第三章牛頓運動定律§3、3牛頓第二定律應用（1）動力學的兩類基本問題

結合圖象分析問題一、動力學的兩類基本問題力加速度運動1、已知受力求運動：分析物體的受力，應用牛頓第二定律求加速度，根據(jù)物體的運動特性，應用運動學公式求物體的運動狀況。2、已知運動求力：根據(jù)物體的運動狀況，求出物體的加速度，應用牛頓第二定律，推斷或求出物體的受力狀況。核心：受力分析和運動分析1、已知受力狀況求運動普通環(huán)節(jié)：①擬定研究對象，進行受力分析，畫出受力示意圖．②根據(jù)牛頓第二定律列方程，求加速度．③結合題中運動的初始條件，選擇運動學公式，求所需的運動學量．④必要時對成果進行討論．例1、將質量為m的物體以初速度v0從地面豎直向上拋出，設在上升和下降過程中所受空氣阻力大小均為f，求上升的最大高度和落回地面的速度。mgfa1上升段v①②③下降段mgfa2v④⑤例2、原來作勻速運動的升降機內(nèi)，有一被伸長的彈簧拉住的，含有一定質量的物體A靜止在地板上，如圖所示，現(xiàn)在A忽然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時升降機的運動可能是（）

A.加速上升B.減速上升C.加速下降D.減速下降BC解答：當升降機勻速上升時，物體處在平衡狀態(tài)mgNFf①②物體忽然被彈簧拉向右方，闡明最大靜摩擦力減?、垡虼酥С至減小a闡明物體（升降機）含有向下的加速度，因此升降機可能向下加速或向上減速，⑴靜摩擦力與物體間的正壓力無關，都是最大靜摩擦力與物體間的正壓力成正比．⑵物體的運動性質由加速度和初速度兩個條件共同決定，注意全方面分析問題．2、已知運動狀況求力普通環(huán)節(jié)：①擬定研究對象，分析運動過程，多過程的畫運動草圖．②由運動學公式列方程，求加速度．③對研究對象進行受力分析，畫出受力圖，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解．④必要時對成果進行討論．例1、物體由16m高處從靜止開始下落，落至地面共用時間2s，若空氣阻力大小恒定，則空氣阻力是重力的多少倍？

（g取10m/s2）①mgfa解：物體做初速度為零的勻加速運動②根據(jù)牛頓第二定律例2、蹦床是運動員在一張蹦緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并作多個空中動作的運動項目。一種質量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由落下，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為1.2s，若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用力當作恒力解決，求此力的大小。（g取10m/s2）解：運動員與彈性網(wǎng)接觸前的速度大小運動員與彈性網(wǎng)接觸后的速度大小規(guī)定豎直向上為正方向，運動員的加速度Famg根據(jù)求出彈性網(wǎng)對運動員的作用力牛頓第二定律和勻變速直線運動的運動學公式都是矢量方程．物體在共線力作用下做直線運動時，建立符號規(guī)則，化矢量運算為代數(shù)運算．例3、如圖，傾斜索道與水平方向夾角θ，已知tanθ=3/4，當載人車廂勻加速向上運動時，人對廂底的壓力為體重的1.25倍，這時人與車廂相對靜止，則車廂對人的摩擦力是體重的（）

A.1/3倍B.4/3倍C.5/4倍D.1/4倍解：將加速度分解如圖示對人進行受力分析AθaaaxayθmgNf①②③根據(jù)題意AB例4、如圖所示，質量為m的光滑小球A放在盒子B內(nèi)，然后將容器放在傾角為α的斜面上，在下列幾個狀況下，小球對容器B的側壁的壓力最大的是()A．小球A與容器B一起靜止在斜面上；B．小球A與容器B一起勻速下滑；C．小球A與容器B一起以加速度a加速上滑；D．小球A與容器B一起以加速度a減速下滑.CDABFNmgαN1解:(A)(B)小球與容器一起處在平衡狀態(tài)(C)(D)小球與容器的加速度大小均為a，方向均沿斜面對上a例5、在如圖所示的升降機中，物體m靜止于固定的斜面上，當升降機加速上升時，與原來相比()A.物體受到斜面的支持力增加B.物體受到的合力增加C.物體受到的重力增加D.物體受到的摩擦力增加aABDfamgN作圖法是解決動態(tài)分析問題的有效辦法例1.如圖是電梯上升的v-t圖線，若電梯質量為100kg，則承受電梯的鋼繩所受的拉力在0～2s、2～6s、6～9s之間分別為多大？

t/sv（m/s）246o246810解：在0～2s內(nèi)，電梯勻加速上升，其加速度根據(jù)牛頓第二定律解出鋼繩所受的拉力在2～6s內(nèi)，電梯勻速上升，鋼繩拉力在6～9s內(nèi)，電梯勻減速上升，其加速度根據(jù)牛頓第二定律解出鋼繩所受的拉力二.結合圖象分析問題例2、一物體沿斜面對上以12m/s的初速度開始滑動，它沿斜面運動的v-t圖像如圖所示，則斜面的傾角以及斜面與物體間的動摩擦因數(shù)分別為多少？(g=10m/s2)24t/sv(m/s)o1312－125解：物塊沿斜面對上做勻減速運動物塊沿斜面對下做勻加速運動①②聯(lián)立①②兩式解出FaABo例3、如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質量分別為mA和mB的兩個物體得出的加速度a與力F之間的關系圖線，分析圖線可知（）①比較兩地的重力加速度，有gA>gB

②比較兩物體的質量，有mA<mB

③比較兩地的重力加速度，有gA=gB

④比較兩物體的質量，有mA>mB

A.②③B.①②C.①④D.③④B根據(jù)牛頓第二定律例4.物體A、B都靜止在同一水平面上，它們的質量分別為mA、mB，與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB，用平行于水平面的拉力F拉物體A、B，所得加速度a與拉力F的關系圖線分別如圖中的A、B，則可知（）

A、μA