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《巧解动力学问题的常用方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、牛顿运动定律的综合应用动力学问题的分类：(1)是已知物体的受力情况分析运动情况；（2）是已知运动情况分析受力情况。程序如图所示：受力分析合外力F加速度运动情况动力学第一类基本问题动力学第二类基本问题解题思路首先要对所确定的研究对象作出受力情况和运动情况分析，把题中所给的物理情景弄清楚，然后由牛顿第二定律，通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”，结合运动学公式进行求解。这是用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。实战演练(一)解:取水平向右为正方向,则合力为F合=F–Fµ=6.4N–4.2N=2.2N已知物体的受力
2、情况求运动情况：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，求物体在4S末的速度和4S内发生的位移。GFNFµF由牛顿第二定律F=ma,可求出加速度由运动学公式就可以求出4s末的速度vt和4s内发生的位移S由上例可知,应用牛顿运动定律可以来解决:已知物体的受力情况,求物体的运动情况的一大类问题,解题的一般思路可以表述为:教师小结研究对象受力情况受力分析力的合成或分解合力FF=maa运动学公式运动情况(vst)即由研究对象的
3、受力分析入手，求得它运动的加速度,然后再利用运动学公式去求相关的运动物理量.巩固练习(一)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高限速V0=108km/h,假设前方的车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(既反应时间)t=0.50s,刹车时汽车受到阻力的大小Ff为汽车重力的0.40倍,该高速公路上汽车间的距离S至少应为多少?(取重力加速度g=10m/s2)ABS1S2V0Ff解:设反应的时间内通过的位移为S1,匀减速过程通过的位移为S2.已
4、知:V0=108km/h=30m/s,t=0.5s,Ff=0.40G,g=10m/s2求S=S1+S2=?由S=vt得取初速度方向为正向,再由牛顿第二定律:F合=ma得a=F合/m=Ff/m=–0.4G/m=–0.4gm/s2=–4m/s2CFf静止由公式：得：）实战演练(二)已知物体运动情况求受力情况:一个滑雪的人,质量m=75kg,以Vo=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下,山坡的倾角=30O,在t=5s的时间内滑下的路程S=60m,求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦和空气阻力).GF2F1xy解：已知由
5、公式可求得滑雪人的加速度滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律G1G2教师小结由上例分析可知,应用牛顿运动定律也可以解决已知物体的运动情况,求解物体受力这一类问题.一般的解题思路为:运动学公式a运动情况(vst)F=maF受力情况受力分析所求力巩固练习（二）质量为0.5kg的物体在与水平面成30O角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离，速度由0.6m/s变为0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.1,求作用力F的大小.GFNXYABS=0.5mFV0）解：物体的受力分析如图所示：
6、已知V0=0.6m/s，Vt=0.4m/s，S=0.5m，µ=0.1取向右为正向，由运动学公式两式联立消去FN，即解之得F=0.43N利用正交分解法，仍以向右为x轴正方向，可得出FFf一、正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直于加速度的方向上，此时有Fx＝ma，Fy＝0，巧解动力学问题的常用方法特殊情况下分解加速度比分解力更简单．如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ.求人所受到的支持
7、力和摩擦力．由牛顿第二定律得F静＝max，mg－FN＝may，解得F静＝macosθ，FN＝m(g－asinθ)．法二：以人为研究对象，受力分析如图3－2－7所示．因摩擦力F为待求，且必沿水平方向，设为水平向右．建立如图所示坐标系，并规定正方向．根据牛顿第二定律得x方向：mgsinθ－FNsinθ－Fcosθ＝ma①y方向：mgcosθ＋Fsinθ－FNcosθ＝0②由①②两式可解得FN＝m(g－asinθ)，F＝－macosθ.F为负值，说明摩擦力的实际方向与假设方向相反，为水平向左．如图所示，动力小车上
8、有一竖杆，杆顶端用细绳拴一质量为m的小球．当小车沿倾角为30°的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60°，小车的加速度为()A.gB．gC.gD.g/2解析：该问题中，小球受到两个不在同一直线上的力的作用，分析小球的受力后，画出受力图，用合成法求合力及绳子拉力，再用牛顿第二定律列方程求出加速度．小球的受力及力的合成如右图所示由几何关系可得：∠1＝∠2＝30°，所以F＝mg，由F＝ma得a＝g答案：B巧解动力学问
