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2021/5/292021/5/291．如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学公式确定物体的运动情况。2．如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的力。3．加速度是联系物体运动情况和受力情况的桥梁。2021/5/292021/5/29[自学教材]如果已知物体的受力情况，可以由求出物体的加速度，再通过的规律确定物体的运动情况。牛顿第二定律运动学2021/5/29[重点诠释]1．解题思路2021/5/292．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图。(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需求的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等。2021/5/291．假设汽车紧急制动后，受到的阻力与汽车所受重力的大小差不多。当汽车以20m/s的速度行驶时，突然制动，它还能继续滑行的距离约为()A．40mB．20mC．10mD．5m解析：由题意可知关闭发动机后，汽车的加速度a＝g，所以滑行的距离x＝v22a＝20m。答案：B2021/5/29如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的，再根据确定物体所受的力。[自学教材]加速度牛顿第二定律2021/5/29[重点诠释]1．解题思路运动情况分析→运动学公式求a→由F＝ma求合力→求其他力2．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图。(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力。(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需求的力。2021/5/29[特别提醒](1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力。2021/5/292．某司机遇到紧急情况急速刹车，使车在1.25s内迅速停下。若刹车前的车速为16m/s，司机的质量为60kg，刹车过程中汽车其他部分对司机的阻力是司机体重的0.5倍，则安全带对司机的作用为________N。(g＝10m/s2)解析：a＝0－vt＝－12.8m/s2，－(F＋0.5mg)＝ma，F＝468N。答案：4682021/5/292021/5/29[例1]如图4－6－1所示，质量m＝2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们之间弹力的0.25倍。现对物体施加一个大小F＝8N，与水平方向夹角θ＝37°的斜向上的拉力。求物体在拉力作用下5s内通过的位移。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2)图4－6－12021/5/29[思路点拨]对研究对象受力分析―→求合外力――→牛顿第二定律求a――→运动学规律求x[解析]物体受到四个力的作用，如图所示，建立直角坐标系并分解力F。根据牛顿第二定律，x、y两个方向分别列方程Fcosθ－Ff＝ma①Fsinθ＋FN－G＝0②2021/5/29FN为水平面对物体的支持力，即物体与水平面之间的弹力，故摩擦力Ff＝μFN③由①②③得a＝1.3m/s2，由运动学公式得5s内物体的位移x＝12at2＝12×1.3×52m＝16.25m。[答案]16.25m2021/5/29应用牛顿第二定律解题时求合力的方法(1)合成法：物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F合。反之，若知道加速度方向就知道合力方向。(2)正交分解法：当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为沿加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量。即沿加速度方向：Fx＝ma，垂直于加速度方向：Fy＝0。［借题发挥］2021/5/291．质量为50kg的木箱放在水平地面上，受到75N的水平拉力而开始运动，该力作用4s后撤去。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.1，求：(1)物体运动的最大速度；(2)物体发生的总位移。(g＝10m/s2)解析：(1)由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，代入数据解得a＝0.5m/s2，则物体运动的最大速度vm＝at＝2m/s。2021/5/29(2)加速阶段x1＝12at2＝4m，撤去拉力后物体在摩擦力作用下以2m/s为初速度做匀减速运动，a′＝－μg＝－1m/s2，由公式0－v2＝2a′x2得x2＝2m，则总合移x＝x1＋x2＝6m。答案：(1)2m/s(2)6m2021/5/29[例2]如图4－6－2所示为何雯娜在蹦床比赛中。已知何雯娜的体重为49kg，设她从3.2m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2s，离开蹦床后上升的高度为5m，试求她对蹦床的平均作用力？(g取10m/s2)图4－6－2[思路点拨]由物体的运动情况――→运动学规律求a――→牛顿第二定律求合外力―→确定受力情况2021/5/29[解析]当她从3.2m高处下落到与蹦床接触的过程中做自由落体运动，由运动学公式v2＝2gx得，她接触蹦床时的速度大小为v1＝2gx1＝2×10×3.2m/s＝8m/s她离开蹦床时的速度大小为v2＝2gx2＝2×10×5m/s＝10m/s2021/5/29取竖直向上为正方向，则由运动学公式v2＝－v1＋at得她的加速度大小为a＝v2－－v1t＝10－－1.2m/s2＝15m/s2，方向竖直向上。她与蹦床接触的过程中受重力mg和蹦床对她的平均作用力F，由牛顿第二定律得F－mg＝ma解得蹦床对她的平均作用力F＝1225N，方向竖直向上。由牛顿第三定律得她对蹦床的作用力F′＝F＝1225N，方向竖直向下。[答案]1225N方向竖直向下2021/5/29解决动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是对运动过程较复杂的问题。分析时，一定要弄清楚整个过程中物体的加速度是否相同，若不同，必须分阶段处理，加速度改变时的速度是前后过程联系的桥梁。分析受力时，要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化。［借题发挥］2021/5/292．质量为2kg的木箱静止在水平地面上，在水平恒力F的作用下开始运动，4s末速度达到4m/s，此时将F撤去，又经过2s物体停止运动，求力F的大小。(取g＝10m/s2)2021/5/29解析：力F撤去前，木箱的加速度的大小a1＝vt1＝1m/s2力F撤去后，木箱的加速度的大小a2＝0－vt2＝－2m/s2由牛顿第二定律可知：力F作用时：F－μmg＝ma1撤去F后：－μmg＝ma2，解得：F＝6N答案：6N