3[1].6+已知运动情况求力

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章牛顿运动定律,河北师大附中李喜昌,3.6已知运动情况求力,受力分析,合力,加速度,运动学量,第一章,力的知识,牛顿,第二定律,第二章,物体的运动,动力学的两类基本问题,1,已知受力求运动,:,分析物体的受力,应用牛顿第二定律求加速度,根据物体的运动特征,应用运动学公式求物体的运动情况。,2,已知运动求力,:,根据物体的运动情况，求出物体的加速度，应用牛顿第二定律，推断或求出物体的受力情况。无论哪类问题，联系力和运动的桥梁是加速度。,运用牛顿运动定律解题解决动力学问题的关键是对物体进行,受力分析,和,运动分析,，,受力分析要求（按比例）画出物体的受力图，需要正交分解的进行分解，标出角度来，并且标上加速度方向（正方向）；,运动分析要求根据物体所受合外力和初速度能确定物体的运动性质,不论哪类问题，都应抓住力与运动是通过加速度联系起来的这一关键枢纽,专题二已知运动情况求力,根据物体的运动，由运动学公式可以求出加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量，如动摩擦因数、劲度系数、力的方向等,根据物体的运动情况求解物体的受力情况的一般步骤,确定研究对象，分析研究对象的运动过程，多过程的要画出运动草图,由运动学公式列方程，求出加速度,对研究对象进行受力分析，画出受力图，根据牛顿第二定律列方程求解,必要时对结果进行讨论,例,1.,物体由,16m,高处从静止开始下落，落至地面共用时间,2s,，若空气阻力大小恒定，则空气阻力是重力的多少倍？（,g,取,10m/s,2,）,mg,f,a,解：物体做初速度为零的匀加速运动,根据牛顿第二定律,加速度是联系力和运动的桥梁,发散思维：若空气阻力与物体的速度成正比，求最大速度,例,2.,蹦床是运动员在一张蹦紧的弹性网上蹦跳、翻滚并作各种空中动 作的运动项目。一个质量为,60kg,的运动员，从离水平网面,3.2m,高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面,5.0m,高处。已知运动员与网接触的时间为,1.2s,，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（,g,取,10m/s,2,）,解：运动员与弹性网接触前的速度大小,运动员与弹性网接触后的速度大小,规定竖直向上为正方向，运动员的加速度,F,a,mg,根据,求出弹性网对运动员的作用力,牛顿第二定律和匀变速直线运动的运动学公式都是矢量方程物体在共线力作用下做直线运动时，建立符号规则，化矢量运算为代数运算,发散思维：本题还有没有更简解法？,例,3.,如图是电梯上升的,vt,图线，若电梯质量为,100kg,，则承受电梯的钢绳所受的拉力在,0,2s,、,2,6s,、,6,9s,之间分别为多大？,t/s,v,（,m/s,）,2,4,6,o,2,4,6,8,10,解：在,0,2s,内，电梯匀加速上升，其加速度,根据牛顿第二定律,解出钢绳所受的拉力,在,2,6s,内，电梯匀速上升，钢绳拉力,在,6,9s,内，电梯匀减速上升，其加速度,根据牛顿第二定律,解出钢绳所受的拉力,根据,vt,图像确定物体的运动性质，由图像斜率求出物体的加速度，然后根据牛顿第二定律求力的情况,答,:,mg,，竖直向上；,与竖直方向夹角,例,4.,如图所示，小车上固定着一根弯成,角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为,m,的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：,小车静止；,小车以加速度,a,水平向右加速运动,.,a,方向,F,合,方向,确定,确定,mg,ma,N,例,5.,如图示，倾斜索道与水平方向夹角为,，,已知,tan,=3/4,，,当载人车厢匀加速向上运动时，人对厢底的压力为体重的,1.25,倍，这时人与车厢相对静止，则车厢对人的摩擦力是体重的,A.1/3,倍,B.4/3,倍,C.5/4,倍,D.1/4,倍,解：将加速度分解如图示,a,a,x,a,y,对人进行受力分析,A,a,mg,N,f,根据题意,例,6.,一倾角为,30,0,的斜面上放一木块，木块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球相对于斜面静止共同运动。当细线,沿竖直方向,与斜面方向垂直,沿水平方向,时滑块下滑的加速度和丝线对小球的拉力。,解：细线沿竖直方向时,mg,T,1,a,a,x,a,y,细线与斜面方向垂直时,a,mg,T,2,30,0,F,合,mg,T,3,F,合,30,0,细线与斜面方向平行时,a,例,7.,在如图所示的升降机中，物体,m,静止于固定的斜面上，当升降机加速上升时，与原来相比,A.,物体受到斜面的支持力增加,B.,物体受到的合力增加,C.,物体受到的重力增加,D.,物体受到的摩擦力增加,a,A B D,f,a,mg,N,作图法是解决动态分析问题的有效方法,A,B,例,8.,如图所示，质量为,m,的光滑小球,A,放在盒子,B,内，然后将容器放在倾角为,的斜面上，在以下几种情况下，小球对容器,B,的侧壁的压力最大的是,A,小球,A,与容器,B,一起静止在斜面上；,B,小球,A,与容器,B,一起匀速下滑；,C,小球,A,与容器,B,一起以加速度,a,加速上滑；,D,小球,A,与容器,B,一起以加速度,a,减速下滑,.,C D,A,B,F,N,mg,N,1,解,:,(,A)(B),小球与容器一起处于平衡状态,(,C)(D),小球与容器的加速度大小均为,a,，方向均沿斜面向上,a,例,9.,质量为,m,的物体放在倾角为,的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为,，如果沿水平方向加一个力,F,，使物体沿斜面向上以加速度,a,做匀加速直线运动，求力,F,多大？,N,f,v,mg,a,F,F,解：根据牛顿第二定律,其中,联立,式解出水平推力,