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22 牛顿运动定律的应用_第2课时

免费读1260字2024-07-22

  老师:同学们大家好,上节课我们用牛顿运动定律解决了一些生活中的问题,这节课我们继续讨论相关问题。通过上节课的学习,我们已经知道牛顿第二定律是连接力和运动的桥梁。在上节课中,我们重点学习的制造受力情况,如何确定运动情况。这节课我们将重点学习已知物体运动情况时如何确定受力。牛顿第二定律是连接运动和力的桥梁,要通过运动情况确定受力情况,依然要依靠牛顿第二定律。所以从运动情况确定受力情况的基本思路应该是通过运动学规律求解加速度,从而知道合力,再根据物体受力情况结合力来求解未知力。请看具体情景。汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因素,才能保证汽车安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数,需要测试刹车的痕迹。测试汽车在该公路水平直道上以54千米每小时的速度行驶时,突然紧急刹车,车轮被抱死后在路面上滑动直至停下来。量德车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2米,则路面和轮胎之间的镀摩擦因数是多少?取g等于10米,每二次方秒。

  老师:我们首先以汽车作为研究对象,假设汽车向右运动,对汽车进行受力分析,汽车受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、滑动摩擦力共三个力的作用。已经知道汽车刹车痕迹即位移x等于17.2米,初速度V0等于15米每秒,最终停止运动,末速度为0,要求解动摩擦因数缪。应从求解摩擦力入手。因此这个问题是已知运动情况求解受力情况的问题。我们可以通过运动求解加速度,从而求解力,最终得到动摩擦因素缪。但是在本问题中,汽车的质量m未知。根据上一节课的学习,我们知道滑动摩擦力产生的加速度往往和质量无关,因此我们可以假设汽车的质量VM代入计算。下面我们进入具体的计算,以汽车运动方向为正方向,建立一维坐标系。

  老师:本问题中初速度末速度位移,已知,要求解加速度。我们可以选用运动学公式v方减V0方等于2ax,解得a等于v方,减V0方除以2X代入数值,可以得到加速度等于负的6.5米,每二次方秒负号表示加速度方向与x轴正方向相反。本问题中滑动摩擦力就是合力,根据滑动摩擦力公式有滑动摩擦力等于负的缪FN等于负的缪mg。根据牛顿第二定律,负的谬mg等于ma,由此可得缪等于负的a除以g代入数值,解得缪等于0.65。本问题是一个物体在水平面上运动的问题,下面我们来研究斜面上的问题,请看具体情景。与滑雪者,人与装备的总质量为75千克,以两米每秒的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为30度,在5秒的时间内滑下的路程为60米,求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力,取g等于10米,每二次方秒。对于这样的实际问题,我们可以忽略人体形状、姿态等因素,将其简化成质点模型,将山坡转化成斜面模型处理。该情景实际是一个质点沿斜面下滑的情景,我们先来分析其运动情况。滑雪者沿斜面向下做匀加速,直线运动时已知信息有滑雪者的质量m等于75千克,斜面倾角Theta等于30度,滑雪者的初

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