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4.5 牛顿运动定律的应用;【生活实例】;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与受力情况联系起来。因此,它在许多基础科学和工程技术中都有广泛的应用。中学物理中我们只研究一些简单的实例。;一、 从受力确定运动情况;一、从受力确定运动情况;练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内的位移。;按运动状态分:匀速、变速两种。
动摩擦因数都不变,只将水平恒力增加为
(3)如果其他条件不变,假设木板上表面也粗
采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简便、明了。
根据匀变速直线运动规律
FN = mgcosθ
一、 从受力确定运动情况
解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。
(1)分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度;
25,求物体在4s末的速度和4s内的位移。
例3、如图所示,质量M=60kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m= 20kg的物体,当物体以加速度a=5 m/s2上升时,人对地面压力为(g=10m/s2)
4N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。
其中 v0= 2 m/s,t=5s,x=60 m,则
拓展二:滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡,从刚上坡即开始计时,至3.
由v’2=2a2L得,
③木板与木块间的摩擦力为滑动摩擦力,且要使a木板a木块
由以上各式得l=v02(a0-μg)/2μa0g
物体不能相对传送带静止,
5-5所示的直角坐标系。
当传送带速度 物体用时最短
由 得:
3,欲使木板能从木块的下方抽出,对木
mgsinθ-Ff =ma
得 N1=1N N2=7N。
2、若几个物体加速度不相同,用隔离法,分别对每个物体分析计算.;拓展一:一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在6.4N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为370,物体与地面的动摩擦因数为0.25,求物体在4s末的速度和4s内的位移。cos37=0.8,g=10m/s2。 ;解:物体受力分析如图所示;二、从运动情况确定受力 ;例2、如???,一位滑雪者,人与装备的总质量为75 kg,以2 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为 30°,在5 s的时间内滑下的路程为60 m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空气阻力),g取10 m/s2。;解:以滑雪者为研究对象。建立如图4.5-5所示的直角坐标系。滑雪者沿山坡向下做匀加速直线运动。;得;;;牛顿运动定律的应用; 采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体。
采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简便、明了。 ; 二、隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。
可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。
采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。;三 .解题方法:
1.若几个物体相对静止,或者加速度相同,可以用整体法计算。;例1、如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为( )
A.4mg、2mg
B.2mg、0
C.2mg、mg
D.4mg、mg;例2、如图所示,重为8N的球静止在与水平面成370角的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑挡板与水平而垂直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力(sin370=0.6)。;(3)传送带以10m/s顺时针方向转动物体由A端运动到B端需要多少时间?
滑雪者沿山坡向下做匀加速直线运动。
设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有s0=v02/2a+v0 (t-t0) s=v02/2a
按转向分:顺时针、逆时针转两种;
Fcosθ-μFN=ma
先隔离分析计算加速度,然后整体分析,计算外力。
拓展二:滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡,从刚上坡即开始计时,至3.
25,求物体在4s末的速度和4s内的位移。
5 m,上表面光滑,
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