2017-2018学年教科版必修1 第三章第5节牛顿运动定律的应用 学案
2017-2018学年教科版必修1 第三章第5节牛顿运动定律的应用 学案第2页

  (2)已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.

  解决这类问题的思路是:应用运动学公式求出物体的加速度,再用牛顿第二定律求出物体所受的合力,进而求出物体所受的其他力.

  谈重点 牛顿第二定律的应用

  对物体进行正确的受力分析和全面运动分析是解题的前提条件;加速度是联系物体运动和受力的桥梁,即"两个分析,一座桥".

  【例1-2】一物体正以10 m/s的速度沿水平面运动,撤去拉力后,匀减速滑行12.5 m停下来,求物体与水平面间的动摩擦因数.

  解析:由v-v=2as 得a=-4 m/s2

  根据牛顿第二定律F合=ma

  又根据受力分析知此时F合=f动=μmg

  得μ==0.4

  答案:0.4

  

  2.牛顿运动定律的正交分解

  由力的独立作用原理,合力产生合加速度,分力产生分加速度,我们可把牛顿第二定律写成正交分解形式.

  正交分解法是把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上的方法,是运用牛顿运动定律解题的最基本方法,物体受到两个以上的力作用产生加速度时,常用正交分解法.分解后在两方向上的合力产生自己的加速度,表示方法

  ∑Fx=max ∑Fy=may

  点技巧 坐标系通常建立方法

  通常在建立坐标系时,使x轴与加速度方向相同,y轴与加速度方向垂直,这样在x轴的合力就是物体的合力,y轴合力为0.

  【例2】质量为m的物体放在倾角为α的斜面上,物体和斜面间的动摩擦因数为μ;如沿水平方向加一个力F,使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动(如图所示),求F的大小.

  

  解析:将力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解,受力分析如图所示,

  

  以加速度方向即沿斜面向上为x轴正方向,分解F和mg.由牛顿第二定律得

  Fcos α-mgsin α-Ff=ma①

  FN-mgcos α-Fsin α=0②

  又有Ff=μFN③

  三式联立求解得:F=

答案:见解析