力学问题解题方法指导

几种常见力学问题及解题思路指导

一．解题思路：

①明确研究对象。（对一个物体还是整体？）

②对研究对象进行受力分析和运动情况分析（画出受力分析图和运动过程草图），同时还应该把速度、加速度的方向在受力分析图旁边画出来。

③常见问题及方法选择：

纯运动学问题（只涉及运动不涉及力的问题）用运动学公式即可

静力学问题（平衡问题）：三力平衡问题（直接做力的平行四边形，结合三角函数得出结果），三力以上的平衡问题（正交分解法，列Fx =0,Fy=0两个方程）；

动力学问题（既涉及运动又涉及力的问题）：若研究对象在不共线的两个力作用下做加速直线运动，一般用平行四边形定则解题；若研究对象在不共线的三个及以上的力作用下做加速直线运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，一般情况沿加速度方向取一坐标，如沿x轴方向，则列方程Fx =ma,Fy=0）。

④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。

⑤对结果进行检验，是否符合物理事实！

解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题，同时认真画出受力分析图，标出运动情况，那么问题都能迎刃而解。

二.例题解析

例题1．如图所示，1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为300和600，物体质量为m。（1）现让小车以向右做匀速直线运动，物体与车保持相对静止，求：绳1、2中弹力的大小？（2）现让小车以g向右做匀加速直线运动，

物体与车仍保持相对静止，求：绳1、2中弹力

的大小？

（3）现让小车以2g向右做匀加速直线运动，

物体与车仍保持相对静止，求：绳1中弹力

的大小？下面是一位同学的解法

解：以物体m为研究对象，受力分析如图，由牛顿第二定律得：

x：T1cos300－T2cos600=ma

y：T1sin300 + T2sin600 =mg

解得：

你认为该同学的解法正确吗?

如有错误请写出正确的解法.

例题2.如图所示，斜面倾角为37°，重100N的物块A放在斜面上，若给重物一个沿斜面向下的速度，重物沿斜面匀速下滑。求物体与斜面之间的动摩擦因数多大？

变式1：接上题，如果给物体施加一个沿斜面向上的拉力使物体沿斜面向上匀速运动，那么这个力要多大？

变式2：接上题，如果沿斜面向上的拉力为150牛，那么物体从斜面底部由静止开始沿斜面向上运动5S后速度多大？如果5S后撤去拉力，物体沿斜面向上最远能运动多远？

变式3：接上题，如果用250牛的水平推力推物体

那么物体从斜面底部由静止开始沿斜面向上运动5S后

速度多大？

例3. 如图所示，质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，在与水平成θ=37°角的恒力F作用下，（1）如果物体向右做匀速直线运动，求：F的大小？（2）如果物体从静止起向右前进x=4.0m后，速度v达到4m/s，求：F的大小？若撤此时撤去F力，问物体在地面还能滑行多远？

例题4 酒后驾车严重威胁交通安全．其主要原因是饮酒后会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长，造成反制距离(从发现情况到汽车停止的距离)变长，假定汽车以108 km/h的速度匀速行驶，刹车时汽车的加速度大小为8 m/s2，正常人的反应时间为0.5 s，饮酒人的反应时间为1.5 s，试问：

(1)驾驶员饮酒后的反制距离比正常时多几米？

(2)饮酒的驾驶员从发现情况到汽车停止需多少时间？

例题5.今年入冬以来我国北方连降大雪，出现了罕见的雪灾．为了安全行车，某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能．他从车上速度表看到汽车速度v＝36 km/h时紧急刹车，由于车轮与冰雪公路面的摩擦，车轮在公路面上划出一道长L＝50 m的刹车痕后停止，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数μ；

(2)该司机驾车以43.2 km/h的速度在相同的冰雪水平路面上匀速行驶，突然发现前方停着一辆故障车．若刹车过程司机的反应时间为Δt＝0.5 s，为了避免两车相撞，该司机至少应在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施？

例题6.2010年初，中国北方地区遭受几十年未遇的雪灾，致使道路交通严重受阻．有一辆载重卡车，正在结冰的路面上匀速行驶，行驶速度是在正常路面上行驶速度的一半，紧急刹车后行驶的距离却达到了正常路面紧急刹车行驶距离的2倍．设轮胎与正常路面间的动摩擦因数为μ＝0.8，取g＝10 m/s2，问：

(1)轮胎与结冰路面间的动摩擦因数为多少？

(2)为保证安全，卡车在结冰路面上刹车后行驶的距离不得超过8 m,则卡车在结冰路面上的行驶速度最大不得超过多少？

例题7.如图7所示，竖直放置的轻质弹簧一端固定在地面上，另

一端与斜面体P连接，P与固定挡板MN接触，且P处于静止状态，则斜面体P此刻受力的个数有可能为( )

A.2个

B.3个

C.4个

D.5个

例题8.如图1所示，水平地面上的物体质量为1 kg，在水平拉力F＝2 N的作用下从静止开始做匀加速直线运动，前2 s内物体的位移为3 m；则物体运动的加速度大小()

A．3 m/s2 B．2 m/s2

C．1.5 m/s2 D．0.75 m/s2

例题9.如图10所示为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的O点,总质量为60 kg.此时手臂与身体垂直,手臂与岩壁夹角为53°.则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为(设手、脚受到的作用力均通过重心O，g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6) ( )

A.360 N480 N

B.480 N360 N

C.450 N800 N

D.800 N450 N

例题10．一个做匀减速直线运动的物体，经3.0s速度减为零，若测出它在最后1.0s内的位移是1.0m。那么该物体在这3.0s内的平均速度是（）

A．1.0m/s B．3.0m/s