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当物体有竖直向下加速度的时候,它对支持物的压力小于它所受的重力 F G a G-F=ma F=G-ma=m(g-a)G 当a=g时会出现什么现象?你能想象一下吗? l、科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是什么? 2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题? ①牛顿第二定律(F合=m a) 反映了力和运动的关系 ②运动学公式 速度公式 :v = vo+at 位移公式 :x= vot + at2 导出公式 :vt 2- vo 2 = 2ax 例1.一个静止在水平面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。 问题: 1.物体的受力情况如何? 受力分析如图示: 2.物体所受的合力如何? 竖直方向: 合力为零,加速度为零。 水平方向: 大小:F合=F-Ff;方向与拉力F方向相同 3.物体的运动情况中已知哪些量?要求末速度和位移,还差什么量? 已知初速度VO和时间t,要求末速度Vt和位移X,还差加速度a。 V O =O t=4s V t =? X=? Ff F G FN 解:物体受力如图 由牛顿第二定律:F-Ff= ma a= 4s末的速度 4s内的位移 4.如何求加速度? 借助于牛顿第二定律F合=ma,利用合力来求加速度。 5.本题的解题思路如何? 先受力分析求出合力,再用牛顿第二定律求出加速度,最后用运动学公式求解。 Ff F G FN 变式.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。物体与地面的动摩擦因数为0.2。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。 Ff F G FN 一、 从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 处理这类问题的基本思路是:先分析物体受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速度,再用运动学公式求所求量(运动学量)。 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度 a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 解:木箱受力如图:将F正交分解,则: 练习:一木箱质量为m=10Kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,现用斜向右下方F=100N的力推木箱,使木箱在水平面上做匀加速运动。F与水平方向成θ=37O角,求经过t=5秒时木箱的速度。 FN mg Ff F θ F1 F2 F2= F sinθ ② F1= F cosθ ① Ff=μFN ⑤ 由①②③④⑤ ⑥得 竖直方向: ③ 水平方向: ④ v =at ⑥ 代入数据可得: v =24m/s 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滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。 解: θ F2 F1 θ mg F阻 FN F1= mgsinθ ② 根据牛顿第二定律:F1-F阻=m a ③ 1 2 由x=v0 t+ at2 得 a = ① t2 2(x -v0t) 由①②③ 得F阻=F1-ma = mgsinθ- t2 2 m(x -v0t) 已知运动情况求受力情况 F阻 方向沿斜面向上 滑雪的人滑雪时受力如图,将G分解得: 代入数据可得: F阻=67.5N 本题属于那类力学问题?人共受几个力的作用?各力方向如何?它们之中哪个力是待求量?哪个力实际上是己知的?待求力是谁?物体所受的合力沿什么方向? 解:滑雪的人滑雪时受力如图, 将G分解得: θ F2 F1 θ mg F阻 FN F1= mgsinθ ① F1-F阻=m a ② 1 2 由x=v0 t+ at2 得 a = t2 2(x -v0t) 由①②③得F阻=F1-m a = mgsinθ- t2 2 m(x -v0t) F阻 方向沿斜面向上 ③ 代入数据可得: F阻=67.5N 二、从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况
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