,飞机受重力G,支持力FN,牵引力F,阻力Ff四个力作用,在水平方向上,由牛顿第二定律得:FFfma Ff0.02mg 飞机匀加速滑行v202ax 由式得a3.6 m/
3、s2代入式得F1.9104 N.答案1.9104 N多过程问题分析3静止在水平面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将力撤去,又经6 s物体停下来,若物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小解析前4 s物体做匀加速直线运动,由运动学公式可得其加速度a1 m/s21 m/s2物体在水平方向受恒力F和摩擦力Ff,由牛顿第二定律得:FFfma1后6 s内物体做匀减速直线运动,其加速度为a2 m/s2 m/s2且由牛顿第二定律知:Ffma2由联立得:Fma1Ffm(a1a2)2(1)N N.答案 N4物体以12 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37
4、的斜坡,已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25(g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)求:(1)物体沿斜面上滑的最大位移;(2)物体再滑到斜面底端时的速度大小解析(1)物体上滑时受力分析如图甲所示,垂直斜面方向:FNmgcos 37平行斜面方向:Fmgsin 37ma1又FFN由以上各式解得物体上滑时的加速度大小:a1gsin 37gcos 378 m/s2物体沿斜面上滑时做匀减速直线运动,速度为0时在斜面上有最大的位移故上滑的最大位移x m9 m.(2)物体下滑时受力如图乙所示垂直斜面方向:FNmgcos 37平行斜面方向:mgsin 37Fma2又FFN由以上各式解得物体下滑时的加速度大小:a2gsin 37gcos 374 m/s2由v22a2x解得物体再滑到斜面底端时的速度大小:v6 m/s.答案(1)9 m(2)6 m/s