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文档简介
1、牛顿运动定律的应用 牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来如果已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出加速度，再由运动学的公式就可以知道物体的运动情况相反地，已知物体的运动情况，知道了加速度，由牛顿第二定律就可以求出未知的力下面举两个例子【例题1】 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4s末的速度和4s内发生的位移分析 先分析物体的受力情况物体受到4个力的作用（图3-10）：水平拉力F1，方向水平向右；滑动摩擦力F2，方向与物体相对于地面的运动方向相反，水平向左
2、；重力G，方向竖直向下；地面的支持力F3，方向竖直向上物体在竖直方向上没有发生位移，没有加速度，重力G和支持力F3大小相等，方向相反，彼此平衡物体所受的合力等于水平方向的拉力F1和滑动摩擦力F2的合力取水平向右的方向为正方向，则合力F=F1-F2=6.4N-4.2N=2.2N合力是正值，表示合力的方向是水平向右的物体原来是静止的，初速度v0=0，在恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体做初速度为零的匀加速直线运动解 已知F1=6.4N，F2=4.2N，合力F=F1-F2=2.2N，m=2kg由牛顿第二定律F=ma可求出加速度求出了加速度a，由运动学公式就可以求出4s末的速度vt和4s内发生
3、的位移svt=at=1.14m/s=4.4m/s根据牛顿定律从物体的受力情况确定运动情况，在实际中有重要应用指挥宇宙飞船飞行的科学工作者，根据飞船的受力情况可以确定飞船在任意时刻的位置和速度他们解决问题的思路跟我们在这里讲的是一样的，只是计算很复杂，要用电子计算机进行【例题2】 一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角=30，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）分析 这个题目是，已知运动情况求未知力滑雪人受到3个力的作用：重力G=mg，方向竖直向下；山坡的支持力F2，方向垂直于山坡，指向滑雪人；阻力F1
4、，方向沿山坡向上如图3-11所示的那样，建立平面直角坐标系把重力G沿x轴和y轴的方向分解，得：G1=mgsin，G2=mgcos在垂直于山坡的方向上，物体没有发生位移，没有加速度，G2和F2大小相等，方向相反，彼此平衡物体所受的合力F等于G1和F1的合力，取沿山坡向下的方向为正方向，则有，F=G1-F1合力的方向沿山坡向下，使滑雪人产生沿山坡向下的加速度滑雪人的加速度可由运动学的公式求得，再根据牛顿第二定律即可求得未知力解 已知v0=2m/s，s=60m，t=5s，=30，m=75kg用运动学=4m/s2滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律F=G1-F1=ma求得F1=G1-ma=mgsin-ma=67.5N在实际问题中，常常需要从物体的运动情况来确定未知力例如，知道了列车的运动情况，根据牛顿运动定律可以确定机车
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