牛頓第二定律兩類基本問(wèn)題

1、牛頓第二定律兩類基本問(wèn)題1、應(yīng)用牛頓第二定律解決的兩類基本問(wèn)題 （1）已知物體的受力情況，求解物體的運(yùn)動(dòng)情況 解決這類題目，一般是應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出物體的加速度，再根據(jù)物體的初始條件，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體的運(yùn)動(dòng)情況，即求出物體在任意時(shí)刻的位置、速度及運(yùn)動(dòng)軌跡。（2）已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求解物體的受力情況解決這類題目，一般是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律求出物體所受的合外力，進(jìn)而求出物體所受的其他外力。2、正交分解法在牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的應(yīng)用正交分解法是運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的最基本方法，物體在受到三個(gè)或三個(gè)以上的不在同一直線上的力作用時(shí)，一般都用正交分解法。3、解題思路及步

2、驟（1）首先要對(duì)所確定的研究對(duì)象作出受力情況、運(yùn)動(dòng)情況的分析，把題中所給的物理情景弄清楚，然后由牛頓第二定律，通過(guò)加速度這個(gè)聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的“橋梁”，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解。這是用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路和方法。（2）由物體的受力情況求解物體的運(yùn)動(dòng)情況的一般方法和步驟確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫出物體的受力分析圖。根據(jù)力的合成與分解的方法，求出物體所受的合外力（包括大小和方向）。根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度。結(jié)合給定的物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需的運(yùn)動(dòng)參量。（3）由物體的運(yùn)動(dòng)情況求解物體的受力情況解決這類問(wèn)題的基本思路是解決第一類問(wèn)題的逆過(guò)程，具體步驟

3、與上面所講的相似，但需特別注意：由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求加速度，要特別注意加速度的方向，從而確定合力的方向，不能將速度的方向與加速度的方向混淆。題目中求的力可能是合力，也可能是某一特定的作用力，即使是后一種情況，也必須先求出合力的大小和方向，再根據(jù)力的合成與分解知識(shí)求各個(gè)分力。 例題分析1. 物體在水平地面上受到水平推力的作用,在6s內(nèi)力F的變化和速度v的變化如圖所示,則物體的質(zhì)量為_kg，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為_.2如圖所示，一個(gè)人用與水平方向成30角的斜向下的推力F推一個(gè)重G200的箱子勻速前進(jìn)，箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4（g=10m/s2）（1）求推力F的大小（2）若人不改變推力的大小，只

4、把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個(gè)靜止的箱子，推力作用時(shí)間t=3s后撤去，求撤去推力F后箱子還能滑行多遠(yuǎn)停下來(lái)?3如圖所示，水平恒力F=20N，把質(zhì)量m=0.6kg的木塊壓在豎直墻上，木塊離地面的高度H=6m木塊從靜止開始向下作勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)2s到達(dá)地面求：HF（1）木塊下滑的加速度a的大小；（2）畫出木塊的受力示意圖（畫在圖右的木塊上）；（3）木塊與墻壁之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)（g取10m/s2）4如圖(a)所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2從t=0時(shí)刻起，物體受到一個(gè)水平力F的作用而開始運(yùn)動(dòng)，前8s內(nèi)F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖(b)所示g取10m/s2求：(

5、l)在圖9(c)的坐標(biāo)系中畫出物體在前8s內(nèi)的vt圖象(2）前8s內(nèi)物體的位移v/m.s-1t/s01234567824681012caFmF/Nt/s10-100458b牛刀小試1.如下圖所示，AB、AC、AD都是光滑的軌道，A、B、C、D四點(diǎn)在同一豎直圓周上，其中AD是豎直的一小球從A點(diǎn)由靜止開始，分別沿AB、AC、AD軌道滑下B、C、D點(diǎn)所用的時(shí)間分別為t1、t2、t3則 ( )At1=t2=t3Bt1t2t3Ct1t2t3Dt3t1t22如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)。每隔0.2秒鐘通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體

6、的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。（重力加速度g10m/s2）求：（1）斜面的傾角；（2）物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）t0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v。3. 航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m=2kg，動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28N,飛行器從地面由靜止開始豎直上升，設(shè)飛行器飛行時(shí)所受阻力大小不變，g取10m/s求：（1）第一次試飛，飛行器飛行t1=8s時(shí)到達(dá)高度H=64m.求飛行器所受阻力f的大小. （2）第二次試飛，飛行器飛行t2=6s時(shí)遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力，求飛行器 能達(dá)到的最大高度h.（3） 為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間t3

7、4舉重運(yùn)動(dòng)是力量和技巧充分結(jié)合的體育項(xiàng)目，就“抓”舉而言，其技術(shù)動(dòng)作可分為預(yù)備、提杠發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等動(dòng)作，如圖所示表示了其中的幾個(gè)狀態(tài)。在“提杠發(fā)力”階段，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴施加恒力作用，使杠鈴豎直向上加速運(yùn)動(dòng)；“下蹲支撐”階段，運(yùn)動(dòng)員不再用力，杠鈴繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員處于“下蹲支撐”處時(shí)，杠鈴的速度恰好為零。為了研究方便，可將“提杠發(fā)力”、“下蹲支撐”兩個(gè)階段，杠鈴的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為較為簡(jiǎn)單的勻變速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)處理，忽略空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2，問(wèn)：（1）已知運(yùn)動(dòng)員從開始“提杠發(fā)力”到“下蹲支撐”處的整個(gè)過(guò)程歷時(shí)t=0.8s，杠鈴總共升高h(yuǎn)=0.6m，求杠鈴獲得的最大速度。（2）在（1）問(wèn)的條件下，若杠鈴的質(zhì)量為130kg，求運(yùn)動(dòng)員提杠發(fā)力時(shí)對(duì)杠鈴施加的作用力大小。 5哈爾濱順利舉辦了第24屆大學(xué)生冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)，滑冰是大冬會(huì)的重要項(xiàng)目為了粗略研究質(zhì)量為m的滑冰運(yùn)動(dòng)員發(fā)力蹬冰提速過(guò)程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員雙腳交替蹬冰沿直線向前滑行，左腳或右腳蹬冰時(shí)冰面給冰刀的水平向前作用力都是F，每次蹬冰的時(shí)間為T，雙腳交替時(shí)，中間有T時(shí)間不蹬冰