力与运动关系应用

1、一、学会根据牛顿第二定律求加速度一、学会根据牛顿第二定律求加速度二、学会根据运动学公式求加速度二、学会根据运动学公式求加速度学习目标：学习目标：力力运动运动aF=ma分析受力分析受力分析运动分析运动运动学公式运动学公式运动运动F=ma分析分析运动运动分析分析受力受力运动学公式运动学公式力力a1、速度和时间的关系：atvv02、位移和时间的关系：2021attvx3、位移和速度的关系：4、匀变速直线运动的平均速度公式：20vvv5、位移和平均速度的关系：tvvx20axvv22021、速度和时间的关系：atvv02、位移和时间的关系：2021attvx3、位移和速度的关系：axvv22024、匀

2、变速直线运动的平均速度公式：20vvv5、位移和平均速度的关系：tvvx20总结：公式中包含五个物理量，它们分别为：位总结：公式中包含五个物理量，它们分别为：位移移 x x，初速度，初速度 v v0 0 ，末速度，末速度 v v ，加速度，加速度 a a ，运，运动时间动时间 t t ，在解题过程中只要知道其中任意三，在解题过程中只要知道其中任意三个就可以求出剩下两个个就可以求出剩下两个运动学公式：运动学公式：平面上的问题平面上的问题1、光滑平面、光滑平面a=0，匀速直线，匀速直线FacosFmacosFam匀变速直线运动匀变速直线运动v2、粗糙平面、粗糙平面vGfNF=f=mgmg=maa=

3、g g物体做匀减速运动物体做匀减速运动3、粗糙平面、粗糙平面cosxFfma轴：y轴：N+Fsin =mgfN辅助：cos(sin )FmgFam匀变速直线运动匀变速直线运动FfNGxy 例题例题1 1一个静止在水平地面上的物体，质量一个静止在水平地面上的物体，质量是是2kg,2kg,在在6.4N6.4N的水平拉力作用下沿水的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是擦力是4.2N.4.2N.问：问：1 1、物体运动的加速度为多大？、物体运动的加速度为多大？2 2、物体四秒末速度和四秒内位移分别、物体四秒末速度和四秒内位移分别是多少？是多少？F加速

4、度怎么求？加速度怎么求？如何求速度和位移？如何求速度和位移？FGfFNy：Fy合合=0 x：Fx合合=2.2 Nyxo解解: :(1)(1)由牛顿第二定律由牛顿第二定律 F F合合=ma=ma，可以求出物体的加速度可以求出物体的加速度 a=F a=F合合/m=(F-/m=(F-f)/mf)/m = =1.1 m/s1.1 m/s2 2 (2) (2)求出了物体的加速度求出了物体的加速度a a，由运动学，由运动学公式就可以求出公式就可以求出4s4s末的速度末的速度 v=at=1.1 v=at=1.14 4 m/sm/s=4.4 =4.4 m/sm/s， 4s4s内发生的位移内发生的位移x.x.

5、x=1/2x=1/2* *atat2 2=0.5=0.51.11.116 m16 m=8.8 m.=8.8 m.练习：练习：质量为质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦与水平面间的动摩擦因数为因数为0.2，现对物体施加一，现对物体施加一个大小个大小F=5N与水平方向成与水平方向成=370角的斜向上的拉力角的斜向上的拉力(如图如图)，已知：，已知：g=10m/s2,求：求：（1）物体运动的加速度？）物体运动的加速度？（2）若）若4s后撤去拉力后撤去拉力F，物体运动的加速度？，物体运动的加速度？ F(1)a=0.3m/s2(2)a=2m/s2斜面的上

6、的问题斜面的上的问题1、光滑斜面、光滑斜面 物体沿物体沿斜面向下滑斜面向下滑物体沿物体沿斜面向上滑斜面向上滑sinagsinag结论：物体向下时结论：物体向下时做匀加速直线运动做匀加速直线运动 物体向上时物体向上时做匀减速直线运动做匀减速直线运动方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下2、粗糙斜面（摩擦系数为、粗糙斜面（摩擦系数为），不加外力，不加外力 物体沿物体沿斜面向下滑斜面向下滑物体沿物体沿斜面向上滑斜面向上滑sincosagg方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下sincosagg结论：物体向下运动时结论：物体向下运动时做匀加速直线运动做匀加速直线运动 物体向上运动时

7、物体向上运动时做匀减速直线运动做匀减速直线运动具有向上的初速度具有向上的初速度方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下 例题例题2 2受力分析受力分析 合力沿什么方向？ 合力沿斜面向下。 受力方向复杂，如何求合力? 沿平行于斜面向沿平行于斜面向下和垂直斜面向上下和垂直斜面向上为为+x+x，+y+y轴。轴。解解(1)(1)如图所示建立坐标系，把重力如图所示建立坐标系，把重力G G沿沿x x轴方向和轴方向和y y轴轴方向进行分解，得到：方向进行分解，得到： GxGx= =mgsinmgsin，GyGy= =mgcosmgcos，人沿山坡做匀加速运动，由运动学公式：人沿山坡做匀加速运动，由运动学公式： x=

8、vx=v0 0t+1/2att+1/2at2 2 解出解出 a=2(x-va=2(x-v0 0t)/tt)/t2 2， a a4 m/s4 m/s2 2 (2) (2)根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：F F阻阻= =GxGx- -ma=ma=mgsinmgsinmama代入数值得：代入数值得：F F阻阻6 6.5 N.5 N.竖直方向的问题竖直方向的问题1、无空气阻力、无空气阻力GG特点：只受重力特点：只受重力a=g,方向竖直向下方向竖直向下从初速度从初速度角度可分角度可分自由落自由落体运动体运动竖直上竖直上抛运动抛运动 以向上方向为正方向，竖直向上以向上方向为正方向，竖直向上抛运动是

9、一个加速度为抛运动是一个加速度为-g的匀减速的匀减速直线运动。直线运动。gtvvt02021gttvx竖直方向的问题竖直方向的问题2、有空气阻力，且大小不变、有空气阻力，且大小不变特点：受重力特点：受重力 空气阻力，与速度方向相反空气阻力，与速度方向相反物体向物体向上运动上运动物体向物体向下运动下运动GGF合合=mg+f=maF合合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下方向向下方向向下G GfV V0 0G GfV Vt t将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，其速度不变，其速度时间图象如图所示，则物体所时间图象如图所示，则物体

10、所受的重力和空气阻力之比为（）受的重力和空气阻力之比为（） A1:10B10:1 C9:1 D8:1t/sv/(ms-1)011-912 例题例题3 3B 练习练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到，速度增加到24m/s。（。（g取取10m/s2）求：）求： （1）物体的质量是多大？）物体的质量是多大？ （2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？体，它的加速度多大？ （3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到零增大到4m/s的过程中，物体上升的的过程中，物体上升的 高度多大？高度多大？ 答案答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m2、质量为、质量为m2kg的小物块以的小物块以v0=6m/s的初速度沿