4.5牛顿第二定律的应用(2课时)
1.应用牛顿第二定律可分为两类:一类是已知受力分解运动情况;一类是已知运动情况求解受力。
2.不论哪种类型题目的解决,都遵循基本方法和步骤,即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程,进而求解验证效果。在解题过程中,画图是十分重要的,包括运动图和受力图,这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤。
3.在斜向力作用下,可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解,转化为受水平力的情况。解题方法相同。
一.已知受力情况求解运动情况
例1、一小车总质量为6kg。从站台由静止开出做匀加速直线运动,如果火车受到的牵引力为3N,阻力为1.5N,求火车的加速度?经过80s后速度和运动的距离分别为多少?
例2、一个静止在水平面上的物体,质量为2kg,在水平方向受到5.0N的拉力,物体和水平面的滑动摩檫力是2.0N。
1)求物体在4.0秒末的速度;
2)若在4秒末撤去拉力,求物体的滑行时间。
二.已知运动情况求解受力情况
例3、一小火车总质量为6kg。从站台由静止开出做匀加速直线运动,80s后速度达到72km/h,求火车的加速度?该列火车受到的合外力多大才能满足加速的要求?如果火车受到的阻力为1.5N,火车受到的牵引力为多少?
例4、一辆质量为1.0X103kg的小汽车正以10m/s的速度行驶,现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来,求所需的阻力。
三、应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)
题目类型流程如下
由左向右求解即第一类问题,可将Vt、Vo、s、t中任何一个物理量座位未知求解。
由右向左求解即第二类问题,可将F、f、m中任一物理量作为未知求解。
综合练习:一辆质量为1.0X103kg的汽车,经过10s由静止加速到108km/h后匀速前进。求:(1)汽车所受到的合外力;(2)如果关闭油门并刹车,设汽车受到的阻力为6.0X103N,求汽车由108km/h的速度到停下来所用的时间和进过的过程。
四.物体在斜向力作用下的运动
一木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,先用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱,求经过t秒时木箱的速度。