1、第四章 5 用牛顿运动定律解决问题一、课前自主学习1应用牛顿第二定律的两类问题用牛顿第二定律解决两类问题:已知受力情况求运动情况;已知运动情况求受力情况。这两类问题的分析流程为:如果要求的运动情况,则自左向右顺序分析(由牛顿第二定律求加速度)。如果要求的受力情况,则自右向左顺序分析(由运动学公式求加速度)。在这两类问题中,关键是抓住加速度个这联系力和运动桥梁。怎样求加速度是解决这两类问师题的关键。记住:求什么,就不用什么求加速度。例题一:一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N,求物体4s末的速度和4s内发生
2、的位移。解:物体受力如图所示,由牛顿第二定律得:所以 由运动学公式得:例题二:一个滑雪的人,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速下滑,山坡的倾角=30,在t=5s的时间内下滑的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力。解:人受三个力,重力G,山坡支持力FN,阻力f,建立如图所示的平面直角坐标系,对重力分解如图:由运动学公式得由牛顿第二定律得 所以 2应用牛顿运动定律解题的程序选取研究对象:根据题意确定研究对象(考虑整体或隔离)。作出受力分析图:分析研究对象的受力情况并画出来。定方向:规定正方向(或建立坐标系),通常以加速度方向为正方向较为适宜。列方程:根据牛顿定律列方程,根据运动学
3、公式列方程,垂直于加速度方向受力平衡列式求解:统一单位,解方程,对结果分析检验或讨论二、实例探究1如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向角,则小车可能的运动情况是( )A向右加速运动 B向右减速运动 C向左加速运动 D向左减速运动2若在上题中,是已知的,求出加速度大小。3用一水平恒力将质量为250kg的木箱由静止开始沿水平地面推行50m,历时10s,若物体受到阻力是物重的0.1倍,则外加的推力多大?(g取10m/s2)4把一个质量为2kg的物体放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2s末撤去拉力,g取10m/s2。求: 2s末物块的瞬
4、时速度。 此后物块在水平面还能滑行的最大距离。5质量是2.75T的载重汽车,在2900N的牵引力作用下驶上一个山坡,沿山坡每前进100m升高5m。卡车由静止开始前进100m时速度达到36km/h,求卡车在前进中所受的摩擦阻力?(g=10m/s2)6质量m5kg的物块,在一个平行于斜面向上的拉力F48N作用下,从静止开始沿斜面向上运动,如图所示,已知斜面足够长,倾角37,物块与斜面间的动摩擦因数0.2,力F作用了5s,求物块在5s内的位移及它在5s末的速度。(g10m/s2,sin370.6,cos370.8) 7一质量为60kg的人站在与水平成37角的电梯上,如图所示,当电梯以0.5m/s2的加速度向上运动时,求人对电梯的压力和人与梯面间的摩擦力大小。8如图所示,传送带始终保持v=l m/s的速度水平转动,设物体与传送带问的动摩擦因数为=0.1,物体P的质量m=0.5 kg,A、B两轮的间距L=2.5 m,将P轻放于传送带的A端,求物体P由A运动到B的时间。