1.由受力情况确定运动情况的基本思路
分析物体的受力情况,求出物体所受的合外力,由牛顿第二定律求出物体的加速度;再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况.流程图如下:
2.由受力情况确定运动情况的解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图.
(2)根据力的合成与分解,求合力(包括大小和方向).
(3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度.
(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求运动学量--任意时刻的位移和速度,以及运动时间等.
例1 (2019·潍坊市高一上学期期末)如图1所示,木箱在100N的拉力作用下沿粗糙水平地面以5m/s的速度匀速前进,已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.5,拉力与水平地面的夹角为37°,重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.经过一段时间后撤去拉力,求:
图1
(1)木箱的质量;
(2)木箱匀减速运动的时间.
答案 (1)22kg (2)1s
解析 (1)对木箱受力分析,由平衡条件得
Fsin37°+FN=mg
Fcos37°=Ff
Ff=μFN
解得:m=22kg
(2)木箱匀减速运动过程由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg=ma
0=v-at
解得:t=1s
针对训练1 如图2所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=37°角,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为m=0.5kg