45牛頓第二定律的應(yīng)用(2)(已修改)
2024-12-03 18:06 本頁(yè)面
【正文】 1總結(jié)：已知物體的受力情況求解物體的運(yùn)動(dòng)情況的解題思路是怎樣的呢？ 提示： 具體解題思路如下： ？ 提示： (1)確定研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析，并畫(huà)出受力圖 . (2)求出物體所受的合外力 . (3)應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度 . (4)結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體任意時(shí)刻的位移和速度，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)圖 . (1)條件判斷：依據(jù)各種性質(zhì)的力的產(chǎn)生條件判斷力是否存在，一般不需要畫(huà)出 “ 合力 ” 或 “ 分力 ” 的示意圖 . (2)根據(jù)效果判斷：力的作用效果與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間有互制的關(guān)系，結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析物體的受力 . (3)相互作用判斷：根據(jù)力的相互性，分析物體的受力 . (4)為使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，常忽略某些次要的力，如物體在空中下落，忽略空氣阻力，輕桿、輕繩等輕質(zhì)物體的重力一般情況下不考慮 . (1)明確研究對(duì)象，即明確對(duì)誰(shuí)進(jìn)行受力分析 . (2)把要研究的物體從周?chē)沫h(huán)境中隔離出來(lái) . (3)按順序分析物體的受力情況，畫(huà)出受力的示意圖 . 已知受力情況 ,確定物體的運(yùn)動(dòng)情況 : (1)確定研究對(duì)象 . (2)分析受力，畫(huà)受力示意圖 . (3)求合外力 . (4)由 F=ma求加速度 . (5)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 求運(yùn)動(dòng)參量 . t02022t0v = v + a t1s= v t+ a t2v v = 2a s ???????典例 1 (2020 哈爾濱高一檢測(cè) )在海濱游樂(lè)場(chǎng)有一種滑沙的娛樂(lè)活動(dòng)．如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處 A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到斜坡底部 B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到 C點(diǎn)停下來(lái)，斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，滑板與兩滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 μ ＝ ，不計(jì)空氣阻力，重力加速度 g＝ 10 m/s2，斜坡傾角 θ ＝ 37176。 .(sin37176。 ＝， cos37176。 ＝ ) (1)若人和滑板的總質(zhì)量為 m＝ 60 kg，求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度大?。? (2)若由于受到場(chǎng)地的限制， A點(diǎn)到 C點(diǎn)的水平距離為 x＝ 50 m，為確保人身安全，假如你是設(shè)計(jì)師，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)斜坡滑道時(shí)，對(duì)高度 h應(yīng)有怎樣的要求？ 解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)正確地對(duì)人和滑板進(jìn)行受力分析 . (2)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度 . (3)結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式設(shè)計(jì)斜坡滑道高度 . 【 規(guī)范解答 】 (1)在斜坡上下滑時(shí)，由牛頓第二定律得： mgsinθ － f＝ ma ① FN－ mgcosθ ＝ 0 ② f＝ μF N ③ 聯(lián)立①②③得： a＝ gsinθ － μgcosθ ＝ 2 m/s2 (2)設(shè)滑至底端時(shí)的速度為 v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知： v2＝ 2a ④ 沿 BC段前進(jìn)時(shí)的加速度 a′ ＝ μmg/m ＝ μg ⑤ 沿 BC段滑行的距離 L＝ v2/2a′ ⑥ 為確保人身安全，則 L＋ hcotθ≤x ⑦ 聯(lián)立④⑤⑥⑦解得 h≤25 m ，故斜坡的高度不能超過(guò) 25 m. 答案： (1)2 m/s2 (2)斜坡的高度不能超過(guò) 25 m hsin? 【 規(guī)律方法 】 解傳送帶問(wèn)題時(shí)的三個(gè)注意點(diǎn) 滑動(dòng)摩擦力 .
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