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从受力确定运动情况

知识点详情

从受力确定运动情况知识点包括从受力确定运动情况知识点梳理、根据受力确定运动情况考点探究、应用牛顿第二定律解题时求合力的方法等部分,有关从受力确定运动情况的详情如下:

从受力确定运动情况知识点梳理

 如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学规律确定物体的运动情况.

根据受力确定运动情况考点探究

1.问题界定: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,判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移.

2.解题思路

 

3.解题步骤

(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图.

(2)根据力的合成与分解,求出物体所受的合外力(包括大小和方向).

(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体运动的加速度.

(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需求的运动学参量——任意时刻的位移和速度,以及运动轨迹等.

应用牛顿第二定律解题时求合力的方法

(1)合成法

物体只受两个力的作用产生加速度时,合力的方向就是加速度的方向,解题时要求准确作出力的平行四边形,然后运用几何知识求合力F合.反之,若知道加速度方向就知道合力方向.

(2)正交分解法

当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,通常用正交分解法解答,一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量.即沿加速度方向:Fxma,垂直于加速度方向:Fy=0.

典型例题
【第1题】  

如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.若人和滑板的总质量m=60.0 kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5,斜坡的倾角θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,取重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?

(2)若由于场地的限制,水平滑道BC的最大长度L=20.0 m,则斜坡上AB两点间的距离应不超过多少?

【第2题】  

可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏.如图所示,有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上,先以加速度a=0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t=8 s时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变).若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;

(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小;

(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小.(计算结果可用根式表示)

【第3题】  

为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如下图所示),已知某高速公路的最高限速v=120 km/h。假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)为t=0.50 s,刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车重力的0.40倍,该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?

(取重力加速度g=10 m/s2

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