教师 :牛顿第二定律定量地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,那么,如果已知物体的受力情况,如何确定物体的运动速度、位移等运动情况?如果已知物体的运动情况;能否判断物体的受
力情况?
学生讨论与探究,教师引导:
通过讨论教师总结:一类是根据物体受力情况确定物体的运动情况;一类是根据运动情况确定受力情况,解这两类问题的关键是抓住联系力和运动的桥梁--加速度。因为由受力可求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度,也就确定了物体的运动情况.这在实际问题中有重要应用,如指挥"神舟五号"飞船的科学家,根据飞船的受力情况可以确定飞船在任意时刻的位置和速度。
相反,如果已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体的受力情况。在实际问题中,常常需要从物体的运动情况来确定未知力。例如,知道了列车的运动情况,可以确定机车对列车的牵引力;根据天文观测知道了月球的运动情况,就可以知道地球对月球的引力情况。牛顿当初就探讨了这个问题,并进而发现了著名的万有引力定律,为人类研究宇宙、开发太空奠定了坚实的基础。下面我
们分类学习这两类问题的解题方法和解题思路。
2、从物体受力情况确定物体的运动情况
例题1.一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作
用下沿水平地面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N,求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。
教师:请同学们仔细阅读题目,注意题中给出的已知条件、未知量及可能用
到的原理、定理、定律、公式等。
学生活动:阅读题目,思考。
教师:现在我们共同来分析一下本题.请同学们看一下本题要求哪些物理量呢?
学生:物体在4s末的速度和物体在这4s内通过的位移大小。
教师:对于这两个物理量应用什么规律去求呢?
学生:应用运动学的规律去求。