4.5牛頓第二定律的應用(2課時)
1.應用牛頓第二定律可分為兩類:一類是已知受力分解運動情況;一類是已知運動情況求解受力。
2.不論哪種類型題目的解決,都遵循基本方法和步驟,即分析過程、建立圖景、確定研究對象、進行受力分析、根據(jù)定律列方程,進而求解驗證效果。在解題過程中,畫圖是十分重要的,包括運動圖和受力圖,這對于物體經(jīng)過多個運動過程的問題更是必不可少的步驟。
3.在斜向力作用下,可將該力沿運動方向和垂直運動方向分解,轉(zhuǎn)化為受水平力的情況。解題方法相同。
一.已知受力情況求解運動情況
例1、一小車總質(zhì)量為6kg。從站臺由靜止開出做勻加速直線運動,如果火車受到的牽引力為3N,阻力為1.5N,求火車的加速度?經(jīng)過80s后速度和運動的距離分別為多少?
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例2、一個靜止在水平面上的物體,質(zhì)量為2kg,在水平方向受到5.0N的拉力,物體和水平面的滑動摩檫力是2.0N。
1)求物體在4.0秒末的速度;
2)若在4秒末撤去拉力,求物體的滑行時間。
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二.已知運動情況求解受力情況
例3、一小火車總質(zhì)量為6kg。從站臺由靜止開出做勻加速直線運動,80s后速度達到72km/h,求火車的加速度?該列火車受到的合外力多大才能滿足加速的要求?如果火車受到的阻力為1.5N,火車受到的牽引力為多少?
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例4、一輛質(zhì)量為1.0X103kg的小汽車正以10m/s的速度行駛,現(xiàn)在讓它在12.5m的距離內(nèi)勻減速地停下來,求所需的阻力。
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三、應用牛頓第二定律解題的規(guī)律分析(直線運動)
題目類型流程如下
由左向右求解即第一類問題,可將Vt、Vo、s、t中任何一個物理量座位未知求解。
由右向左求解即第二類問題,可將F、f、m中任一物理量作為未知求解。
綜合練習:一輛質(zhì)量為1.0X103kg的汽車,經(jīng)過10s由靜止加速到108km/h后勻速前進。求:(1)汽車所受到的合外力;(2)如果關(guān)閉油門并剎車,設汽車受到的阻力為6.0X103N,求汽車由108km/h的速度到停下來所用的時間和進過的過程。
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四.物體在斜向力作用下的運動
一木箱質(zhì)量為m,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ,先用斜向右下方與水平方向成θ角的力F推木箱,求經(jīng)過t秒時木箱的速度。