高一物理牛顿运动定律的应用2_第1页
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文档简介

牛顿运动定律的应用高一年级组刘敏第1页第一个情况:已知物体受力情况,分析、确定物体运动状态。第二种情况:已知物体运动情况,求解物体受力情况。受力情况运动情况加速度第2页1、已知作用在物体上力,分析、确定物体运动状态。

例1:如图所表示,一质量为m=5kg物体沿水平地面向左运动,与地面间动摩擦系数为μ=0.4,当物体向左水平速度为υ1=10m/s开始受到一个水平向右拉力F=30N作用。第3页g取10m/s2,问(1)经

过多长时间物体

时间变为8m/s向右

运动?

(2)这段时间内物体

经过位移是多大?

其方向怎样?Fυ第4页分析:物体水平向左运动时,受滑动摩擦力和水平向右拉力F而做匀减速运动,直到速度为零,因为水平向右拉力F>μmg=20N,物体再由静止开始向右匀加速,直到速度到达题目中要求为止,在物体向左运动过程中,设其加速度为α1,依据牛顿第二定律α1=(F+μmg)/m=(30+0.4×5×10)/5m/s2

=10m/s2第5页解:设物体向左运动速度减为零所用时间为t1,则

t1=υ1/α1=10/10=1s

物体向左位移为

s1=υ1t1+α1t12

=10×1+×(-10)×12

=5m

第6页物体向右加速度为α2,则

α2=(F-μmg)/m=(30-0.4×5×10)/5=2m/s2

设物体向右加速度到达υ2=8m/s时,时间为t2

t2=υ2/α2=4s

发生位移为s2=α2t22=×2×42=16m

第7页所以,物体速度由向左10m/s变为向右8m/s,其所用时间为

t=t1+t2=1+4=5s

在这5s内位移是

s=s2-s1=16-5=11m第8页2、已知物体运动情况,求解物体受力情况。

例2:1000T列车由车站出发做匀加速直线运动,列车经过100s,经过旅程是1000m,已知运动阻力是车重0.005倍,求列车机车牵引力?

第9页分析:列车是在牵引力和阻力作用下做匀加速直线运动。从静止开始,经100s经过了1000m旅程,是一个已知物体运动状态,求物体受力问题。

解:列车为研究对象,列车运动状态为初速度为零匀加速直线运动。

由s=αt2,所以α=2s/t2

=(2×1000)/10000

第10页

=0.2m/s2

由牛顿第二定律,求物体所受合外力

F合=mα,F合

=1000000×0.2=00N

又F合=F牵-F阻,且F阻=0.005G

F牵=F合+F阻=00+1000000×0.005

=2.05×105N第11页3、解题步骤:

认真分析题意,建立物理图景,明确已知量和所求量。

选取研究对象,所选取对象能够是一个物体,也能够是几个物体组成系统(相关这一点,我们以后再讲解)。

对研究对象受力进行分析。利用力合成与分解,求协力表示式方程或分力表示式方程。

第12页

对研究对象运动状态进行分析,利用运动学公式,求得物体加速度表示式。

依据牛顿第二定律F=

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