课件1：牛顿运动定律的应用(1)

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牛顿运动定律应用课件

不确定性原理
不确定性原理是量子力学中的一个基本原理，它表明我们无法同时精确测量粒子的位置和动量，因为测量其中一个量会干扰另一个量。
混沌理论中的蝴蝶效应
蝴蝶效应
在混沌理论中，微小的变化可以导致巨大的影响，这就是所谓的蝴蝶效应。
洛伦茨吸引子
洛伦茨吸引子是混沌理论中的一个著名例子，它表明一个简单的系统可以产生出复杂的轨迹和模式。
详细描述
通过观察和测量不同物体在空气中下落的过程，伽利略发现了物体下落运动的规律，从而验证了牛顿第二定律
碰撞实验
要点一
总结词
通过碰撞实验，验证动量守恒定律
要点二
详细描述
伽利略设计了碰撞实验，通过测量碰撞前后物体的运动情况，验证了动量守恒定律，从而证明了牛顿第三定律
THANKS
感谢观看
圆周运动
总结词
圆周运动是另一种常见的曲线运动形式，是牛顿运动定圆周运动是指物体围绕某一点作曲线运动，常见于机械系统、行星运动等领域。根据牛顿第一定律，物体在不受外力作用时将保持匀速直线运动状态，因此圆周运动的轨迹为圆形。圆周运动中涉及的力矩、向心加速度等概念也是牛顿运动定律在圆周运动中的应用。
解释
揭示了物体运动的基本规律，即在没有外力作用时，物体保持静止或匀速直线运动。
应用
在分析物体的运动状态变化时，可利用该定律判断物体所受外力的情况。
牛顿第二定律
内容
物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
解释
说明了物体受力作用时，其运动状态变化的快慢与作用力的大小、物体的质量有关。
简谐振动
总结词
简谐振动是指物体在一定范围内周期性地来回运动，是牛顿运动定律在振动分析中的重要应用之一。

牛顿运动定律的应用(经典课件)

体的受力情况：F合＝G2－f，得： f＝G2－F合＝mg·sin30°－ma ＝75×10× sin30°－75 ×4 ＝75N
答：物体受到的阻力为75N。
总结：已知物体的运动情况，求物体的受力
• 通过刚才题目的分析和解答，对于已知物体的运动情况，求物体的受力情况，一般思路为：
运动情况（v，s，t）运动学公式
• 补充：一个物体在斜面上运动，已知斜面倾角为
•
求以下情况物体沿斜面的加速度：
•
(1)若斜面光滑;
•
(2)若斜面粗糙, 动摩擦因素为 ,物体沿斜
面下滑
•
(3)若斜面粗糙, 动摩擦因素为 ,物体沿斜
面上滑
跟踪练习
1、一物体以初速度20m/s自倾角为37°的斜面向上滑动，2.5秒后速度为零，求斜面与物体间的动摩擦因数。 (g=10N/kg)
1．已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况
• 处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，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．也就是确定了物体的运动情况．
2．已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况
公式：vt＝v0＋at
x＝v0t＋1/2at2
因为v0＝0，所以
vt＝a t
x＝1/2at2
只要加速度a 知道了，问题将迎刃而解。
问题的关键就是要找到加速度 a
总结：已知物体的受力情况，求物体的运动
• 通过刚才题目的分析和解答，对于已知物体的受力情况，求物体的运动情况，一般思路为：
研究对象受力情况
9.2(m
s2)
t

牛顿运动定律的应用ppt课件

2L

a
2L
g cos g sin
【讨论2】若传送带“刚够长”(物体到B时，速度刚好等于传送带的速度)
f Gx
由a
g cos g sin
m
物体从A运动到B一直做匀加速，故：
2L
得： t
v0
【讨论3】若传送带“足够长”(物体到B前,速度等于传送带的速度，之后由于受
在接下来的0.5 s物块与长木板相对静止，一起做加速运动且加速度为

a＝
+
＝0.8
m/s2
，这0.5 s内的位移为x2＝vt′＋
通过的总位移x＝x1＋x2＝2.1 m。
1
at′2＝1.1
2
m
动摩擦因数为μ，且μ≥tanθ，求物体从A运动到B需要的时间。
【讨论1】若传送带“不够长”(物体到达B时，速度仍小于传送带的速度)
对物体受力分析如图，则由牛顿第二定律可求出物块的加速度：
f Gx
a
g cos g sin
m
物体从A运动到B一直做匀加速，故：
1 2
L at
2
得： t
加一水平恒定推力F＝8 N，当长木板向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在长木板前
端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2 kg的小物块，物块与长木板间的动摩
擦因数μ＝0.2，长木板足够长。(g取10 m/s2)
(1)小物块放在长木板上后，小物块及长木板的加速度各为多大？
(2)经多长时间两者达到相同的速度？
体列方程求解的方法。
(2)隔离法：当求系统内物体间相互作用的内力时，常
把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，

牛顿运动定律的应用(一)PPT课件

第四章牛顿运动定律
6、牛顿运动定律的应用（一）
2020年10月2日
1
牛顿牛顿第一定律（惯性定律）
运反映了力是物体运动状态改变的原因，并
动不是维持物体运动状态的原因
定
力是产生加
律惯性——物体本身固有的属性速度的原因
牛顿第二定律（F合=m a）
反映了力和运动的关系
牛顿第三定律（作用力和反作用力定律)
反映了物体之间的相互作用规律
2020年10月2日
2
牛
顿两类问题：
运动
① 已知物体受力的情况，确定物体运动。
定 ② 已知物体的运动情况，确定物体受力。
律
的
力的合成
应用
解题思路：与分解
运动学公式
受力情况合力F合 a 运动情况
F合= m a
2020年10月2日
3
课本例题
1
一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。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
10
7
加
速牛顿第二定律公式（F 合= m a）和运动学公式
度 a
（v2－匀v变02速= 2直a线x运等动）：中v，=均v0包+ 含a t有,x一=个v0共t +同的21a物t2理,
是量——加速度a。
联由物体的受力情况，利用牛顿第二定律可以求
系出加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动
运状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其
速度为25m/s，求空气的平均阻力。
（g＝10m/s2）

新教材高中物理《牛顿运动定律的应用》ppt1

B
θO
G
解：以O点为研究对象，受力分析如图
X轴： F2F1COS0 A
B
Y轴： F1sinF3 0
FA
θO
G
由以上方程解得：
F1
F3 sin
G sin
F2 F1costaGn
练习. 如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一重力为G的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求：斜面和挡板对球的弹力大小。
3、从动力学看自由落体运动
（1）自由落体运动定义: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
（2）自由落体运动条件:
①初速度为零 ②运动过程中只受重力的作用。
（3）自由落体运动加速度:
aF合 mgg mm
方向竖直向下
例题3：以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力可以忽略，分别计算0.6s、1.6s后物体的位置（g取10m/s2）。
θ
生活中常说的“超重”、“失重”
这个小伙子18岁，身高1.7 米，质量是100kg，他“超重”了
这辆汽车规定载重5 吨，现在实际拉10吨，它“超重”了。
神州五号加速升空阶段,杨利伟要接受超重的当
电梯以加速度a加速上升时，人对
v
地板的压力F’是多大？
对地板的压力F’是多大呢？
v
（3）完全失重
a
物体对支持物（或对悬挂物）完全没有
作用力的现象。即： F’=0
（4）超重和失重的实质
物体处于超重与失重状态时，其重力并没改变，只是它对支持物的压力（或悬挂物的拉力）变大或变小。
物体具有竖直向上的加速度（或分量）为超重状态物体具有竖直向下的加速度（或分量）为失重状态超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关

《牛顿运动定律的应用》课件ppt

又Ff=μFN
联立解得a=6 m/s2
5 s末物体的速度大小v=at=6×5 m/s=30 m/s
5
1 2 1
s内物体通过的位移大小x= 2 at = 2 ×6×52
m=75 m。
(2)物体做匀速运动时加速度为零,可得Fcos 37°-μ(mg-Fsin 37°)=0
解得F=45.5 N。
答案 (1)30 m/s
[必备知识]
一、从受力确定运动情况
如果已知物体的受力情况,可以根据牛顿第二定律求出物体的加速度,再通
过运动学的规律确定物体的运动情况。
二、从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的加速度,结合受力分
析再根据牛顿第二定律求出力。
说明:牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况
B点,重力加速度g取10 m/s2,由以上信息可求得(
A.传送带的速度大小
B.传送带A、B间的长度
C.小物块的质量
D.小物块与传送带间的动摩擦因数
)
解析由题图乙可知,4 s后小物块与传送带的速度相同,故传送带的速度大
小为4 m/s,A正确;题图乙中v-t图线与时间轴所围成的面积表示小物块的位
(2+6)×4
移大小,即传送带A、B间的长度为x= 2
Δ
知,加速过程的加速度大小为a= Δ =1
m =16 m,故B正确;由题图乙可
m/s2,由牛顿第二定律有μmg=ma,解
得μ=0.1,但无法求得小物块的质量m,故C错误,D正确。
答案 ABD
规律方法多过程问题的分析方法
(1)明确整个过程由几个子过程组成,分析每个过程的受力情况和运动情况,
与受力情况联系起来。

高中物理必修一课件-3.5 牛顿运动定律的应用1-教科版

（a）
（b）
总结解题方法
拓展：（1）求煤块在传送带上留下的痕迹长度
X皮带1=v0t1=10m
X痕迹1=X相对1= X皮带1-X煤 1=5m
X煤2=L-X煤1=11m
X皮带2=v0t2=10m
相对位移不一定等于痕迹的长度
X痕迹2=X相对2=X煤2- X皮带2=11-10=1(m) X总痕迹=X痕迹假如X相对2=5m X总痕迹=？假如X相对1=2=56mm X总痕迹=？
5、痕迹，求相对位移Δx 痕迹不一定等于相对位移
6、摩擦生热Q=fΔs 如果有痕迹重复的部分，要
分段计算Q
练习1：如图所示，有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，速度大小v＝4 m/s，传送带与水平面的夹角θ＝37°，质量m=1kg的小物块以初速度v0＝6 m/s从其底端冲上传送带(小物块可视作质点)，传送带上下两端的距离为L ＝6 m。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，（g取10 m/s2， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）.计算小物块需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度.
5. 牛顿运动定律的应用
相对运动
摩擦力 v相同
相对运动趋势
摩擦力突变
由mgsinθ+μmgcosθ=ma
得a=gsinθ+μgcosθ
V0=at
V02=2ax x
1 at 2
2
x
vt
o
2
N f N f mg
mg
X>L一直加速 V2=2a
三个关键点 1、刚开始的摩擦力分析
L
2、比较x和L
X=L 一直加速 V2=2a V=V0 3、V相同后摩擦力分析
痕迹的长度等于56m

牛顿运动定律的应用一PPT课件

第四章牛顿运动定律
§4.6用牛顿运动定律解决问题（一）
1
复习牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）
力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因
惯性——物体本身固有的属性
牛顿第二定律（F=m a）反映了力和运动的关系
力是产生加速度的原因
牛顿第三定律（作用力和反作用力定律)
反映了物体之间的相互作用规律
受力如图，由牛顿第二定律得：
FN2+F2sin370=G (4) F2cos370-Ff2=ma1 (5) 又Ff2=µFN2 由（4）（5）(6)得
Ff2
F F2y
N2 F2
F2x
a1=1.15m/s2 由 v2 2ax得v=2.3m/s
G
6
解题步骤示范
（2）撤去拉力后，物体做匀
减速直线运动。受力如图
图4
13
解析解法一建立如右图所示的直角坐标系，人的加速度方向正好沿x轴正方向，由题意可得
x轴方向fcos θ+N sin θ-mgsin θ=ma y轴方向N cos θ-fsin θ-mgcos θ=0 解得N=m g+m asin θ，f=macos θ.
解法二建立如右图所示的直角坐标系(水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向)．由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x轴方向和y轴方向上各有一个加速度的分量，其中x轴方向的加速
1、物体刚好能在水平面上匀速前进，可以求什么？
2、求速度，物体做什么运动？怎么去求？ 5
解题步骤示范
解（1）用水平力拉物体时，做匀速直线运动，受力如图，
由平衡条件得：
FN1=G (1)

《牛顿运动定律的应用》课件

要求轿车的加速度，需要知道哪些物理量？
合力、质量
如何求得合力？受力分析，合成、分解本问题中质量不知道，怎么办？
Ff FN
mg
x
x
质量 m
重力 mg 支持力 FN 摩擦力 Ff 动摩擦因数 μ
初速度 v0 加速度 a 滑行距离 x
Ff FN
mg
x
x
轿车竖直方向受力平衡 FN＝mg
根据滑动摩擦力公式，得 Ff＝－μFN ＝－μmg
FN Ff1
G
质量 m 重力 mg 支持力 FN 滑动摩擦力 Ff1 动摩擦因数 μ1
初速度 v0 加速度 a1 滑行距离 x1
根据滑动摩擦力公式，有
Ff＝－μ1FN＝－ μ1mg
根据牛顿第二定律，冰壶的加速度为
a1＝
Ff m
＝－ μ1g＝－0.02×10 m/s2＝－0.2 m/s2
加速度为负值，方向与x轴正方向相反。
斜面高度 h＝3.2 m 斜面长度 x＝6.5 m 初速度 v0＝0 加速度 a 底端速度 v
y
FN Ff
mgsin θ
mgcos θ
mg
θx
由几何关系 sin θ＝h ＝0.5 x
根据牛顿第二定律，有
x方向 mgsin θ－Ff＝ma y方向 FN－mgcos θ＝0
a＝ mgsin－Ff
m
＝6010 0.5 240 m/s2 60
《牛顿运动定律的应用》
从受力情况确定运动情况
重力弹力摩擦力
F合 F合＝ma a
力
桥梁运动
v＝v0＋at x＝v0t＋12at2
v2 v02＝2ax
情景1
一辆轿车正在以15 m/s的速度匀速行驶，发现前方有情况，紧急刹车后车轮抱死，车轮与地面的动摩擦因数为0.71。取 g ＝10 m/s2。（1）车轮在地面上滑动时，车辆的加速度是多大？（2）车轮抱死后，车辆会滑行多远？

人教版2019高中物理4.5牛顿运动定律的应用(共34张PPT)

＝2ax
牛顿第二定律F合＝ma，确定了运动和力的关系，使我们能够把物
体的运动情况与受力情况联系起来。
重力弹力摩擦力
F合＝ma 桥梁
v＝v0＋at
两类动力学问题
1.两类动力学问题第一类：已知受力情况求运动情况。第二类：已知运动情况求受力情况。 2. 解题关键 (1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动分析； (2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁．
01
从受力确定运动情况
知识要点
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。
【例题】：运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。（1）运动员以3.4 m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取 10 m/s2。（2）若运动员仍以3.4 m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？
F 370
θmFf g 【解析】物体受力分析如图所示由牛顿第二定律，可得:
Fcosθ-µFN=ma
FN
FN+Fsinθ=mg
4s末的速度 4s内的位移
典例分析
汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才能保证汽车安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54 km/h的速度行驶时，突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来。量得车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2 m，则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少？取 g＝10 m/s2。

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例2、如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加大小F=10N与水平方向夹角θ＝370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取 g=10m/s2，求物体5s末的速度及5s内的位移。
问：a.本题属于那一类动力学问题？ b.物体受到那些力的作用？这些力关系如何 c. 物体应作什么运动？
解：设向右为正方向，以物体为研究对象，对物体进行受力分析，如图分别沿水平，竖直方向分解，据 F ma 有 F cos Ff ma FN F sin mg 0
F f FN
代入数据可得到 a 2.25m / s 第5s末的速度： 5s内的位移：
2
vt v0 at 2.25 5m / s 12.25m / s
如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数 μ ＝ 0.25 。现对物体施加与水平方向夹角 θ＝370的斜向上的拉力 F的作用，使物体向右做匀加速直线运动，运动9S 后撤去拉力，又经过10S物体刚好停止运动，已知sin370=0.6,cos370=0.8取 g=10m/s2，求力F的大小。
解：设向右为正方向，以物体为研究对象，对物体进行受力分析，如图，分别沿水平，竖直方向分解，据 F ma 有
F cos Ff ma FN F sin mg 0 F f FN
1 2 s at 2

2s a 2 t 2s 2 28.125 m 2 m g 2 0.25 2 10 2 t 5 F N 10N 0 0 cos sin cos37 0.25 sin 37
5s内的位移： 1 2 1 2 s v0 t at 4 5 m 50 m 2 2
例3、如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数 μ ＝ 0.25 。现对物体施加大小 F=10N与水平方向夹角θ＝370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求物体第5s末的速度及5s内的位移各为多少。
F
a F
合
.
G
3.2 m/s
v t a t 3.2 5 m/s 16 m/s
1 2 1 2 s a t 3.2 5 m 40 m 2 2
小结：
本节课我们主要学习了用运用牛顿运动定律解决两类问题，一类是：已知受力求运动；一类是：已知运动求受力。其中加速度作为求解这两类动力学问题的桥梁。
问：a. 本题属于那一类动力学问题？
b. 物体应作什么运动？
解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个力，受力示意图如图所示小车由静止开始加速度前进，
有:
vt 20 a m / s 2 4m / s 2 t 5 水平方向有：
vt at
F合 F1 F cos ma
ma 2 4 F N 10 N 0 cos cos 37
处理第二类问题的基本方法
A、根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度 B、对物体进行受力分析并画出力的示意图
C、根据牛顿第二定律求出合力
D、结合物体受力分析求出所求受力情况
从运动情况确定受力例5：一个质量为75kg的人，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为θ =30o，在t=5s 内滑下60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。
［解析］由运动学公式
得：
= 4 m/s2
根据牛顿第二定律：F合=ma，结合物体的受力情况得：
GX - F阻 = ma
F阻=Gx－F合 =mgsinθ－ma =75×9.8×sin30°－75×4 N =67.5 N
例 6 、如图所示，质量 m=2Kg 的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数 μ ＝ 0.25。现对物体施加与水平方向夹角θ＝370的斜向上的拉力 F 的作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取 g=10m/s2，5s内的位移为28.125m，求力F的大小。
分析：以火箭为研究对象，在不计空气阻力的情况下，火箭受到两个力的作用：竖直向上的推力 F 和竖直向下的重力G ，如下图所示。
合解：根据牛顿第二定律 F = ma 得
F合 F G a m m
6.0 10 4.6 10 9.8 2 m/s 4.6 10 5 2
6 5
例1:一个静止在水平面上的物体，质量
为2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水
平面向右运动。物体与地面间的动摩擦
因数为0.21。求物体在4s末的速度和4s
内发生的位移？
①确定研究对象，对物体进行受力分析,由物体受力分析得： F合=F1－F2=（6.4－4.2）N=2.2 N
②由求出的物体所受合力用牛顿第二定律求解物体加速度

m a m g F cos sin
【例 7 】 1992 年 8 月 14 日，我国“长二捆”火箭在西昌卫星发射中心起飞时 5 5 ，总质量为4. 6×10 t ，起飞推力为 6. 0×6106 N，求起飞后5 s 末火箭上升的速度和距地面的高度。（不计空气阻力）
根据牛顿第二定律：F合=ma，得：a=1.1m/s2 ③根据运动学公式求解速度与位移
由：vt = a t，得：vt=1.1×4m/s=4.4 m/s
由：
得：
处理第一类问题的基本方法：
A、对物体进行受力分析并画出示意图。 B、求出合力，利用牛顿第二定律求出物体的加速度。 C、利用运动学公式确定物体的运动情况。

可求得s..v0 ..vt ..t
已知物体的运动情况，求解物体的受力情况
已知物体的运动情况
求得a
vt v0 at 1 据 s v0 at 2 2 2 vt v 2 0 2 as

据F ma
求得物体的受力情况
从受力确定运动情况
1 2 1 s v0 t at 2.25 5 2 m 28.125 m 2 2
例4、如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加与水平方向夹角θ ＝370的斜向上的拉力F作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知 sin370=0.6,cos370=0.8取 g=10m/s2，第5s末的速度为20m/s,求拉力F的大小。
牛顿运动定律的应用(一）
制作：国金山 2010.12.10
运用牛顿运动定律解决动力学的两类问题
1、已知物体的受力情的运动情况，求解物体的受力情况
已知物体的受力情况，确定物体的运动情况
已知物体的受力情况
求得a
据F ma

据
1 2 s v 0 2 at vt v0 at 2 2 v v 0 2as t
？
解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个力，受力示意图如图所示。其中F1是力F沿水平方向的分力， F1 F cos 10 cos370 N 8N
8 2 a 4 m / s 由F合＝ma得 m 2 第5s末的速度：
F合 F1 8N
F合
vt v0 at 4 5m / s 20m / s