谈谈动力学当中的受力与运动两大基础分析

1、谈谈动力学当中的受力与运动两大基础分析 在经典动力学中，力与运动在牛顿的三大定律下，统一而又完美的联系在了一起.在高中阶段，常见的几种理想运动模型有：直线当中的匀速直线运动，匀变速直线运动，简谐运动；曲线运动当中的平抛运动，匀速圆周运动.只有对这些基础运动的受力特点，运动特点以及它们的关系分析透彻，我们才能对自然界当中复杂运动作更深入的了解.因此，我们可以这样说，在建立力与运动关系的过程中，物体的受力分析和运动分析犹如人们行走时的两条腿，缺一不可.那么，如何进行正确而又合理的受力分析和运动分析以及如何建立两者之间的关系变成为了我们研究的重点. 1 运动分析与处理应注意的几个问题 1.1 运动分

2、析中定性分析的手段 运动对应于某一过程或某几个过程，故我们必须将其运动过程形象化，直观化，以直线运动为例，通常我们通过作运动过程（示意）图或者v-t图象来分析运动，同时在图当中标出各运动物理量，便于分析. 典型例题1 某歼10飞机训练结束后返回机场，在跑道上降落，飞机以速度v0着陆后在制动力作用下进行减速，加速度大小为a1，运动时间为t1；而后在无制动力作用下匀减速直至停下.已知在跑道上滑行的总路程为s.求：在无制动力作用下飞机运动的加速度大小a2和时间t2. 解析1 作出运动过程图，标记相关运动物理量，如图1所示： 总结 运动过程图往往能很直观的反映物体的轨迹，结合已知的运动学物理量，便能进

3、而选择公式求解；v-t图象虽然不是轨迹图，但如果我们能从数学图象中的点线面理解其物理意义，也就等同于间接的了解了运动过程.总之，运动过程图hj1.45mm和v-t图象是我们前期分析运动过程的两个重要辅助工具，必须养成画图的良好习惯. 1.2 运动分析后定量处理时公式的选择 在直线运动中，分析了物体的运动过程后，我们需要对已知的运动学物理量进行分析，选择相应的运动学公式来求解未知量，然而我们知道，在直线运动中，关于x，v0，vt，a，t这五个物理量，有若干公式和推论.如匀变速直线中： 理论上，只要知道五个量当中的三个，就可以通过公式求出另外两个，但如果我们能根据物体的运动分析选择合理的公式，那么

4、解题将会事半功倍. 典型例题2 如图3所示，一小球从a点自由下落，过程中分别经过某一窗户上下边b和c，已知经过b点时速度为v，经过c点时速度为3v，窗户高h为1.6 m，求a点距b点的距离l. 总结 通过作图分析物体的运动仅仅是定性的了解运动；而定量的研究则需要明了运动物理量之间的联系；这时候的选择往往是多样的，如基本运动学公式，公式的推论，逆向运动思维，数学图象的物理应用等等，那么平时我们就必须关注各种不同的选择，以便将来应用时才能选择较为合理的方法快速解决运动学问题. 1.3 数学图象（v-t图象）的物理意义在快速解题中的应用 之前我们提到v-t图象可以帮助我们定性分析直线的运动过程，其实

5、，在接下来的计算过程中，v-t图象也可以起着较大的作用，因为在v-t图象当中，蕴含着x，v0，vt，a，t这五个物理量.点的含义为某时刻（t）对应的速度（v），线的斜率为加速度（a），与时间轴所围的面积为位移（x）. 总结 v-t图象不仅能反映出物体的运动过程，更重要的是，它往往能帮助我们选择更简洁明了的公式和方法解决问题.对于单个物体的多过程复杂运动，它能够通过不可突变的速度v衔接前后过程，找出联系；对于两个物体的相对运动，它能够很清晰地看出两者速度的相对关系，能很好的解决追及相遇问题.因此，从某种意义上讲，v-t图象是分析和解决单个或多个物体运动问题的优化工具. 2 受力分析与处理应注意的

6、几个问题 2.1 受力分析的顺序 很多同学在受力分析时，往往喜欢按常见的重力，弹力，摩擦力，电场力，磁场力等依次去分析，殊不知这种方法很容易导致错误.那么我们究竟该按什么顺序来分析呢？笔者认为，一个物体在所处环境下必定受到的力应当先分析，如已知外力或非接触力（如场力），然后再分析与其它因素有关的接触力（如弹力，摩擦力），为了防止接触力的遗漏，必须对与研究对象接触的物体逐个分析，接触力中当先考虑弹力，因为它是摩擦力产生的前提. 典型例题6 有一倾角为30的粗糙斜面，动摩擦因数=kf（3kf）/3，处在竖直向上的匀强电场中，现将一质量m=2 kg，带电为q=+2 c的物块以沿斜面向上的初速度v0=2 m/s放于斜面上某点a，试问下列情况下物块开