解得:a=1.3 m/s2,方向水平向右.
(2)v=at=1.3×5 m/s=6.5 m/s.
(3)x=at2=×1.3×52 m=16.25 m.
二、从运动情况确定受力
1.解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,画出力的示意图;
(2)选取合适的运动学公式,求加速度a;
(3)根据牛顿第二定律列方程,求合力;
(4)根据力的合成与分解的方法,由合力求所需的力.
2.流程
运动情况\s\up7(运动学公式(运动学公式)a\s\up7(F=ma(F=ma)受力情况.
例2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m,构成斜面的气囊长度为
5.0 m.要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2),则:
(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?
(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?
答案 (1)2.5 m/s2 (2)0.92
解析 (1)由题意可知,h=4.0 m,L=5.0 m,t=2.0 s.
设斜面倾角为θ,则sin θ=.
乘客沿气囊下滑过程中,由L=at2得a=,代入数据得a=2.5 m/s2.
(2)在乘客下滑过程中,对乘客受力分析如图所示,沿x轴方向有mgsin θ-Ff=ma,
沿y轴方向有FN-mgcos θ=0,
又Ff=μFN,联立方程解得
μ=≈0.92.
三、多过程问题分析