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力与运动的两类问题
【学习目标】
1.明确用牛顿运动定律解决的两类问题;
2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.
【要点梳理】
要点一、根据运动情况来求力
运动学有五个参量v、v、t、a、x,这五个参量只有三个是独立的。
0
运动学的解题方法就是“知三求二”。所用的主要公式:
vv0at①——此公式不涉及到位移,不涉及到位移的题目应该优先
考虑此公式
xvt1at2②——此公式不涉及到末速度,不涉及到末速度的题目应
0
2
该优先考虑此公式
xvt1at2③——此公式不涉及到初速度,不涉及到初速度的题目应
2
该优先考虑此公式
vv
x0t④——此公式不涉及到加速度,不涉及到加速度的题目应该
2
优先考虑此公式
22
vv
x0⑤——此公式不涉及到时间,不涉及到时间的题目应该优先
2a
考虑此公式
根据运动学的上述5个公式求出加速度,再依据牛顿第二定律F合ma,
可以求物体所受的合力或者某一个力。
要点二、根据受力来确定运动情况
先对物体进行受力分析,求出合力,再利用牛顿第二定律F合ma,
求出物体的加速度,然后利用运动学公式
22
vvat①xvt1at2②xvt1at2③xv0vt④xvv0⑤
00
2222a
求运动量(如位移、速度、时间等)
要点三、两类基本问题的解题步骤
①确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,画出物体的受力
图.
②求出物体所受的合外力.
③根据牛顿第二定律,求出物体加速度.
④结合题目给出的条件,选择运动学公式,求出所需的物理量.
①确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出受力图.
②选择合适的运动学公式,求出物体的加速度.
③根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力.
④根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需的力.
要点四、应注意的问题
1.不管是根据运动情况确定受力还是根据受力分析物体的运动情况,都必
须求出物体的加速度。
2.要注意运动学公式的适用条件,上述5个式子都适用于匀变速直线运动。
3.注意匀减速直线运动中刹车问题(应清楚刹车所用的时间)、加速度的
正负问题(若规定初速度的方向为正方向,减速运动中的加速度应带负
值)。
4.牛顿第二定律中的F是指物体所受的合外力,要理解矢量性、瞬时性、
同一性。
【典型例题】
类型一、动力学两类基本问题
例1、质量是2.75t的载重汽车,在2900N的牵引力的作用下,由静
止开上一个山坡,沿山坡每前进1m,升高0.05m,汽车前进100m时,
速度达到36km/h,求汽车在前进过程中所受的摩擦阻力的大小.(g取10
2
m/s)
【思路点拨】先根据汽车的运动情况求出加速度,再由牛顿第二定律求得
合力,进而求得摩擦阻力的大小。
【答案】150N
【解析】此题为由运动情况求解受力情况的问题,汽车的受力情况如图所
示,其受力为:重力mg、牵引力F、斜坡的支持力F、摩擦阻力F.
Nf
因为初速度v=0,末速v36km/h10m/h,位移x=100m,由运动
0t
学公式v2v22ax得:
t0
由牛顿第二定律得:
在x轴方向:Fmg
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