新课标初中升高中衔接-物理：牛顿运动定律解决实际问题

第四节 用牛顿运动定律解决问题 一、牛顿第二定律的作用 牛顿第二定律确定了运动和力的关系；使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来． 二、动力学的两类基本问题 1．从受力确定运动情况 求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律，求出物体的加速度，再由物体的初始条件，根据运动学规律求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况． 2．从运动情况确定受力 求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等． 三、解决动力学问题的关键 对物体进行正确的受力分析和运动情况分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度. 一、从受力确定运动情况 已知物体的受力情况求得a， 例题1.如图所示，质量m＝2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F＝8 N、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度； (2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小； (3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小． 【参考答案】(1)见解析图　1.3 m/s2，方向水平向右 (2)6.5 m/s　(3)16.25 m 【试题解析】(1)对物体受力分析如图： 由图可得： 解得：a＝1.3 m/s2，方向水平向右 (2)v＝at＝1.3×5 m/s＝6.5 m/s (3)x＝at2＝×1.3×52 m＝16.25 m 二、从运动情况确定受力 例题2.民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m，构成斜面的气囊长度为5.0 m．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2)，则： (1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？ 【参考答案】(1)2.5 m/s2　(2)0.92 【试题解析】(1)由题意可