如图3-11所示的那样,建立平面直角坐标系.把重力G沿x轴和y轴的方向分解,得:G1=mgsinθ,G2=mgcosθ.在垂直于山坡的方向上,物体没有发生位移,没有加速度,G2和F2大小相等,方向相反,彼此平衡.物体所受的合力F等于G1和F1的合力,取沿山坡向下的方向为正方向,则有,F=G1-F1.合力的方向沿山坡向下,使滑雪人产生沿山坡向下的加速度.
滑雪人的加速度可由运动学的公式求得,再根据牛顿第二定律即可求得未知力.
解 已知v0=2m/s,s=60m,t=5s,θ=30°,m=75kg.用运动学
=4m/s2
滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律F=G1-F1=ma求得
F1=G1-ma
=mgsinθ-ma
=67.5N
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,根据牛顿运动定律可以确定机车对列车的牵引力.又如,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.牛顿当初探讨了这个问题,并进而发现了万有引力定律
问题思考:1、受力分析应注意什么问题?
2、分析求合力过程中方法选择的技巧是什么。
3、正交分解法应用时的技巧。
4、应用牛顿运动定律解题的思路。
课堂练习: