《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第27點(diǎn) 動(dòng)力學(xué)兩類基本問題與牛頓運(yùn)動(dòng)定律素材 滬科版必修1（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第27點(diǎn) 動(dòng)力學(xué)兩類基本問題與牛頓運(yùn)動(dòng)定律素材 滬科版必修1（通用）（3頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第27點(diǎn) 動(dòng)力學(xué)兩類基本問題與牛頓運(yùn)動(dòng)定律
動(dòng)力學(xué)兩類基本問題是指已知物體的受力情況求其運(yùn)動(dòng)情況和已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求其受力情況，解決這兩類基本問題的思路方法示意圖如下：
其中受力分析是基礎(chǔ)，牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是工具，加速度是連接力和運(yùn)動(dòng)的橋梁．下面對(duì)兩類基本問題的處理思路和步驟作具體說明．
對(duì)點(diǎn)例題 某一旅游景區(qū)，建有一山坡滑草運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，該山坡可看成傾角θ＝30°、長(zhǎng)L＝72 m的斜面．一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m＝80 kg，他從靜止開始勻加速下滑，在時(shí)間t＝5 s內(nèi)沿斜面滑下的位移s＝50 m．(不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)問：
2、(1)滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大？
(2)若滑草裝置與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，則人在山坡上滑下后還能在水平地面上滑多遠(yuǎn)？
解題指導(dǎo) (1)由位移公式s＝a1t2得
a1＝＝ m/s2＝4 m/s2
則沿斜面方向，由牛頓第二定律得mgsin θ－μN(yùn)＝ma1
垂直斜面方向上N＝mgcos θ
聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)，得μ＝≈0.12
(2)設(shè)到達(dá)坡底的速度為v，則有v2＝2a1L
在水平面上的加速度為a2，且a2＝μ′g＝8 m/s2
在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度減到0時(shí)水平位移為s1
則有0－v2＝－2a2s1
聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)得s1＝36
3、 m
答案 (1)0.12 (2)36 m
特別提醒 無(wú)論遇到動(dòng)力學(xué)的哪類問題，要時(shí)刻記住，加速度是連接力和運(yùn)動(dòng)的橋梁．
1．在水平地面上有一質(zhì)量為10 kg的物體，在水平拉力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，10 s后拉力大小減為，方向不變，再經(jīng)過20 s停止運(yùn)動(dòng)．該物體的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖1所示(g＝10 m/s2)．求：
圖1
(1)整個(gè)過程中物體的位移大??；
(2)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)．
答案 (1)150 m (2)0.1
解析 (1)整個(gè)過程的位移的大小等于v－t圖像中三角形的面積，即s＝×10×30 m＝150 m
(2)由圖像知前10 s的加速度a1＝1
4、m/s2
后20 s的加速度數(shù)值為a2＝0.5 m/s2
由牛頓第二定律得F－μmg＝ma1
μmg－＝ma2
解以上兩方程得μ＝0.1
2．一木箱裝貨物后質(zhì)量為50 kg，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，某人以200 N斜向下的力推箱，推力的方向與水平面成30°角，g取10 m/s2.求：
(1)木箱的加速度大小；(2)第2 s末木箱的速度大?。?
答案 (1)1.06 m/s2 (2)2.12 m/s
解析 取木箱為研究對(duì)象，木箱受力情況如圖所示，其中F為推力，mg為重力，N為支持力，f為滑動(dòng)摩擦力．建立直角坐標(biāo)系xOy，并取加速度a的方向?yàn)閤軸的正方向．
(1)將推力F沿x軸和y軸兩個(gè)方向進(jìn)行分解得
Fx＝Fcos 30°，F(xiàn)y＝Fsin 30°
根據(jù)牛頓第二定律有
Fx合＝Fx－f＝ma，
Fy合＝N－Fsin 30°－mg＝0
又有f＝μN(yùn)，聯(lián)立解得a＝
代入數(shù)據(jù)得a≈1.06 m/s2.
(2)第2 s末速度為v2＝at＝1.06×2 m/s＝2.12 m/s.
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