牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

　　一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用

　　1．運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題常�？梢苑譃閮煞N類(lèi)型

　�。�1）已知受力情況，要求物體的運(yùn)動(dòng)情況．如物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度及時(shí)間等．

　　（2）已知運(yùn)動(dòng)情況，要求物體的受力情況（求力的大小和方向）．

　　但不管哪種類(lèi)型，一般總是先根據(jù)已知條件求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度，然后再由此得出問(wèn)題的答案．常用的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式，等。

　　2．應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟

　　（1）認(rèn)真分析題意，明確已知條件和所求量，搞清所求問(wèn)題的類(lèi)型。

　�。�2）選取研究對(duì)象。所選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的整體。同一題目，根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對(duì)象。

　　（3）分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況 高中化學(xué)。

　　（4）當(dāng)研究對(duì)象所受的外力不在一條直線(xiàn)上時(shí)：如果物體只受兩個(gè)力，可以用平行四邊形定則求其合力；如果物體受力較多，一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上去分別求合力；如果物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，一般把各個(gè)力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)的方向上。

　�。�5）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程，物體所受外力、加速度、速度等都可根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代入公式，按代數(shù)和進(jìn)行運(yùn)算。

　�。�6）求解方程，檢驗(yàn)結(jié)果，必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。

　　3．應(yīng)用例析

　　【例1】一斜面AB長(zhǎng)為10m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，如圖所示（g取10m/s2）若斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0。5，求小物體下滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度及所用時(shí)間．

　　【例2】如圖所示，一高度為h=0。8m粗糙的水平面在B點(diǎn)處與一傾角為θ=30°光滑的斜面BC連接，一小滑塊從水平面上的A點(diǎn)以v0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)小滑塊恰能沿光滑斜面下滑。已知AB間的距離s=5m，求：

　　（1）小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

　�。�2）小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間；

　　解析：（1）依題意得vB1=0，設(shè)小滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，則據(jù)牛頓第二定律可得f=μmg=ma，所以a=μg，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得得，t1=3。3s

　�。�2）在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=，t=t1+t2=4。1s

　　【例3】靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2kg，在水平恒力F推動(dòng)下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，4s末它的速度達(dá)到4m/s，此時(shí)將F撤去，又經(jīng)6s物體停下來(lái)，如果物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，求F的大小。

　　解析：物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為兩段，前4s物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，后6s物體做勻減速運(yùn)動(dòng)。

　　前4s內(nèi)物體的加速度為①

　　設(shè)摩擦力為，由牛頓第二定律得②

　　后6s內(nèi)物體的加速度為③

　　物體所受的摩擦力大小不變，由牛頓第二定律得④

　　由②④可求得水平恒力F的大小為

　　二、整體法與隔離法

　　1．整體法：在研究物理問(wèn)題時(shí)，把所研究的對(duì)象作為一個(gè)整體來(lái)處理的方法稱(chēng)為整體法。采用整體法時(shí)不僅可以把幾個(gè)物體作為整體，也可以把幾個(gè)物理過(guò)程作為一個(gè)整體，采用整體法可以避免對(duì)整體內(nèi)部進(jìn)行繁鎖的分析，常常使問(wèn)題解答更簡(jiǎn)便、明了。1 2 下一頁(yè) 尾頁(yè)
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