已知运动情况求力.ppt

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1、第三章　牛顿运动定律河北师大附中　　李喜昌§3.6　已知运动情况求力受力分析合力加速度运动学量第一章力的知识牛顿第二定律第二章物体的运动动力学的两类基本问题1．已知受力求运动:分析物体的受力,应用牛顿第二定律求加速度,根据物体的运动特征,应用运动学公式求物体的运动情况。2．已知运动求力:根据物体的运动情况，求出物体的加速度，应用牛顿第二定律，推断或求出物体的受力情况。无论哪类问题，联系力和运动的桥梁是加速度。运用牛顿运动定律解题解决动力学问题的关键是对物体进行受力分析和运动分析，受力分析要求（按比例）画出物体的受力图

2、，需要正交分解的进行分解，标出角度来，并且标上加速度方向（正方向）；运动分析要求根据物体所受合外力和初速度能确定物体的运动性质．不论哪类问题，都应抓住力与运动是通过加速度联系起来的这一关键枢纽．专题二　已知运动情况求力根据物体的运动，由运动学公式可以求出加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量，如动摩擦因数、劲度系数、力的方向等．根据物体的运动情况求解物体的受力情况的一般步骤①确定研究对象，分析研究对象的运动过程，多过程的要画出运动草图．②由运动学公式列方程，求出加速度

3、．③对研究对象进行受力分析，画出受力图，根据牛顿第二定律列方程求解．④必要时对结果进行讨论．例1.物体由16m高处从静止开始下落，落至地面共用时间2s，若空气阻力大小恒定，则空气阻力是重力的多少倍？（g取10m/s2）①mgfa解：物体做初速度为零的匀加速运动②根据牛顿第二定律加速度是联系力和运动的桥梁发散思维：若空气阻力与物体的速度成正比，求最大速度．例2.蹦床是运动员在一张蹦紧的弹性网上蹦跳、翻滚并作各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平

4、网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（g取10m/s2）解：运动员与弹性网接触前的速度大小运动员与弹性网接触后的速度大小规定竖直向上为正方向，运动员的加速度Famg根据求出弹性网对运动员的作用力牛顿第二定律和匀变速直线运动的运动学公式都是矢量方程．物体在共线力作用下做直线运动时，建立符号规则，化矢量运算为代数运算．发散思维：本题还有没有更简解法？例3.如图是电梯上升的v—t图线，若电梯质量为100kg，则承受电梯的钢绳所受的拉力在0～2s

5、、2～6s、6～9s之间分别为多大？t/sv（m/s）246o246810解：在0～2s内，电梯匀加速上升，其加速度根据牛顿第二定律解出钢绳所受的拉力在2～6s内，电梯匀速上升，钢绳拉力在6～9s内，电梯匀减速上升，其加速度根据牛顿第二定律解出钢绳所受的拉力根据v—t图像确定物体的运动性质，由图像斜率求出物体的加速度，然后根据牛顿第二定律求力的情况．答:①　mg，竖直向上；与竖直方向夹角②例4.如图所示，小车上固定着一根弯成α角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：①小车

6、静止；②小车以加速度a水平向右加速运动.╰αa方向F合方向确定确定mgmaNθ例5.如图示，倾斜索道与水平方向夹角为θ，已知tanθ=3/4，当载人车厢匀加速向上运动时，人对厢底的压力为体重的1.25倍，这时人与车厢相对静止，则车厢对人的摩擦力是体重的A.1/3倍B.4/3倍C.5/4倍D.1/4倍解：将加速度分解如图示aaxayθ对人进行受力分析AθamgNf①②③根据题意例6.一倾角为300的斜面上放一木块，木块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球相对于斜面静止共同运动。当细线⑴沿竖直

7、方向⑵与斜面方向垂直⑶沿水平方向时滑块下滑的加速度和丝线对小球的拉力。解：⑴细线沿竖直方向时mgT1aaxayθθ⑵细线与斜面方向垂直时θamgT2300F合θmgT3F合300⑶细线与斜面方向平行时a例7.在如图所示的升降机中，物体m静止于固定的斜面上，当升降机加速上升时，与原来相比A.物体受到斜面的支持力增加B.物体受到的合力增加C.物体受到的重力增加D.物体受到的摩擦力增加aABDfamgN作图法是解决动态分析问题的有效方法AB例8.如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B内，然后将容器放在倾角为α的斜面上，在

8、以下几种情况下，小球对容器B的侧壁的压力最大的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．小球A与容器B一起静止在斜面上；B．小球A与容器B一起匀速下滑；C．小球A与容器B一起以加速度a加速上滑；D．小球A与容器B一起以加速度a减速下滑.CDABFNmgαN1解:(A)(B)小球与容器一起处于平衡状态(C)(D)小球与容器的加速度大小