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1、6用牛顿运动定律解决问题用牛顿运动定律解决问题(一一)一、由受力确定运动情况一、由受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由如果已知物体的受力情况，可以由_求出物体的求出物体的_，再通过，再通过_确定物确定物体的运动情况体的运动情况二、由运动情况确定受力二、由运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据如果已知物体的运动情况，根据_求出求出物体的物体的_，再根据，再根据_就可以就可以确定物体所受的力确定物体所受的力.牛顿第二定律牛顿第二定律加速度加速度运动学公式运动学公式运动学公式运动学公式加速度加速度牛顿第二定律牛顿第二定律一、由物体的受力情况确定运动情况一、由物体的受力情况确定运动情况
2、如果已知物体的受力情况，可以根据牛顿第二如果已知物体的受力情况，可以根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合运动学公式确定定律求出物体的加速度，结合运动学公式确定物体的运动情况物体的运动情况1受力分析的基本方法受力分析的基本方法(1)明确研究对象，即确定对哪个物体进行受力明确研究对象，即确定对哪个物体进行受力分析分析(2)把要研究的物体从周围物体中隔离出来把要研究的物体从周围物体中隔离出来(3)按顺序分析受力情况，画出力的示意图，其按顺序分析受力情况，画出力的示意图，其顺序为：重力、弹力、摩擦力、其他力顺序为：重力、弹力、摩擦力、其他力2受力分析的依据受力分析的依据(1)每分析一个力，都应能找出
3、该力的施力物每分析一个力，都应能找出该力的施力物体，以防止多分析出没有施力物体的并不存体，以防止多分析出没有施力物体的并不存在的力不要把物体惯性的表现误认为物体在的力不要把物体惯性的表现误认为物体在运动方向上受到一种力的作用在运动方向上受到一种力的作用(2)不要把某个力和它的分力同时作为物体所不要把某个力和它的分力同时作为物体所受的力，也不要把某几个力与它们的合力同受的力，也不要把某几个力与它们的合力同时作为物体受到的力，应只保留物体实际受时作为物体受到的力，应只保留物体实际受到的力到的力(3)要养成先画非接触力要养成先画非接触力(如重力如重力)再画接触力再画接触力(如弹如弹力、摩擦力力、摩擦
4、力)的顺序分析物体受力的习惯的顺序分析物体受力的习惯(4)画受力示意图时，只画物体受的力，不要画研画受力示意图时，只画物体受的力，不要画研究对象对其他物体施加的力究对象对其他物体施加的力(5)有时要结合物体的运动状态，应用牛顿第二定有时要结合物体的运动状态，应用牛顿第二定律进行受力分析律进行受力分析(6)从牛顿第三定律出发，依据力的相互性，转换从牛顿第三定律出发，依据力的相互性，转换研究对象，分析物体受力，可以化难为易，即需研究对象，分析物体受力，可以化难为易，即需研究研究“甲对乙的力甲对乙的力”，可先研究，可先研究“乙对甲的力乙对甲的力”一木箱装货物后质量为一木箱装货物后质量为50 kg，木
5、箱与地面间的动，木箱与地面间的动摩擦因数为摩擦因数为0.2，某人以，某人以200 N斜向下的力推箱，斜向下的力推箱，推力的方向与水平面成推力的方向与水平面成30角角g取取10 m/s2.求：求：(1)木箱的加速度；木箱的加速度；(2)第第2 s末木箱的速度末木箱的速度答案：答案：(1)1.06 m/s2(2)2.12 m/s3无论是哪种情况，解决问题的关键是对物体正无论是哪种情况，解决问题的关键是对物体正确地受力分析和运动过程分析，要善于画图分析确地受力分析和运动过程分析，要善于画图分析物体的受力情况和运动过程不论哪类问题，都物体的受力情况和运动过程不论哪类问题，都要抓住加速度始终是联系运动和
6、力的桥梁这一枢要抓住加速度始终是联系运动和力的桥梁这一枢纽，通过加速度把运动情况和受力情况联系起来，纽，通过加速度把运动情况和受力情况联系起来，解题思路可表示为：解题思路可表示为：答案：答案：(1)9 N(2)0.125【反思总结反思总结】解题的一般步骤解题的一般步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力分析图和运动分析，并画出物体的受力分析图(2)根据力的合成与分解的方法，求出物体所根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力受的合外力(包括大小和方向包括大小和方向)(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加根据牛顿第二定
7、律列方程，求出物体的加速度速度(4)结合给定的物体运动的初始条件，合理选结合给定的物体运动的初始条件，合理选择运动学公式，求出描述物体运动情况的运择运动学公式，求出描述物体运动情况的运动参量动参量其流程图为其流程图为受力分析受力分析合力合力F合合F合合ma,运动情况运动情况(v、x、t)答案：答案：(1)5 m/s2(2)4 m/s28 m【思维导图思维导图】应用运动学公式求应用运动学公式求a取物体取物体为研究对象受力分析为研究对象受力分析牛顿第二定律求未知力牛顿第二定律求未知力21：一质量：一质量m2.0 kg的小物块以一定的初速的小物块以一定的初速度冲上一倾角为度冲上一倾角为37足够长的斜
8、面，某同学利用足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的速度程的速度时间图线，如下图所示取时间图线，如下图所示取sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.求：求：答案：答案：(1)8.0 m/s2(2)0.25解析：解析：轻轻放于传送带上的物体在传送带对轻轻放于传送带上的物体在传送带对其施加的滑动摩擦力作用下加速运动，对物体其施加的滑动摩擦力作用下加速运动，对物体有有mgma得得ag1 m/s2设当物体的速度增大到与传送带速度相等时对
9、设当物体的速度增大到与传送带速度相等时对地位移为地位移为x1，则，则2ax1v2得得x12 m20 m，所以，所以物体先匀加速运动后匀速运动到达物体先匀加速运动后匀速运动到达B.答案：答案：11 s【反思总结反思总结】本题关键词本题关键词“轻轻轻轻”理解为物理解为物体的初速度为零，受力分析知滑动摩擦力充当体的初速度为零，受力分析知滑动摩擦力充当了动力同时对运动过程的分析是解答正确与了动力同时对运动过程的分析是解答正确与否的关键，动力的来源是发生相对运动而产生否的关键，动力的来源是发生相对运动而产生的滑动摩擦力，那么一定要考虑一直加速达到的滑动摩擦力，那么一定要考虑一直加速达到相对静止过程发生的
10、位移，并与总位移相比较相对静止过程发生的位移，并与总位移相比较判断物体真实的运动情况，进而正确求解判断物体真实的运动情况，进而正确求解(1)如果传送带停止运行，小物体从如果传送带停止运行，小物体从A端运动到端运动到B端的时间；端的时间；(2)如果传送带沿顺时针方向正常转动，小物体如果传送带沿顺时针方向正常转动，小物体从从A端运动到端运动到B端的时间；端的时间；(3)如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体从从A端运动到端运动到B端的时间端的时间答案：答案：(1)4 s(2)4 s(3)2 s【反思总结反思总结】本题求解的关键是正确分析小本题求解的关键是正确分
11、析小物体在传送带上的运动过程，根据其运动的不物体在传送带上的运动过程，根据其运动的不同特点划分为几个阶段进行处理，由此进一步同特点划分为几个阶段进行处理，由此进一步应用牛顿运动定律等规律联合求解其中，由应用牛顿运动定律等规律联合求解其中，由小物体和传送带的相对运动方向判断摩擦力的小物体和传送带的相对运动方向判断摩擦力的方向，分析其方向的临界变化，这是容易出现方向，分析其方向的临界变化，这是容易出现失误的一个环节，它直接决定了处理问题的成失误的一个环节，它直接决定了处理问题的成败针对传送带上的物体的运动，一定要注意败针对传送带上的物体的运动，一定要注意分析物体速度和传送带速度相同时这个临界点，分
12、析物体速度和传送带速度相同时这个临界点，看看下一步物体运动的特点是否要发生变化看看下一步物体运动的特点是否要发生变化.1物体受物体受10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将()A匀速运动匀速运动B立即停止运动立即停止运动C产生加速度、做匀减速运动产生加速度、做匀减速运动D产生加速度、做匀加速运动产生加速度、做匀加速运动解析：解析：由题意知物体受到的摩擦力大小为由题意知物体受到的摩擦力大小为10 N，方向与运动方向相反，当撤去拉力后，物体受，方向与运动方向相反，当撤去拉力后，物体受到的合力即摩擦力，其产生
13、加速度，由于与运动到的合力即摩擦力，其产生加速度，由于与运动方向相反，所以做匀减速运动，方向相反，所以做匀减速运动，C正确正确答案：答案：C2光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F作用在物体上，使物体的位移为作用在物体上，使物体的位移为x0时，立刻换时，立刻换成成4F的力，作用相同时间，此刻物体的位移的力，作用相同时间，此刻物体的位移为为()Ax0Bx0C0 D2x0答案：答案：A答案：答案：C答案：答案：B5(2011江苏联考江苏联考)在平直的高速公路上，一在平直的高速公路上，一辆汽车以辆汽车以32 m/s的速度匀速行驶，因前方发生的速度匀速行驶，因前
14、方发生事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为汽车的质量为1.5103 kg，刹车时汽车受到的，刹车时汽车受到的阻力为阻力为1.2104 N求：求：(1)刹车后汽车运动的加速度大小；刹车后汽车运动的加速度大小；(2)汽车在汽车在2 s内的位移；内的位移；(3)汽车在汽车在6 s内的位移内的位移解析：解析：(1)由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律有：Fma代入数据解得：代入数据解得：a8 m/s2.(2)由匀变速直线运动公式：由匀变速直线运动公式：xvtat2/2注意加速度方向与速度方向相反，注意加速度方向与速度方向相反，代入数据得代入数据得x48 m.(3)由计算得刹车后的加速度知汽车经过由计算得刹车后的加速度知汽车经过tv/a4 s即停下即停下所以所以6 s内位移与内位移与4 s内位移相等即由公式：内位移相等即由公式：xvtat2/2，以，以t4 s代入得：代入得：x64 m.答案：答案：(1)8 m/s2(2)48 m(3)64 m答案：答案：(1)1.5 m/s(2)10 N练规范、练技能、练速度
