6.用牛顿运动定律解决问题(一)
知识纲要导引
核心素养目标
(1)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法.
(2)会用牛顿运动定律解决两类动力学问题.
(3)应用牛顿运动定律解答实际生活中的问题.
知识点一 从受力确定运动情况
1.牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来.
2.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,再通过运动学规律确定物体的运动情况.
思考1
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20 m/s的速度行驶时,突然制动,它还能继续滑行的距离约为多少?
提示:Ff=mg
由牛顿第二定律得mg=ma,所以a=g
由v2-v=2ax得,x= m=20 m
知识点二 从运动情况确定受力情况
1.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求出物体所受的合外力,进而知道物体受到其他力的情况.
2.思路流程:
思考2
行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为多少?(不计人与座椅间的摩擦)
提示:v0=90 km/h=25 m/s
由v=v0+at得,a== m/s=5 m/s2
由F=ma得F=ma=70×5 N=350 N
(1)力和运动联系的桥梁——加速度.
(2)解题基础:受力分析、运动过程分析.