04-7 用牛顿定律解决问题(一)
牛顿第二定律的应用-整体法与隔离法
解题过程
首先确定整体受到的重力 和支持力，然后根据牛顿 第二定律求出加速度。
03 隔离法应用
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从其周围物体中 隔离出来，对它进行受力分析，研究 其运动状态变化规律的方法。
特点
隔离法可以单独地分析每个物体的受 力情况，从而简化问题，易于理解和 掌握。
适用范围与条件
适用范围
公式
F=ma，其中F表示作用力，m表示 物体的质量，a表示物体的加速度。
适用范围与条件
适用范围
适用于宏观低速的物体，即物体的速 度远小于光速，此时物体的运动状态 变化符合牛顿第二定律。
条件
作用力必须是物体受到的合外力，且 物体具有质量。
牛顿第二定律的重要性
基础性
牛顿第二定律是经典力学的基础，是研究物体运动规律和作用力的基本公式。
汽车加速与刹车
当汽车加速或刹车时，乘客会受到一个向心或离心的力，这是由于牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
电梯载人
当电梯加速上升或减速下降时，乘客会感到超重或失重，这是因为牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
在工程中的应用
桥梁设计
桥梁设计需要考虑重力、风载、地震等外力作用，通过牛顿第二定律可以计算出桥梁的 承载能力和稳定性。
适用于需要单独分析某个物体的受力情况，或者需要排除其他物体的影响，单独研究某个物体的运动状态变化。
条件
隔离法的使用需要满足一定的条件，如物体间的相互作用力较小，可以忽略不计；或者需要将复杂的系统分解为 若干个简单的子系统进行研究等。
实例分析：连接体问题
问题描述
两个或多个物体通过轻绳、轻弹簧等 连接在一起，共同运动，求各物体的 加速度和运动状态。
精选04 牛顿运动定律（解析版）
精选04 牛顿运动定律1．2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。
现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度v y及水平方向速度v x与飞行时间t的关系图象如图甲、图乙所示。
则下列说法正确的是A．无人机在t1时刻处于失重状态B．无人机在0~t2这段时间内沿曲线飞行C．无人机在t2时刻上升至最高点D．无人机在t2~t3时间内做匀变速运动【答案】BD【解析】A．依据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，则无人机有竖直向上的加速度，那么处于超重状态，不是失重状态，故A错误；B．由图象可知，无人机在0~t2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动，即物体沿曲线上升，故B正确；C．无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t2时刻没有上升至最高点，故C错误；D．无人机在t2~t3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。
2．如图所示，一辆装满石块的货车在水平直道上以加速度a向右匀加速运动。
货箱中石块B的质量为m。
重力加速度为g。
下列说法正确的是（）A ．货车速度增加的越来越快B ．货车相邻两个1s 内的位移之差为12a C ．石块B 对与它接触物体的作用力方向水平向左D ．与B 接触的物体对B 的作用力大小为 【答案】D【解析】A ．由于货车做匀加速运动，所以货车速度均匀增加，故A 错误；B ．做匀加速直线运动的物体相邻时间间隔内通过的位移之差等于2x aT a ∆==，故B 错误；C ．对B 受力分析可知，重力、与它接触物体对B 的作用力，由于合力水平向右，则与它接触物体对B 的作用力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，石块B 对与它接触物体的作用力斜向左下方，故C 错误；D ．由平行四边形定则可知F ，故D 正确。
牛顿第一定律实验研究及分析
实验结束后，我们进行了深入的思考和总结，对未来研究方向有了更清晰的认识。
实验改进与建议
数据处理：改进数据处理方法，提高数据分析的准确性和效率
实验设计：改进实验设计，提高实验结果的准确性和可靠性
实验操作：优化实验操作流程，提高实验效率
实验结果：对实验结果进行深入分析，提出改进措施和建议
未来研究展望
实验变量
加速度：物体在运动过程中的速度变化率
摩擦力：物体在运动过程中受到的阻力，影响物体的运动状态
质量：不同质量的物体在相同外力作用下的运动状态
初速度：物体在实验开始时的速度
Part Three
实验过程
实验准备
实验步骤： a. 将小车放在木板上，用细绳连接小车和滑轮 b. 拉动滑轮，使小车在木板上滑动 c. 使用计时器记录小车滑动的时间 d. 重复实验，获取多组数据
实验方法：通过观察物体在受到外力作用前后的运动状态，分析惯性原理。
实验结果：物体在受到外力作用后，仍然保持原来的运动状态，证明了惯性原理的正确性。
实验假设
假设物体在没有外力的作用下保持静止或匀速直线运动
假设物体受到的力与其质量和加速度成正比
假设物体在受到外力作用时，其加速度与外力成正比
假设物体在受到外力作用时，其加速度与外力方向相同
实验误差来源：测方差分析、回归分析等
误差对实验结果的影响：可能导致实验结果不准确，影响实验结论的准确性
实验结论与意义
实验结果：证明了牛顿第一定律的正确性
实验方法：通过观察和测量物体在无外力作用下的运动状态
实验意义：为物理学的发展奠定了基础，推动了科学进步
实验结果分析
添加标题
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4-7用牛顿运动定律解决问题(二)
一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中(如下
图所示)，指针示数变化应是____________．
答案：先减小，后增加，再还原 解析：人蹲下的过程经历了加速向下、减速向下和静
止这三个过程.
一种巨型娱乐器械——“跳楼机”(如图所示)可以使人 体验超重和失重．一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖 直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由
两力的合力与第三力等大、反向求源自，可以据力三角形求 解，也可用正交分解法求解．
解法1 用合成法
取足球作为研究对象，它们受重力G＝mg、墙壁的支 持力F1和悬绳的拉力 F2三个共点力作用而平衡，由共点力 平衡的条件可知，F1和F2的合力F与G大小相等、方向相反， 即F＝G，从图中力的平行四边形可求得：
Fx合＝0 零．即 Fy合＝0
特别提醒： 正确区分“静止”和“v＝0”．物体处于静止状态时， v＝0，a＝0是平衡状态；但是，当v＝0时，物体不一定处
于平衡状态，如自由落体运动初始状态或竖直上抛运动物
体到达最高点时v＝0，但a＝g，不是平衡状态．
如图所示，斗牛将人高高挑起处于静止状态，则下列 说法正确的是 ( )
点评：相对解析法而言，作图法比较直观，本题是定
性比较问题，选用作图法较为方便，平行四边形是由两个 全等的三角形构成，因而在分析动态变化问题时选用三角 形定则更为方便．
(安徽阜阳一中09－10学年高一上学期期末)在固定于
地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为圆的柱状物体 甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡 板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图所示．现 在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿
高考物理总复习牛顿第二定律的综合应用
生活等实际问题，考查
牛顿第二定律的应用，
2023：湖北T9；
2021：上海T19，浙江1月T19 以选择题形式出现的可
能性较大.
2022：全国甲T19，江苏T1
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
题型1
动力学中的图像问题
1. 常见图像
v－t图像、a－t图像、F－t图像、F－a图像等.
(3)由加速度结合初始运动状态，分析物体的运动情况
由已知条件确
(1)分析运动过程中物体的受力；
定物理量的变
(2)根据牛顿第二定律推导出加速度表达式；
化图像
(3)根据加速度的变化确定物理量的变化图像
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
1. [v－t图像]物块以初速度v0竖直向上抛出，到达最高点后返回，物块所受空气阻力
多少？
[答案] 4 N
[解析] 对两物块整体应用牛顿第二定律有F－μ·2mg＝2ma
再对后面的物块应用牛顿第二定律有FTmax－μmg＝ma
又FTmax＝2 N，联立解得F＝4 N
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
(2)[水平面→斜面]如图所示，倾角为θ的固定斜面上有两个质量分别为m1和m2的物
时间t1小于下降过程所用时间t2，故B错误，A正确.
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专题五
牛顿第二定律的综合应用
2. [F－a图像/2023全国甲/多选]用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体
在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ
乙.甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示.由图可知
牛顿第二定律的临界问题
F=ma，其中F表示作用力，m表示物 体的质量，a表示物体的加速度。
适用范围与限制
适用范围
适用于宏观低速物体，即物体速度远小于光速的情况。
限制
不适用于微观粒子或高速运动的情况，此时需要考虑相对论效应。
牛顿第二定律的重要性
基础性
牛顿第二定律是经典力学的基础，为物 理学和工程学提供了重要的理论支持。
流体动力学临界问题主要研究流体在流速达 到极限状态时的流动规律和受力情况。
详细描述
当流体的流速达到极限值时，如湍流或流体 中的音速，其流动规律和受力情况会发生显 著变化。在流体动力学临界问题中，需要运 用牛顿第二定律和流体动力学的基本原理， 分析流体的流动规律和受力情况，以确定其 极限流速和安全系数。
在物理教学中的应用
高中物理教学
高中物理教学中，牛顿第二定律临界问题是一个重要的知识点， 有助于学生理解力和运动的关系。
大学物理教学பைடு நூலகம்
在大学物理教学中，牛顿第二定律临界问题可以帮助学生深入理解 力学的基本原理，提高他们的科学素养。
物理竞赛
在物理竞赛中，牛顿第二定律临界问题是一个常见的考点，有助于 选拔具有潜力的优秀学生。
利用牛顿第二定律临界问题，工程师 可以优化车辆的动力学设计，提高车 辆的稳定性和安全性。
在机械系统设计中，牛顿第二定律临 界问题可以帮助工程师优化机器的性 能，提高机器的工作效率和稳定性。
航空航天设计
在航空航天领域，牛顿第二定律临界 问题被广泛应用于飞行器的设计和优 化，以确保飞行器的稳定性和安全性。
在物理、工程和科学实验等领域中， 当需要精确地找出临界点和临界条件 时，解析法具有广泛的应用价值。
解析法的优缺点分析
《牛顿第一定律》PPT课件(人教版)
3、下列关于牛顿第一定律建立的 说法正确的是（ D ） A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的 C.它是可以通过实验验证的 D.它是以实验事实为基础，通过 推理、想象而总结出来的。
关于伽利略理想实验的说法正确的是 （ ）
A．完全是理想的，没有事实为基础的 B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反应 自然规律的
结论2： 运动的物体在没有受到外力作用时，总保 持匀速直线运动状态。
归纳：
一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动 状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。
二 牛顿第一定律
内容: 一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀 速直线运动状态或静止状态。
研究对象: 一切物体 定律成立条件: 没有受到外力作用 结论为: 总保持匀速直线运动状态或静止状态
运动的物体若去掉推力后就会停下
，说明物体不受力的作用，就不能运动。
1.亚里士多德提出：
力是维持物体运动 状态的原因（没有力的 作用，物体就不能运动 。）
2
（伽利略）
探究实验
阻力对物体运动的影响
问题：为什么小车要从斜面
的同一高度滑下？
条件控制： 同一斜面、相同高度
保证了小车在 三种不同的水 平表面上速度 相同
惯性：物体的特性．没有任何条件，一切物体都有惯 性。 惯性定律：在不受力条件下，物体的运动规律。
课堂练习:
1、子弹从枪口射出后，它能在空 中继续向前飞行，是因为（ C ） A.子弹受到火药燃气的推力 B.子弹受到了惯性力的作用 C.子弹有惯性 D.子弹的惯性大于它受到的阻力
2、在平直轨道上匀速行驶的火车 车厢里，竖直向上跳起的人，将落 在何处？
6、用绳子拴住一个小球在光滑的 水平面上作圆周运动，当绳子突然
牛顿第一定律PPT教学课件_1
• 【解析】 正确识别地质构造类型是解决 本题的关键所在。第(1)题，从形态上看， 背斜岩层向上拱起，据此可判断出内部岩 层向上拱起的D处为背斜。第(2)题，岩层 向下弯曲的C处为向斜，向斜成山的原因： 向斜槽部岩性坚硬不易被侵蚀，从而成为 山岭。第(3)题，沿断层线相对上升的岩 块往往形成块状山地或高地，如我国的庐 山、泰山，与图中A处成因一致。在断层 带上，岩块活动易诱发地震等灾害，故地 震多发地带多位于断层线附近，即图中E 处。第(4)题是，背斜处岩层向上拱起符
• (2009年北京海淀模拟)读下面的地质剖 面图，回答1～3题。
• 1．图中①处河谷的成因是
()
• A．向斜构造向下弯曲形成
• B．背斜构造顶部遭侵蚀形成
• C．陡坡地带流水侵蚀力较强形成
• D．断层地带岩层破碎易遭侵蚀形成
• 2．图中③处的岩石最有可能是
()
• A．花岗岩
B．大理岩
• C．砂岩
原因
山区人口 主要集中 在河谷地 带，这样 可以方便 人们的出 行，吸引 较多的客 货流，从 而提高营
实例
新疆的南 疆铁路和 兰新铁路 均沿山麓 分布，连 接绿洲
•
地质工作者在我国下列各地发现
了不同的古生物化石，读图回答下列问题。
古生物化石
三叶虫化石 恐龙化石
哺乳类化石
年代
老↓ 新
• (1)A—B—C之间的地质构造为________， 依据是________。
①尽量节约 建设成本； ②降低技术 难度；③工
①同蒲铁路 沿汾河谷地 伸展；②陇 海铁路的西
线 ③避开陡坡和断层 程施工要安 段沿渭河谷
精选牛顿第二定律的应用资料
G
x2=?
代入数据：
20 × 0.8－ f ＝10a1
F支＋ 20 × 0.6 －10 × 10
＝0
f解＝之0得.15：× F支
F支＝88N , f ＝13.2N a1＝0.28m / s2
由v1=v0+a1t可知：
v1=0.28×5m/s
=1.4m/s
由x1=a1t2 / 2可知：
f ’= µF支
代入数据： 解之得：
0 – f ’= 10a2
F支’ – 10×10 =0
F支’=100N f ’=15N
f ’ = 0.15 F支’ a2= – 1.5m / s2
方法一：
方法二：
由0=v1+a2t2可知：
0 = 1.4 +(– 1.5)×t2
t2 =0.93s
由2 a2 x2= 02 – v12 得： 2×(– 1.5) x2= – 1.42
x2=0.65m
由x2= v1t2+a2t22 / 2可知：
x2= 1.4× 0.93 +(– 1.5)× (0.93)2 / 2
=0.65m
一物块从光滑斜面顶端下滑，已知
斜面倾角为300，斜面长为2.5m，则物体
滑到底端时所用时间为多少？ y
F
解：以物体为研究对象受
力如图，并建立如图坐标，
G2
由牛顿第二定律可知，
二、重点、难点：
1、重点：形成动力学问题的分析思路和解决方法。
2、难点：把动力学的分析思路和解决方法贯彻到 具体问题的解决之中。
三、教学过程：
复习:
下列说法正确的是：
( BCD )
A、由a= v 可知，a与v成正比，与t反比
《牛顿第一定律》ppt课件
防滚翻设计
一些交通工具如SUV等采用防滚翻 设计，通过降低重心和增强车身结 构，减少在极端情况下因惯性导致 的翻滚事故。
体育运动中惯性现象分析
跑步
跑步时，运动员利用惯性保持前 进速度，通过调整步频和步幅来
控制速度。
跳远
跳远运动员起跳后，由于惯性作 用，身体在空中继续向前运动， 通过合理的起跳角度和空中姿态
调整来优化成绩。
冰球
冰球运动员在滑行和击球时，利 用惯性保持滑行速度和改变球的
运动方向。
日常生活中惯性现象观察
1 2
走路时身体前倾
走路时，由于惯性作用，身体有保持原来运动状 态的趋势，因此会略微前倾以保持平衡。
坐车时身体后仰
当汽车突然加速时，乘客由于惯性作用会保持原 来的静止状态，因此会感觉身体后仰。
对牛顿力学体系的补充
量子力学揭示了微观粒子运动的不确定性和概率性，补充了牛顿力学在描述微观世界时的不足。
现代物理学对经典力学体系完善和发展趋势
对经典力学体系的完善
现代物理学在经典力学的基础上，引入 了相对论和量子力学等新的理论框架， 对经典力学体系进行了补充和完善。例 如，在描述高速运动物体和微观粒子时 ，需要考虑相对论和量子力学效应。
教学内容
教学方法
采用讲授、讨论、实验等多种教学方 法相结合的方式，引导学生积极参与 课堂活动，激发学生的学习兴趣和主 动性。
重点讲解牛顿第一定律的内容、意义 和应用，介绍惯性概念及其在生活中 的应用实例。
02
牛顿第一定律内容解读
牛顿第一定律表述
01
牛顿第一定律，又称惯性定律， 表述为：任何物体都要保持匀速 直线运动或静止状态，直到外力 迫使它改变运动状态为止。
牛顿第二定律及其应用
THANKS
感谢观看
弹性体动力学问题分类
根据弹性体所受外力和约束的性质，以及弹性体的材料和 结构特点，可以ห้องสมุดไป่ตู้弹性体动力学问题分为自由振动、受迫 振动、冲击和碰撞等类型。
04
牛顿第二定律在振动和波 动中应用
简谐振动中牛顿第二定律应用
恢复力
在简谐振动中，物体受到的力总是指向平衡位置，这个力被称为恢复力。根据 牛顿第二定律，恢复力的大小与物体的加速度成正比，方向相反。
刚体动力学问题分类
根据刚体所受外力和约束的性质，可以将刚体动力学问题分为自由 刚体、受约束刚体和受迫振动刚体等类型。
弹性体动力学问题求解
弹性体运动方程建立
根据牛顿第二定律和弹性力学理论，建立弹性体的运动方 程，包括平衡方程、几何方程和物理方程。
弹性体运动状态分析
通过求解弹性体的运动方程，可以得到弹性体的变形和应 力分布状态，以及弹性体的振动和波动等动态特性。
位移与时间关系
位移随时间变化的关系可 以通过对速度进行时间积 分得到。
初始条件
在求解运动学问题时，需 要给出初始时刻的速度和 位移作为边界条件。
运动学方程建立与求解
运动学方程
根据牛顿第二定律和初始 条件，可以建立物体的运 动学方程。
方程求解
通过数学方法求解运动学 方程，可以得到物体在任 意时刻的速度、位移等运 动学量。
行分析。
热力学过程中物质状态变化规律
热膨胀
物体在受热时，其体积会发生变化。热膨胀现象可以通过牛顿第二定律进行解释，即物 体受热后，其内部粒子运动加剧，导致物体体积膨胀。
热传导
热量在物体内部或物体间传递的过程。热传导过程中，热量的传递速度与物体的热导率 、温差等因素有关，可以通过牛顿第二定律进行分析。
运动定律详解
牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2．惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
二、牛顿第三定律1． 对牛顿第三定定律内容可归纳为：同时、同性、异物、等值、反向、共线2．区分一对作用力反作用力和一对平衡力共同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点：牛顿第二定律一、牛 顿 第 二 定 律1．定律的表述物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F =ma （其中的F 和m 、a 必须相对应）2．对定律的理解：（1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。
合外力变化时加速度也随之变化。
合外力为零时，加速度也为零。
（2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。
公式m Fa 只表示加速度与合外力的大小关系。
矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致。
（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言。
即 F与a 均是对同一个研究对象而言。
（4）相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系。
（5）局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子。
3．牛顿第二定律确立了力和运动的关系牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。
联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。
4．应用牛顿第二定律解题的步骤（1）明确研究对象。
（2）对研究对象进行受力分析。
（3）若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题。
（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。
牛顿运动定律的应用一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用1．运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型（两类动力学基本问题）：（1）已知物体的受力情况，要求物体的运动情况．如物体运动的位移、速度及时间等．（2）已知物体的运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向）．两类动力学基本问题的解题思路图解如下：常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如2/2,2,21,0202200t tt t v v v t s v as v v at t v s at v v =+===-+=+=等.2．应用牛顿运动定律解题的一般步骤（1）认真分析题意，明确已知条件和所求量，搞清所求问题的类型。
牛顿运动定律 匀变速直线运动(解析版)--新高考物理
牛顿运动定律 匀变速直线运动1.本专题是动力学方法的典型题型，包括动力学两类基本问题和应用动力学方法解决多运动过程问题。
高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。
2024年高考对于动力学的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，可以培养同学们的审题能力,分析和推理能力。
提高学生关键物理素养。
3.用到的相关知识有:匀变速直线运动规律,受力分析、牛顿运动定律等。
牛顿第二定律对于整个高中物理的串联作用起到至关重要的效果，是提高学生关键物理素养的重要知识点，因此在近几年的高考命题中动力学问题一直都是以压轴题的形式存在，其中包括对与高种常见的几种运动形式，以及对于图像问题的考查等，所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。
考向一：有关牛顿第二定律的连接体问题1.处理连接体问题的方法：①当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。
②当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。
2.处理连接体问题的步骤：3.特例：加速度不同的连接体的处理方法：①方法一(常用方法)：可以采用隔离法，对隔离对象分别做受力分析、列方程。
②方法二(少用方法)：可以采用整体法，具体做法如下：此时牛顿第二定律的形式：F 合x =m 1a 1x +m 2a 2x +m 3a 3x +⋯；F 合y =m 1a 1y +m 2a 2y +m 3a 3y +⋯说明：①F 合x 、F 合y 指的是整体在x 轴、y 轴所受的合外力，系统内力不能计算在内；②a 1x 、a 2x 、a 3x 、⋯⋯和a 1y 、a 2y 、a 3y 、⋯⋯指的是系统内每个物体在x 轴和y 轴上相对地面的加速度。
考向二：有关牛顿第二定律的动力学图像问题常见图像v t 图像、a t 图像、F t 图像、F a 图像三种类型(1)已知物体受到的力随时间变化的图线，求解物体的运动情况。
用牛顿运动定律解决问题一
v(m/s)
10
150m
2 46 8
……
30
t/s
小结:加速度a-桥梁
• 分类：
• 1.已知受力，拟定运动情况；
• 2.已知运动情况，拟定受力。
受力 分析
第1类 先求a 第2类
运动 参量
高考链接——2023年上海高考卷
例4.如图所示，物体从光滑斜面上旳A点由静止开始 下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大 小不变）,最终停在C点。每隔0.2秒经过速度传感器 测得物体瞬时速度如下表，求：
得：m=1kg, α=300
例7.在倾角为β旳长斜面上有一带风帆旳滑块从静止 开始沿斜面下滑,滑块质量为m,它与斜面间动摩擦因 数为μ,帆受到旳空气阻力与滑块下滑旳速度大小成 正比,即Ff=kv.(1)写出滑块下滑旳加速度旳体现式;(2) 写出滑块下滑旳最大速度旳体现式;(3)若 m=2kg,g=10m/s2, β=300,滑块从静止开始沿斜面下滑 旳速度图线如图,图中直线是t=0时速度图线旳切线, 由此求出μ和k旳值.
v
v
4500kg
θ1
θ2
火 场
水 源
2023上海
例6.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套 一种光滑小环,小环在沿杆方向旳推力作用下向 上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图 所示,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小环旳质量;(2) 细杆与地面旳夹角.
F/N
F
5.5 5
v(m/s) 1
答案:4m
警示:注意“刹车”陷阱
例2.一滑雪旳人,质量m=75kg,以 v0=2m/s旳初速度沿山坡匀加速滑下, 山坡旳倾角θ=300,在t=5s旳时间内滑 下旳旅程x=60m,求滑雪人受到旳阻 力.(g=9.8m/s2)
2016高一物理必修一练习册答案参考
2016高一物理必修一练习册答案参考答案与提示第一章运动的描述一、质点、参考系和坐标系东59.C10.（1）2025152（2）东偏北45°方向作图略11.略二、时间和位移9.6mx轴正方向4mx轴正方向20m10.C11.路程900m位移500m500m12.中心点的路程和位移大小相等边缘上一点路程大于位移大小13.（1）路程（2）位移大小思考略三、运动快慢的描述--速度13.从图中量出车运动路程与车长的线段长，按比例算出实际位移为135m，v≈13504m/s=338m/s121km/h＞80km/h，超速五、速度变化快慢的描述--加速度12.52m/s213.略第一章复习题（3）5m向下（4）-35m125m14.路程为80m位移大小为10m，方向向左15.12m/s≤v乙≤206m/s第二章匀变速直线运动的研究二、匀变速直线运动的速度与时间的关系8.53-39.200m/s210.72s11.（1）如图所示（2）2m/s2（3）2m/s2，相同（4）做匀减速直线运动三、匀变速直线运动的位移与时间的关系12.（1）694s（2）29km（3）4298s四、匀变速直线运动的位移与速度的关系9.制动时速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）停车总距离（m）405681361201677288710.（1）25×106m/s2（2）011m（3）0128m11.（1）12m/s（2）180m专题匀变速直线运动的规律的应用五、自由落体运动8.33109.1510.匀加速直线019303850575076895811.141s12.（1）5m10m/s（2）15m（3）80m/s320m（4）70m/s250m提示：考虑到声音传播需要一定时间，石块下落到地面的时间小于8s，因此落地速度和山峰高度都比上面算出的值小一些。
根据上面算出的高度，声音传播的时间可取为09s，因此落地速度和山峰高度估计约为v′=gt′≈70m/s，h′=12gt′2≈250m13.（1）28.3m/s（2）略六、伽利略对自由落体运动的研究7.提出问题落体运动的性质是什么猜想v∝t数学推理x∝t2实验验证斜面实验合理外推xt2的数值随倾角增大而增大，当倾角等于90°时，变为自由落体运动得出结论自由落体运动是一种速度均匀增加的运动并不8.6s082m9.（1）④（2）略10.（1）制作和观察能力（2）1592~1610年（3）发现了木星有卫星，经过几天的观察，发现卫星共有四颗，并在绕木星缓慢旋转（4）有流体静力秤、比例规、温度计、摆式脉搏计、天文望远镜等第二章复习题10.匀减速直线30-140011.02s12.10001260226030000325062513.（1）8m/s20m（2）4s4m/s14.（1）150km/h超速（2）不能只能测平均速度15.20m16.（1）48m/s2（2）36m第三章相互作用一、重力基本相互作用8.书本桌面桌面书本受力物体施力物体9.10×10-310.986011.略12.略13.22L14.略二、弹力三、摩擦力（一）摩擦力（二）左（3）滑动2N04（4）滑动2N（5）滑动2N820左9.μmg10.0411.003168N12.（1）略（2）有花纹的轮胎刹车效果更好。
高中物理第四章用牛顿定律解决问题
第四章 4.6.1用牛顿定律解决问题【学习目标】1．进一步学习对物体的受力情况及运动情况进行分析的方法。
2．掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答有关问题的基本思路和方法。
【学习任务】一、由受力情况确定运动情况例1一木箱装货物后质量为50 kg，木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，某人以200 N斜向下的力推箱，推力的方向与水平面成30°角，g取10 m/s2.求：(1)木箱的加速度；(2)第2 s末木箱的速度．解析取木箱为研究对象，木箱受力情况如右图所示，建立直角坐标系xOy，并取加速度a的方向为x轴的正方向．(1)根据牛顿第二定律有X: Fcos 300—F f=maY: F N-Fsin 300-mg=0又有 F f=μF N联立解得：a=代入数据得：a=1.06 m/s2.(2)第2 s末速度为：v2=at=1.06×2 m/s=2.12 m/s.归纳总结：(1)基本思路：首先对研究对象进行受力情况和运动情况分析，把题中所给的情况弄清楚，然后由牛顿第二定律，结合运动学公式进行求解．(2)一般步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图．②根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)．③根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．④结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．【补充学习材料】例1．一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04(g取10 m/s2)求：(1)滑雪者加速度的大小；(2)滑雪者5 s内滑下的路程；(3)滑雪者5 s末速度的大小．2 质量为m=10kg的物体静止在水平面上，它们之间的动摩擦系数μ=0.5，现在对物体施加以如图所示的拉力F=100N ,与水平方向夹角θ=37º (sin37º=0.6，g取10m/s2。
高中物理(各版本教材目录)
1、核反应和核能
2、核列变和裂变反应堆
3、核聚变和受控热核反应
高中物理新课标教材·选修3-1
第一章 静电场
1电荷及其守恒定律
2库仑定律
3电场强度
4电势能和电势
5电势差
6电势差与电场强度的关系
7电容器与电容
8带电粒子在电场中的运动
第二章 恒定电流
1导体中的电场和电流
2电动势
3欧姆定律
2、安培力与磁电式仪表
3、洛伦兹力和显像管
第三章 电磁感应
1、电磁感应现象
2、感应电动势
3、电磁感应现象在技术中的应用
第四章 交变电流电机
1、交变电流的产生和描述
2、变压器
3、三相交变电流
第五章 电磁波通信技术
1、电磁场电磁波
2、无线电波的发射、接收和传播
3、电视移动电话
4、电磁波谱
第六章 集成电路传感器
2、电流的磁场
3、磁场对通电导线的作用
4、磁声对运动电荷的作用
5、磁性材料
第三章 电磁感应
1、电磁感应现象
2、法拉第电磁感应定律
3、交变电流
4、变压器
5、高压输电
6、自感现象 涡流
7、课题研究：电在我家中
第四章 电磁波及其应用
1、电磁波的发现
2、电磁光谱
3、电磁波的发射和接收
4、信息化社会
5、课题研究：社会生活中的电磁波
第04节波的干涉与衍射
第05节多普勒效应
第三章电磁振荡与电磁波
第01节电磁振荡
第02节电磁场与电磁波
第03节电磁波的发射、传播和接收
第04节电磁波谱
第05节电磁波的应用
浙江人教版新课标高中物理目录
浙江人教版新课标高中物理目录The following text is amended on 12 November 2020.人教版高中物理目录高一物理上学期必修一第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述——速读4 实验：用打点计时器测速读5 速读变化快慢的描述——加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的位移与速度的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿运动定律解决问题（一）7 用牛顿运动定律解决问题（二）高一物理下学期必修二第五章曲线运动1 曲线运动2 质点在平面内的运动3 抛体运动的规律4 实验：研究平抛运动5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 实验：探究功与速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源高二物理上选修3-1第一章静电场1.电荷及其守恒定律2.库仑定律3.电场强度4.电势能和电势5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用8.电容器的电容9.带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1.电源和电流2.电动势3.欧姆定律4.串联电路和并联电路5.焦耳定律6.电阻定律7.闭合电路的欧姆定律8.多用电表9.实验：测定电池的电动势和内阻10.简单的逻辑电路第三章磁场1.磁现象和磁场2.磁感应强度3.几种常见的磁场4.磁场对通电导线的作用5.磁场对运动电荷的作用力6.带电粒子在匀强磁场中的运动高二物理上选修3-2第四章电磁感应10.划时代的发现11.探究感应电流的产生田间12.楞次定律13.法拉第电磁感应定律14.电磁感应规律的应用15.互感和自感16.涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流11.交变电流12.描述交变电流的物理量13.电感和电容对交变电流的影响14.变压器15.电能的输送第六章传感器7.传感器及其工作原理8.传感器的应用（一）9.传感器的应用（二）10. 传感器的应用实验附一些元器件的原理和使用要点高二下物理选修3-4第十一章机械振动1．简谐运动2．简谐运动的描述3．简谐运动的回复力和能量4．单摆5．外力作用下的振动第十二章机械波1．波的形成和传播2．波的图像3．波长。
运用牛顿定律应注意四方面的问题
运用牛顿定律应注意四方面的问题作者：刘万强来源：《物理教学探讨》2007年第18期牛顿运动定律是掌握力学部分其他知识和电磁学部分知识的基础，必须正确地理解，并能够熟练地运用。
笔者在教学过程中从四个方面对牛顿运动定律的应用进行了探索，在此整理成文，以供参考。
1正确理解牛顿第二定律的两个特性——矢量性和瞬时性1.1矢量性力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。
牛顿第二定律数学表达式∑F=ma中，等号不仅表示左右两边数值相等，也表示方向一致，即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
1.2瞬时性当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时，作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变；当合外力为零时，加速度同时为零，加速度与合外力保持一一对应关系。
牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律，表明了力的瞬间效应。
例1一物体放在光滑水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力F0(如图1)，历时1s；随即把此力改为向西，大小不变，历时1s；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1s；如此反复，只改变力的方向，共历时60s。
在此60s内关于物体的运动，下列说法正确的是（）A．物体时而向东运动，时而向西运动，在60s末静止于初始位置之东B．物体时而向东运动，时而向西运动，在60s末静止于初始位置C．物体时而向东运动．时而向西运动，在60s末继续向东运动D．物体一直向东运动，从不向西运动，在60s末静止于初始位置之东解析本题关键在于抓住牛顿第二定律的矢量性和瞬时性，当水平恒力改为向西时，加速度也改为向西，物体立即做匀减速运动，但速度方向仍然向东，加速度大小不变，经1s速度为零，第3s运动与第1s相同为物体向东的加速运动；第2s与第4s物体运动情况相同为向东减速运动……如此重复下去。
由此可知，物体时而向东加速、时而向东减速，在60s末，物体刚好停止，故D正确。
说明正确理解牛顿第二定律，着重理解a和F的矢量性、瞬时性，同时还应注意理解力与运动的关系。
牛顿定律和动力学的实验研究
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其他参考资料
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致谢
感谢各位提供参考资 料的作者和机构。感 谢各位为本研究提供 支持和帮助的人士。 致以最诚挚的感谢。
结束语
总结全文。展望未来。谢谢！
感谢观看
● 04
第4章 动力学模拟技术
计算机模拟动力学实验
计算机模拟 的方法和意
义
介绍计算机模拟 的基本方法和在 动力学实验中的
意义
实例分析计 算机模拟的 应用场景
分析计算机模拟 在不同应用场景
中的实际案例
利用计算机 模拟物体运 动的定律
探讨如何利用计 算机模拟物体运
动的定律
三维打印动力学模型
三维打印技术在动力学实验中的应 01 用
弹道学实验中的 牛顿定律应用
弹道学是研究发射体 运动的科学，其原理 与牛顿定律密切相关。 通过设计和执行弹道 学实验，可以深入探 讨牛顿定律在不同速 度、角度下的应用。 这些研究对于军事、 航空航天等领域具有 重要意义，同时也为 未来的科技发展提供 了启示。
光学实验中的牛顿定律探究
光学原理
与牛顿定律的关 系
牛顿定律和动力学的实验研 究
汇报人：XX
2024年X月
目录
第1章 牛顿定律的介绍 第2章 牛顿定律在日常生活中的应用 第3章 动力学实验研究 第4章 动力学模拟技术 第5章 牛顿定律的延伸研究 第6章 总结与展望 第7章 参考文献
● 01
第1章 牛顿定律的介绍
牛顿定律的历史
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6、用牛顿定律解决问题（一）
一、知识与技能
1、进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。
2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。
3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。
4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。
二、过程与方法
1、培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。
2、帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。
3、帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。
4、让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。
三、情感、态度与价值观
1、利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学习兴趣。
2、培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。
3、初步培养学生合作交流的愿望，能主动与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。
★教学重点
用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法
★教学难点
正确分析受力并恰当地运用正交分解法
★教学方法
创设情景一一导入课题一一实例分析一－实践体验一一交流总结
★教学过程
一、引入新课
教师活动：利用多媒体投影播放“神州”5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料，教师提出问题，引导启发学生初步讨论。
学生活动：观看录像，思考老师所提问题，在教师的引导下初步讨论。
点评：通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣。
教师活动：提出两个问题让大家思考讨论：
l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨，卫星的着落点，他们
靠的是什么？
2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题？
学生活动：学生思考讨论、阅读教材并回答：牛顿第二定律确定了力和运动的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来，从受力
情况确定出物体的运动情况。
点评：趁热打铁，设置疑问，激发学生将新问题与所学知识联系挂钩。
教师活动：限于目前的知识水平，我们还不能直接研究上述问题，但我们可以本着由易到难的原则，从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系
问题的求解思路。
下面我们就来学习有关知识。
点评：充分利用新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力，同时激发学生的爱国热情和奋发学习探索的精神。
二、进行新课
1、从受力确定运动情况
教师活动：投影展示例题1 并布置学生审题：一个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内的位移。
问：l、本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体所受的合力
沿什么方向？大小是多少？
2、本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题。
这个物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？
3、F N和G在竖直方向上，它们有什么关系？
学生活动：学生思考讨论后作答，并进一步判定：物体所受的合力水平向右，根据牛顿第二定律其加速度一定水平向右，因此物体向右做匀加速
直线运动。
F N和G在竖直方向上，大小相等、方向相反，是一对平衡力。
借机让学生对平衡力和作用力与反作用力进行比较鉴别。
点评：通过分析实例，培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系，发现浅层次规律的能力，运用物理语言的能力。
教师活动：经分析发现该题属于已知受力求运动呢，还是已知运动求受力呢？
学生活动：学生讨论并形成一致意见：已知受力求运动学情况。
点评：培养学生敏锐观察并总结的能力。
教师活动：要求学生在分析的基础上，画出受力分析图，并完整列出解答过程，提醒学生写明依据并与投影答案相对照。
学生活动：学生计算，交流合作，找出不完善的地方予以改正。
点评：培养学生书面表述清楚物理问题的能力。
教师活动：如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，就可以根据牛顿第二定律确定物体所受的外力，这是动力学所要解决
的另一类问题。
2、从运动情况确定受力
教师活动：投影展示例2并布置学生审题：一个滑雪的人质量是75 kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°。
在t＝
5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和
空气阻力）
问：本题属于那类力学问题？人共受几个力的作用？各力方向如
何？它们之中哪个力是待求量？哪个力实际上是己知的？待求力是
谁？物体所受的合力沿什么方向？
学生活动：学生分小组思考讨论，小组代表回答解题思路，描述物体受力情况。
该题为已知受力求运动，合力沿运动方向，动力实际上是已知的。
点评：通过分析实例，培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系，发现浅层次规律的能力，运用物理语言表述物理问题的能力。
教师活动：提问题：本题中物体受力方向较为复杂，物体沿斜面方向匀加速下滑，我们应当如何建立坐标系求合力？
学生活动：学生分小组继续思考讨论，然后作出正确选择：沿平行于斜面和垂直于斜面分别建立坐标系的x轴和y轴，使合力的方向落在x轴的
正方向上，然后求合力比较方便。
点评：引导学生仿照前4.3中例题2中的方法建立坐标系求合力。
温故知新，相关知识及时记忆、整理和分析。
教师活动：让学生口述解答步骤，教师板演解答过程，并提示学生注重代数式的运算，必要时再代入数值。
学生活动：顺应解题思路，联系力的分解知识，讨论交流，思维碰撞。
点评：培养学生养成规范做题的良好习惯.
教师活动：问题：
l、上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处？
2、在例2中，为什么要建立平面直角坐标系？
3、在运动学公式中通常是以v0为正方向的，但在利用牛顿第二定
律列方程时，选什么方向为正方向较为方便？
努力启发引导学生发现异同。
学生活动：学生思考讨论，交流合作，推举学生回答，并相互补充：
l、两题都需画受力图，都要利用牛顿第二定律和运动学公式，画受
力图是重要的解题步骤。
不同之处是例1先用牛顿第二定律求加速
度，而例2先用运动学公式求加速度。
2、例2中物体受力方向较为复杂，建立平面直角坐标系后，就可以
用G1和G2代替G，使解题方便。
3、因为加速度的方向就是物体所受合外力的方向，所以以加速度的
方向为正方向，会给分析问题带来很大方便。
点评：培养学生观察、思考、辨析、归纳综合的能力。
教师活动：出示课堂练习（见实例探究），适当加入学生讨论。
检查练习结果并予以评价矫正。
学生活动：完成练习，汇报讨论。
点评：在实际应用中锻炼能力。
三、课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
四、实例探究
☆力和运动的关系
1、一个物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1秒，随即把此力改变为向西，大小不变，历时1秒钟，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1秒钟，如此反复只改变力的方向，共历时1分钟，在此1分钟内A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东
B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置
C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末继续向东运动
D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东
☆牛顿运动定律的应用
2、用30N的水平外力F，拉一静止放在光滑的水平面上质量为20kg的物体，力F作用3秒后消失，则第5秒末物体的速度和加速度分别是
A．v = 7.5 m／s，a = l.5m／s2B．v = 4.5m／s，a = l.5m／s2
C．v = 4.5 m／s，a = 0 D．v = 7.5 m／s，a =0
3、质量是3kg的木块，原来在光滑水平面上运动，受到8N的阻力后，继续前进9 m速度减为原来的一半，则原来的速度是m／s，木块作匀减速运动，直到静止的时间是s
4、质量是5kg的物体，在水平恒为F=20N的作用下，从静止开始经过2s速度达到2m/s，则物体与水平面间的动摩擦因数是。
5、用2N的水平拉力，正好使木块在水平地面上作匀速直线运动，现用4N的水平拉力使木块在2s内速度从2 m／s增加6m／s，则木块的质量是．
6、质量为2 kg的物体，在8N的水平力作用下以10m/s的速度沿粗糙水平面做匀速直线运动，撤去拉力后4秒钟内物体的位移是多少米？
7、一个物体从10m长，5m高的斜面顶端自静止开始滑下，设物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求它滑到斜面底端所用的时间和末速度。