4.5牛顿运动定律的应用
(2)若运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出,其队友在冰 壶自由滑行10m后开始在其前方摩擦冰面,冰壶与冰面的动摩擦 因数变为原来的90%,冰壶多滑行了多少距离? 解:(1)选择冰壶为研究对象,受力分析,冰壶所受合力等
于滑动摩擦力。设冰壶质量m,以冰壶运动方向为正方向 建以为坐标系,根据牛顿第二定律,则
例2 如图所示,一位滑雪者,人与装备的总质 量为75kg,以2m/s的速度沿山坡匀加速滑下, 山坡的倾角为30°,在5s的时间内滑下的路程为 60m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻 力(包括摩擦和空气阻力),g取10m/s2.
分析 :
运动学公式 加速度
F=ma
求出阻力
解:以滑雪者为研究对象。建立如图所示坐标系。滑
雪者沿山坡向下做匀加速直线运动。
y
由运动学公式
x
v0t
1 at2 2
FN
有 a 4m / s2
Ff
a
由牛顿第二定律
mgsin30
FN mgcos 0 ①
mg sin Ff ma ② 由牛顿第二定律得
30 mgcos30
mg
Ff=75N
FN=650N
课堂小结
1.已知受力情况求运动情况 一.两类问题
度、位移等物理量。( √ )
3)若物体做匀加速直线运动,则可以根据运动学公式
求出加速度,进而根据牛顿运动定律求力。( √ )
4)若已知物体的运动情况,可以根据牛顿第二定律求 出加速度。( )
4)选择运动学公式:求x、v0、v、t 等运动学量
例1 运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,
在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比 赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可以用毛刷在冰壶滑行的前方 来回摩擦冰面,减少冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
(1)运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶,若冰壶与冰面的动 摩擦因数为0.02,冰壶能在冰面上滑行多远?g取10m/s2。
冰壶的后一段的加速度为
a2 μ2 g 0.18m/s 2
滑行10m后为匀减速直线运动,由
2a2x2 v102
得
x2 21m
第二次比第一次多滑行了
x2 10 x1 2.1m
10m
x2
x
2.已知运动求受力 1)确定研究对象 2)分析运动情况:画出运动过程示意图
3)选择运动学公式求出a
4)进行受力分析,画出受力示意图根据F=ma求出 受力情况
2.已知运动情况求受力情况
二.解题步骤
1.确定研究对象 2.受力情况分析或运动情况分析 3.根据F=ma 4.求运动情况或受力情况
课堂练习
1.判一判 1)若已知物体的受力情况,可以由运动学公式求出加 速度。( )
2)若物体所受合外力恒定,且合外力方向与物体运动 方向在同一条直线上,则根据牛顿第二定律求出物体 做匀变速直线运动的加速度,再根据运动学公式求速
x1
x
Ff 1FN 1mg ma1
FN
a1
Ff m
1mg
m
1g 0.2m / s2
Ff
G 由 2a1x1 v2 v02 得冰壶滑行的距离
x1
v2 v02 2a1
v02 2a1
28.9m
(2)设冰壶滑行10m后的速度为v10,则对冰壶的前
一段运动有 2a1x10 v102 v02
人教版物理必修1
第
四
章
运
动
和
力
的
关
系
1.已知受力求运动 受力情况分析
F合=ma
运动情况分析 2.已知运动求受力
正交分解法 合成法
v v0 at 2
2ax v2 v02
1.已知受力求运动 1)确定研究对象:进行受力分析,画出受力示意图 2)求出合外力 3)由F=ma求出a