专题-物理-L13-由物体的运动情况求受力情况

1、从物体运动到受力分析,物 理 专 题,一、问题及解题策略： 已知物体的运动情况，求物体所受到的力：,S,t,先由S=1/2at2求加速度a 再由F合=ma求F合,一、问题及解题策略： 已知物体的运动情况，求物体所受到的力：,F？,一、问题及解题策略： 已知物体的运动情况，求物体所受到的力：,S,a,二、解决两类基本问题的方法 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解，具体逻辑关系如图：,三、动力学的两类基本问题分析 1. 物体运动性质的判断方法 (1)明确物体的初始运动状态(v0)。 (2)明确物体的受力情况(F合)。 (3)根据物体做各种性质运动的条件即可判定物体的运动情况、

2、加速度变化 情况及速度变化情况。,三、动力学的两类基本问题分析 2. 两类动力学问题的解题步骤 (1)明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体。研究对象可以是某个物体，也可以是几个物体构成的系统。 (2)进行受力分析和运动状态分析，画好受力分析图、情景示意图，明确物体的运动性质和运动过程。 (3)选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向,三、动力学的两类基本问题分析 2. 两类动力学问题的解题步骤 (4)确定合外力F合，注意F合与a同向。若物体只受两个共点力作用，常用合成法；若物体受到3个或3个以上不在同一直线上的力的作用，一般用正

3、交分解法。 (5)根据牛顿第二定律F合ma或 列方程求解，必要时还要对结果进行讨论。,例1：某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图乙。已知人的质量为50 kg，降落伞质量也为50 kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ffkv(g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)。求： (1)打开降落伞前人下落的距离为多大？ 解析：(1)设打开降落伞时的速度为v0， 下落高度为h0，则h0v02/2g

4、20 m,例1：某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图9甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图乙。已知人的质量为50 kg，降落伞质量也为50 kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ffkv(g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)。求： (2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？ (2)设匀速下落时速度为v，则v5 m/s， 由kv2mg，得k200 Ns/m。 对整体：kv02mg2ma，a 30 m/s2 方

5、向竖直向上,例1：某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图9甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图乙。已知人的质量为50 kg，降落伞质量也为50 kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ffkv(g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)。求： (3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？ (3)设每根绳拉力为FT，以运动员为研究对象有： 8FTcos mgma， FT（mg+a）/（8cos37） 312.5 N。 由牛顿第二定律得，悬

6、绳能承受的拉力至少为312.5 N。,例2：质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示g取10 m/s2，求： (1)物体与水平面间的动摩擦因数； 解题思路：找准运动阶段求加速度由加速度求合力 求摩擦力求动摩擦因数 解析：(1)设物体做匀减速运动的时间为t2，初速度为v20，末速度为v2t，加速度为a2， 则 a2(v2t- v20 )/ t2=2 m/s2 设物体所受的摩擦力为Ff，由牛顿第二定律得Ffma2 Ffmg 联立式，代入数据得0.2,例2：质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运

7、动的vt图象如图所示g取10 m/s2，求： (2)水平推力F的大小； 解题思路：找准运动阶段求加速度由加速度求合力 求推力F 解析：(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1，初速度为v10，末速度为v1t，加速度为a1， 则 a1(v1t -v10)/ t11 m/s2 根据牛顿第二定律，有 FFfma1 联立式，代入数据得F6 N,例2：质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示g取10 m/s2，求： (3)010 s内物体运动位移的大小 解题思路：分段求位移求总位移 (3)由匀变速直线运动位移公式，得 xx1x2（2+8)/2

8、6 m(48)/2m46 m,例3：如图所示，质量m=2kg的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数=0.2物体受到一个跟水平方向成60角的推力F作用后，可紧靠墙壁上下滑动在1秒种内其速度可由 2m/s 增大到 7m/s。g取10m/s2，求：（1）若物体向上匀加速运动，推力 F 的大小是多少？ 解题思路： 根据运动情况求加速度由牛二求合力受力分析求推力,解析：（1）物体在一秒内速度可由2m/s增大到7m/s，可知加速度为： a=v/ t=5m/s2；物体匀加速向上运动，摩擦力向下， 受力分析，在水平竖直方向建立xoy坐标系， X轴方向： Fcos-FN=0 Y轴方向：Fsin-Ff-G=ma 由：Ff=FN 所以：F=m（g+a）/(sincos)35.4N 答案：（1）若物体向上匀加速运动，推力F的大小为35.4N,例3：如图所示，质量m=2kg的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数=0.2物体受到一个跟水平方向成60角的推力F作用后，可紧靠墙壁上下滑动在1秒种内其速度可由 2m/s 增大到 7m/s。g取10m/s2，求：（2）若物体向下匀加速运动，推力 F 的大小是多少？ 解题思路： 根据运动情况求加速度由牛二求合力受力分析求推力,解析：（2）物体在一秒内速度可由2m/s增大到7m/s，可知加速度为： a=v/ t=5m/s2； 物体匀速向下运动，摩擦力向上， 受力分析，在水