①由于物体的受力情况与运动状态有关,所以受力分析和运动分析往往同时考虑,交叉进行,在画受力分析图时,把所受的外力画在物体上(也可视为质点,画在一点上),把v0和a的方向标在物体的旁边,以免混淆不清。
②建立坐标系时应注意:
A.如果物体所受外力都在同一直线上,应建立一维坐标系,也就是选一个正方向就行了。如果物体所受外力在同一平面上,应建立二维直角坐标系。
B.仅用牛顿第二定律就能解答的问题,通常选加速度a的方向和垂直于a的方向作为坐标轴的正方向,综合应用牛顿定律和运动学公式才能解答的问题,通常选初速度V0的方向和垂直于V0的方向为坐标轴正方向,否则易造成“十”“一”号混乱。
C.如果所解答的问题中,涉及物体运动的位移或时间,通常把所研究的物理过程的起点作为坐标原点。
5.把各量统一单位,代入数值求解;
4.根据牛顿第二定律列出方程;
说明:如果只受两个力,可以用平行四边形法则求其合力,如果物体受力较多,一般用正交分解法求其合力,如果物体做直线运动,一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向;当求加速度时,要沿着加速度的方向处理力;当求某一个力时,可沿该力的方向分解加速度;
3.对其进行受力情况分析和运动情况分析(切莫多力与缺力);
2、选取研究对象;所选取的对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统,同一个题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。
应用牛顿第二定律解决问题时,应按以下步骤进行.
1.分析题意,明确已知条件和所求量
9.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。
(取重力加速度g=10 m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)
解:直升机取水,水箱受力平衡:
解得:
直升机返回,由牛顿第二定律得:
解得水箱中水的质量为:M=4.5×103 kg
第三单元 牛顿运动定律的应用(一)
基础知识
8.科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量.
解析:由牛顿第二定律得:mg-f=ma
抛物后减速下降有:
Δv=a/Δt
解得:
7.某汽车的部分参数如下表,请根据表中数据完成表的其他部分。
整车行使质量1500Kg |
最大功率92KW |
||
加速性能 |
0-108Km/h(即30m/s)所需时间 |
平均加速度 |
|
11s |
_________m/s2 |
||
制动性能 |
车辆以36Km/h(即10m/s)行使时的制动距离 |
制动过程中所受合外力 |
|
6.5m |
_________N |
||
答案:2.73 1.15×104
[解析]由可得a=2.73m/s2;根据和F=ma可得F=1.15×104N
6.如所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度B
A.一定变小 B.一定变大
C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变
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