歡迎進入物理課堂 魯科版必修1第6章第6節(jié)牛頓運動定律的應用 力和運動關系的兩類基本問題 1 已知物體的受力情況 確定物體的運動情況 2 已知物體的運動情況 確定物體的受力情況 一 從受力確定運動情況 已知物體受力情況確定運動情況 指的是在受力情況已知的條件下 要求判斷出物體的運動狀態(tài)或求出物體的速度和位移 處理這類問題的基本思路是 先分析物體的運動情況求出合力 根據牛頓第二定律求出加速度 再利用運動學的有關公式求出要求的速度和位移 例1 一輛載貨的汽車 總質量為4 0 103Kg 運動中所受阻力恒為1 6 103N 在不變的牽引力作用下由靜止啟動 若牽引力為 8 103N 問 啟動10s后汽車的速度達到多少 啟動10s內汽車的位移是多少 二 從運動情況確定受力 已知物體運動情況確定受力情況 指的是在運動情況 如物體的運動性質 速度 加速度或位移 已知的條件下 要求得出物體所受的力 處理這類問題的基本思路是 首先分析清楚物體的受力情況 根據運動學公式求出物體的加速度 然后在分析物體受力情況的基礎上 利用牛頓第二定律列方程求力 例2 一個滑雪的人 質量m 75Kg 以v0 2m s的初速度沿山坡勻加速地滑下 山坡的傾角 30o 在t 5s的時間內滑下的路程s 60m 求滑雪人受到的阻力 包括滑動摩擦和空氣阻力 加速度a是聯(lián)系運動和力的橋梁 牛頓第二定律公式 F ma 和運動學公式 勻變速直線運動公式v v0 at x v0t at2 v2 v02 2ax等 中 均包含有一個共同的物理量 加速度a 由物體的受力情況 利用牛頓第二定律可以求出加速度 再由運動學公式便可確定物體的運動狀態(tài)及其變化 反過來 由物體的運動狀態(tài)及其變化 利用運動學公式可以求出加速度 再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況 可見 無論是哪種情況 加速度始終是聯(lián)系運動和力的橋梁 求加速度是解決有關運動和力問題的基本思路 正確的受力分析和運動過程分析則是解決問題的關鍵 運用牛頓運動定律解題的一般步驟 1 確定研究對象 2 分析研究對象的受力情況 必要時畫受力示意圖 3 分析研究對象的運動情況 必要時畫運動過程簡圖 4 利用牛頓第二定律或運動學公式求加速度 5 利用運動學公式或牛頓第二定律進一步求解要求的物理量 1 例2中物體受力方向較為復雜 建立平面直角坐標系后 就可以用Gx和Gy代替G 使解題方便 2 因為加速度方向就是物體所受合外力的方向 所以以加速度的方向為正方向 會給分析問題帶來很大方便 力 運動 a F ma 分析受力 分析運動 運動學公式 運動 F ma 分析運動 分析受力 運動學公式 力 a 課堂練習 1 蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳 翻滾并做各種空中動作的運動項目 一個質量為60kg的運動員 從離水平網面3 2 高處自由下落 著網后沿豎直方向蹦回到離水平網面5 0 高處 已知運動員與網接觸的時間為1 2 若把在這段時間內網對運動員的作用力當作恒力處理 求此力的大小 g取10m s2 F 1 5 103N 課堂練習 2 質量為20kg的物體若用20N的水平力牽引它 剛好能在水平面上勻速前進 求 1 若改用50N拉力沿與水平方向成37 的夾角向斜上方拉它 使物體由靜止出發(fā)在水平面上前進2 3m時 它的速度多大 2 在前進2 3m時撤去拉力 又經過3s鐘 物體的速度多大 3 物體總共通過多大位移 g取10m s2 1 2 3m s 2 0 3 4 945m 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全