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高中物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高中物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，倾角θ的足够长的斜面上，放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ，滑块A 的下表面光滑，滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=．由静止同时释放A 和B ，此后若A 、B 发生碰撞，碰撞时间极短且为弹性碰撞．已知重力加速度为g ，求：（1）A 与B 开始释放时，A 、B 的加速度A a 和B a ；（2）A 与B 第一次相碰后，B 的速率B v ；（3）从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t ．【答案】（1）sin A a g θ=；0B a =（202sin gL θ3）023sin L g θ【解析】【详解】解：(1)对B 分析：sin cos B mg mg ma θμθ-=0B a =，B 仍处于静止状态对A 分析，底面光滑，则有：mg sin A ma θ= 解得：sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度，则有：202A A v a L =解得：02sin A v gL θ=所用时间由：1v A at =，解得：012sin L g t θ=对AB ，由动量守恒定律得：1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得：2221111222A B mv mv mv =+ 解得：100,2sin B v v gL θ==(3)碰后，A 做初速度为0的匀加速运动，B 做速度为2v 的匀速直线运动，设再经时间2t 发生第二次碰撞，则有：2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰：A B x x = 解得：0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间：12t t t =+ 解得：023sin L t g θ=2．如图所示，传送带的倾角θ=37°，上、下两个轮子间的距离L=3m ，传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动．一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动．已知小物块可视为质点，与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，小物块在传送带上滑动会留下滑痕，传送带两个轮子的大小忽略不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g 取10m/s 2．求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度． (2)小物块离开传送带时的速度大小．【答案】（1）1.25m;6m （255/s 【解析】【分析】【详解】（1）由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ，即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o，在传送带方向，对小物块根据牛顿第二定律有：cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得：20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动，速度为0时运动到最远距离1x ，假设小物块速度为0时没有滑落，根据运动公式有：2112v x a=解得：1 1.25x m =，12Lx <，小物块没有滑落，所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得： 6.25x m ∆=，因传送带总长度为26L m =，所以传送带上留下的划痕长度为6m ；（2）小物块速度减小为0后，加速度不变，沿传送带向上做匀加速运动设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速，则有：22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得：2/5v m s =20v v <，即小物块还没有与传送带共速，因此，小物块离开传送带时的速度大小为/5m s ．3．我国的动车技术已达世界先进水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席．所谓的动车组，就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起．某中学兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组，总质量为m=2kg ，每节动车可以提供P 0=3W 的额定功率，开始时动车组先以恒定加速度21/a m s =启动做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动，直至动车组达到最大速度v m =6m/s 并开始匀速行驶，行驶过程中所受阻力恒定，求：（1）动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间；（2）动车组变加速运动过程中的时间为10s ，求变加速运动的位移．【答案】（1）2N 3s （2）46.5m 【解析】（1）动车组先匀加速、再变加速、最后匀速；动车组匀速运动时，根据P=Fv 和平衡条件求解摩擦力，再利用P=Fv 求出动车组恰好达到额定功率的速度，即匀加速的末速度，再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间；（2）对变加速过程运用动能定理，即可求出求变加速运动的位移．（1）设动车组在运动中所受阻力为f ，动车组的牵引力为F ，动车组以最大速度匀速运动时：F=动车组总功率：m P Fv =，因为有4节小动车，故04P P = 联立解得：f=2N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为Fʹ，匀加速运动的末速度为v ' 由牛顿第二定律有：F f ma '-=动车组总功率：P F v =''，运动学公式：1v at '=解得匀加速运动的时间：13t s =（2）设动车组变加速运动的位移为x ，根据动能定理：221122m Pt fx mv mv =-'- 解得：x=46.5m4．如图所示，质量M=0.5kg 的长木板A 静止在粗糙的水平地面上，质量m=0.3kg 物块B(可视为质点)以大小v 0=6m/s 的速度从木板A 的左端水平向右滑动，若木板A 与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，物块B 恰好能滑到木板A 的右端．已知物块B 与木板A 上表面间的动摩擦因数μ1=0.6．认为各接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s 2．求：(1)木板A 的长度L ；(2)若把A 按放在光滑水平地面上，需要给B 一个多大的初速度，B 才能恰好滑到A 板的右端；(3)在(2)的过程中系统损失的总能量．【答案】(1) 3m (2) 2.410/m s (3) 5.4J 【解析】【详解】(1)A 、B 之间的滑动摩擦力大小为：11= 1.8f mg N μ= A 板与地面间的最大静摩擦力为：()22= 2.4f M m g N μ+= 由于12f f <，故A 静止不动B 向右做匀减速直线运动.到达A 的右端时速度为零，有：202v aL =11mg ma μ=解得木板A 的长度 3L m =（2）A 、B 系统水平方向动量守恒，取B v 为正方向，有 ()B mv m M v =+物块B 向右做匀减速直线运动22112B v v a s -=A 板匀加速直线运动 12mg Ma μ=2222v a s =位移关系12s s L -=联立解得 2.410/B v m s = （3）系统损失的能量都转化为热能1Q mgL μ=解得 5.4Q J =5．如图甲所示，光滑水平面上有一质量为M = 1kg 的足够长木板。

应用牛顿运动定律解题的方法和步骤

应用牛顿运动定律解题的方法和步骤Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-§3.4应用牛顿运动定律解题的方法和步骤应用牛顿运动定律的基本方法是隔离法，再配合正交坐标运用分量形式求解。

解题的基本步骤如下：(1)选取隔离体，即确定研究对象一般在求某力时，就以此力的受力体为研究对象，在求某物体的运动情况时，就以此物体为研究对象。

有几个物体相互作用，要求它们之间的相互作用力，则必须将相互作用的物体隔离开来，取其中一物体作研究对象。

有时，某些力不能直接用受力体作研究对象求出，这时可以考虑选取施力物体作为研究对象，如求人在变速运动的升降机内地板的压力，因为地板受力较为复杂，故采用人作为研究对象为好。

在选取隔离体时，采用整体法还是隔离法要灵活运用。

如图3-4-1要求质量分别为M 和m 的两物体组成的系统的加速度a ，有两种方法，一种是将两物体隔离，得方程为另—种方法是将整个系统作为研究对象，得方程为显然，如果只求系统的加速度，则第二种方法好；如果还要求绳的张力，则需采用前一种方法。

(2)分析物体受力情况：分析物体受力是解动力学问题的一个关键，必须牢牢掌握。

①一般顺序：在一般情况下，分析物体受力的顺序是先场力，如重力、电场力等，再弹力，如压力、张力等，然后是摩擦力。

并配合作物体的受力示意图。

大小和方向不受其它力和物体运动状态影响的力叫主动力，如重力、库仑力；大小和主向与主动力和物体运动状态有密切联系的力叫被动力或约束力，如支持力、摩擦力。

这m图3-4-1就决定了分析受力的顺序。

如物体在地球附近不论是静止还是加速运动，它受的重力总是不变的；放在水平桌面上的物体对桌面的压力就与它们在竖直方向上有无加速度有关，而滑动摩擦力总是与压力成正比。

②关于合力与分力：分析物体受力时，只在合力或两个分力中取其一，不能同时取而说它受到三个力的作用。

一般情况下选取合力，如物体在斜面上受到重力，一般不说它受到下滑力和垂直面的两个力。

牛顿运动定律常用解题方法

三、牛顿运动定律常用解题方法1．合成法与分解法【例1】如下图，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg ．〔g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8〕〔1〕求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况．〔2〕求悬线对球的拉力．解析：〔1〕球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象．球受两个力作用：重力mg 和线的拉力F T ，由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向．做出平行四边形如下图．球所受的合外力为F 合＝mg tan37°由牛顿第二定律F 合＝ma 可求得球的加速度为=︒==37tan g mF a 合7.5m/s 2加速度方向水平向右．车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动．〔2〕由图可得，线对球的拉力大小为8.010137cos ⨯=︒=mg F T N=12.5 N点评：此题解题的关键是根据小球的加速度方向，判断出物体所受合外力的方向，然后画出平行四边形，解其中的三角形就可求得结果．2. 正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有，有的情况下分解加速度比分解力更简单。

例3. 质量为m 的物体放在倾角为的斜面上斜面固定在地面上，物体和斜面间的动摩擦因数为，如沿水平方向加一个力F ，使物体沿斜面向上以加速度a 做匀加速直线运动，如图2的所示，那么F 的大小为多少？图2解析：物体受力分析如图2〔a〕所示，以加速度方向即沿斜面向上为x轴正向，分解F和mg，建立方程并求解：图2〔a〕x方向：y方向：又因为联立以上三式求解得例4. 如图3所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的，那么人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？图3解析：此题为分解加速度较简单的典型例题，对人受力分析如图3〔a〕所示，取水平向右为x轴正方向，此时只需分解加速度，建立方程并求解：图3〔a〕x方向：y方向：解得3. 假设法在分析物理现象时，常常出现似乎是这又似乎是那，不能一下子就很直观地判断的情况，通常采用假设法。

牛顿定律解题的一般思路与方法

接上题
• （1）当列车在水平轨道上向右作匀加速直线运动时，试写出加速度 a 与电压表读数 U 的对应关系（ θ 为列车加速度为a时细金属丝与竖直方向的夹角） • （2）这个装置能测量的最大加速度为多大 • （3）为什么C点设置在电阻丝AB的中点，对电压表的选择应有什么特殊的要求 O
A
θC
B
稳压电源
接上页
• （1）求出探测器在起动时的推力大小 • （2）分析说明在探测器在飞行的过程中喷出气体的方向应做什么样的调整（要求定性说明）
分析与解
• 刚开始起飞时，飞船的受力如下图：
F ( mg) 2 ( ma) 2
F ma F
mg
mg
f θ G
a
接上页
• 该题也可以把加速度分解成水平和竖直两个分量来进行研究 y • f =macosθ N • N -mg =masinθ a f θ x
G
例题7
• 如图所示，A、B两个物体之间用一根质量不计的细杆相连，A、B两物体的质量分别是 m1 和m2 ，它们跟斜面间的动摩擦因数分别是µ 1和µ 2，当它们一起沿斜面加速下滑时，关于杆的受力情况正确的是
接上页
• • • • A、若µ 1＞µ 2，则杆一定受压力 B、若µ 1 =µ 2同时m1 ＜ m2，则杆一定受压力 C、若µ 1 =µ 2，则杆既不受拉力，也不受压力 D、若µ 1＜µ 2，则杆受压力
分析与解
以整体为研究对象,得: （m1+m2）gsinθ-µ 1 m1gcosθ-µ 2m2gcosθ=（m1+m2）a 再以B为研究对象,设杆对B有拉力作用 m2gsinθ-µ 2m2gcosθ+F=ma F=m2a- m2gsinθ+µ 2m2gcosθ=（µ 2-µ 1）m1m2/（m1+m2） N B N2 B f f A A F θ G θ (mA+mB)g

牛顿运动定律讲义(教师逐字稿)高清PDF版

牛顿运动定律讲义（学霸版）课程简介：PPT(第1页):今天我们要学习的内容是牛顿运动定律，牛顿运动定律这块内容一直就是我们高中阶段的重点和难点，那么今天让我们一起来提升它。

PPT(第2页):牛顿运动定律是高中阶段最重要的内容之一，对后面的知识点掌握有非常重要的影响，要注意，牛顿运动定律中知识模块的组成，牛顿运动定律主要组成部分为牛顿以第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，每块知识点都需要先掌握定义，然后通过模型去巩固应用，来让我们正式开始体验它。

PPT(第3页):主要内容和原来的板块一样，同样分为梳理知识体系和解决经典问题实例。

PPT(第4页)：我们先看知识体系梳理，这部分也是我们经常说起的部分，物理是科学学科，一定要把知识梳理成体系和框架，科学是一张网。

PPT(第5页)：我们先来看一下知识体系框架，牛顿运动定律主要组成部分是三个，分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。

PPT(第6页)：先来看一下牛顿第一定律。

内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态；意义：(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。

(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律。

惯性:(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。

与物体的运动情况和受力情况无关。

PPT(第7页)：再来看一下牛顿第三定律，牛顿第三定律是我们要特别注意的内容，因为容易忽略。

首先我们来看一下内容：1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的。

一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力。

物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。

牛顿第三定律(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

高中物理牛顿运动定律答题技巧

高中物理牛顿运动定律答题技巧高中物理牛顿运动定律答题技巧6种一、全体法★★：全体法是把两个或两个以上物体组成的系统作为一个全体来研讨的剖析方法;当只触及研讨系统而不触及系统外部某些物体的受力和运动时，普通可采用全体法.二、隔离法★★：隔离法是将所确定的研讨对象从周围物体(衔接体)系统中隔离出来停止剖析的方法，其目的是便于进一步对该物体停止受力剖析，得出与之关联的力.为了研讨系统(衔接体)内某个物体的受力和运动状况时，通常可采用隔离法.普通状况下，全体法和隔离法是结合在一同运用的.注：全体与隔离具有共同的减速度，依据牛二定律，区分树立关系式，再结合求解。

三、等效法：在一些物理效果中，一个进程的开展，一个形状确实定，往往是由多个要素决议的，假定某量的作用与另一些量的作用相反，那么它们可以相互交流，经过交流使原来不清楚的规律变得清楚复杂。

这种用一些量替代另一些量的方法叫等效法，如分力与合力可以相互替代。

运用等效法的前提是等效。

四、极限法极限法是把某个物理量推向极端，即极大或极小，极左或极右，并依此做出迷信的推理剖析，从而给出判别或普通结论。

极限法在停止某些物理进程的剖析时，具有共同作用，恰当运用极限法能提高解题效率，使效果化难为易，化繁为简思绪灵敏，判别准确。

五、作图法作图法是依据题意把笼统的复杂的物理进程有针对性的表示成物理图示或表示图，将物理效果化成一个几何效果，经过几何知识求解。

作图法的优点是直观笼统，便于定性剖析，也可定量计算。

六、图象法图象法是依据题意把笼统复杂的物理进程有针对性地表示成物理图象，将物理量间关系变为几何关系求解。

对某些效果有共同的优势。

牛顿运动定律解题技巧

牛顿运动定律的解题技巧常用的方法：一、整体法★★：整体法是把两个或两个以上物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法;当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力和运动时，一般可采用整体法.二、隔离法★★：隔离法是将所确定的研究对象从周围物体(连接体)系统中隔离出来进行分析的方法，其目的是便于进一步对该物体进行受力分析，得出与之关联的力.为了研究系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，通常可采用隔离法.一般情况下，整体法和隔离法是结合在一起使用的.注：整体与隔离具有共同的加速度，根据牛二定律，分别建立关系式，再联合求解。

三、等效法：在一些物理问题中，一个过程的发展，一个状态的确定，往往是由多个因素决定的，若某量的作用与另一些量的作用相同，则它们可以互相替换，经过替换使原来不明显的规律变得明显简单。

这种用一些量代替另一些量的方法叫等效法，如分力与合力可以互相代替。

运用等效法的前提是等效。

四、极限法极限法是把某个物理量推向极端，即极大或极小，极左或极右，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或一般结论。

极限法在进行某些物理过程的分析时，具有独特作用，恰当运用极限法能提高解题效率，使问题化难为易，化繁为简思路灵活，判断准确。

五、作图法作图法是根据题意把抽象的复杂的物理过程有针对性的表示成物理图示或示意图，将物理问题化成一个几何问题，通过几何知识求解。

作图法的优点是直观形象，便于定性分析，也可定量计算。

六、图象法图象法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图象，将物理量间关系变为几何关系求解。

对某些问题有独特的优势。

动力学的常见问题：TB TA B A 2解之得g m M m M a A 42sin +-=α，g m M m M a B 42sin 2+-=α 讨论：（1）当m M 2sin >α时，0>A a ，其方向与假设的正方向相同；（2）当m M 2sin =α时，0==B A a a ，两物体处于平衡状态；（3）当m M 2sin <α时，0<A a ，0<B a ，其方向与假设的正方向相反，即A 物体的加速度方向沿斜面向上，B 物体的加速度方向竖直向下。

高中物理牛顿运动定律技巧和方法完整版及练习题含解析

（完整版）牛顿三大定律知识点与例题,推荐文档

（完整版）⽜顿三⼤定律知识点与例题,推荐⽂档⽜顿运动定律⽜顿第⼀定律、⽜顿第三定律知识要点⼀、⽜顿第⼀定律1.⽜顿第⼀定律的内容：⼀切物体总保持原来的匀速直线运动或静⽌状态，直到有外⼒迫使它改变这种状态为⽌.2.理解⽜顿第⼀定律，应明确以下⼏点：（1）⽜顿第⼀定律是⼀条独⽴的定律，反映了物体不受外⼒时的运动规律，它揭⽰了：运动是物体的固有属性，⼒是改变物体运动状态的原因.①⽜顿第⼀定律反映了⼀切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静⽌状态不变的性质，这种性质称为惯性，所以⽜顿第⼀定律⼜叫惯性定律.②它定性揭⽰了运动与⼒的关系：⼒是改变物体运动状态的原因，是产⽣加速度的原因.（2）⽜顿第⼀定律表述的只是⼀种理想情况，因为实际不受⼒的物体是不存在的，因⽽⽆法⽤实验直接验证，理想实验就是把可靠的事实和理论思维结合起来，深刻地揭⽰⾃然规律.理想实验⽅法：也叫假想实验或理想实验.它是在可靠的实验事实基础上采⽤科学的抽象思维来展开的实验，是⼈们在思想上塑造的理想过程.也叫头脑中的实验.但是，理想实验并不是脱离实际的主观臆想，⾸先，理想实验以实践为基础，在真实的实验的基础上，抓住主要⽭盾，忽略次要⽭盾，对实际过程做出更深⼀层的抽象分析；其次，理想实验的推理过程，是以⼀定的逻辑法则作为依据.3.惯性（1）惯性是任何物体都具有的固有属性.质量是物体惯性⼤⼩的唯⼀量度，它和物体的受⼒情况及运动状态⽆关.（2）改变物体运动状态的难易程度是指:在同样的外⼒下，产⽣的加速度的⼤⼩；或者，产⽣同样的加速度所需的外⼒的⼤⼩.（3）惯性不是⼒，惯性是指物体总具有的保持匀速直线运动或静⽌状态的性质，⼒是物体间的相互作⽤，两者是两个不同的概念.⼆、⽜顿第三定律1.⽜顿第三定律的内容两个物体之间的作⽤⼒和反作⽤⼒总是⼤⼩相等，⽅向相反，作⽤在⼀条直线上.2.理解⽜顿第三定律应明确以下⼏点:（1）作⽤⼒与反作⽤⼒总是同时出现，同时消失，同时变化；（2）作⽤⼒和反作⽤⼒是⼀对同性质⼒；（3）注意⼀对作⽤⼒和反作⽤⼒与⼀对平衡⼒的区别对⼀对作⽤⼒、反作⽤⼒和平衡⼒的理解θLm叠加性⼆⼒不可抵消，不可叠加，不可求和可抵消、可叠加、可求和且合⼒为零相同点等⼤、反向、共线典题解析【例 1】.关于物体的惯性，下列说法正确的是：A 只有处于静⽌状态或匀速直线运动状态的物体才有惯性.B 惯性是保持物体运动状态的⼒，起到阻碍物体运动状态改变的作⽤.C ⼀切物体都有惯性，速度越⼤惯性就越⼤.D ⼀切物体都有惯性，质量越⼤惯性就越⼤.【例 2】.有⼈做过这样⼀个实验：如图所⽰，把鸡蛋 A 向另⼀个完全⼀样的鸡蛋 B 撞去（⽤同⼀部分），结果是每次都是鸡蛋Ｂ被撞破，则下列说法不正确的是（）ＡＡ对Ｂ的作⽤⼒⼤⼩等于Ｂ对Ａ的作⽤⼒的⼤⼩. ＢＡ对Ｂ的作⽤⼒的⼤于Ｂ对Ａ的作⽤⼒的⼤⼩.Ｃ A 蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋⽩由于惯性，会对 A 蛋壳产⽣向前的作⽤⼒.BAD A 蛋碰撞部位除受到 B 对它的作⽤⼒外，还受到 A 蛋中蛋黄和蛋⽩对它的作⽤⼒，所以受到合⼒较⼩.【例 3】如图所⽰，⼀个劈形物 abc 各⾯均光滑，放在固定的斜⾯上，ab 边成⽔平并放上⼀光滑⼩球，把物体 abc 从静⽌开始释放，则⼩球在碰到斜⾯以前的运动轨迹是（）A 沿斜⾯的直线B 竖直的直线C 弧形曲线D 抛物线【拓展】如图所⽰，AB 为⼀光滑⽔平横杆，杆上套⼀轻环，环上系⼀长为ABL 质量不计的细绳，绳的另⼀端拴⼀质量为 m 的⼩球，现将绳拉直，且与 AB平⾏，由静⽌释放⼩球，则当细绳与 AB 成θ⾓时，⼩球速度的⽔平分量和竖直分量的⼤⼩各是多少？轻环移动的距离 d 是多少？【深化思维】怎样正确理解⽜顿第⼀定律和⽜顿第⼆定律的关系？【例 4】由⽜顿第⼆定律的表达式 F=ma ，当 F=0 时，即物体所受合外⼒为 0 或不受外⼒时，物体的加速度为 0，物体就做匀速直线运动或保持静⽌，因此，能不能说⽜顿第⼀定律是⽜顿第⼆定律的⼀个特例？同步练习1. 伽利略理想实验将可靠的事实与理论思维结合起来，能更深刻地反映⾃然规律，伽利略的斜⾯实验程序如下：（1）减⼩第⼆个斜⾯的倾⾓，⼩球在这个斜⾯上仍然要达到原来的⾼度. （2）两个对接的斜⾯，让静⽌的⼩球沿⼀个斜⾯滚下，⼩球将滚上另⼀个斜⾯. （3）如果没有摩擦，⼩球将上升到释放时的⾼度.b ac（4）继续减⼩第⼆个斜⾯的倾⾓，最后使它成⽔平⾯，⼩球沿⽔平⾯做持续的匀速直线运动.请按程序先后次序排列，并指出它属于可靠的事实还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（数字表⽰上述程序号码）（）A. 事实 2→事实 1→推论 3→推论 4B. 事实 2→推论 1→推论 3→推论 4C. 事实 2→推论 3→推论 1→推论 4D. 事实 2→推论 1→推论 4→推论 32. ⽕车在⽔平轨道上匀速⾏驶，门窗紧闭的车厢内有⼈向上跳起，发现仍落回到车上原来的位置，这是因为（）A. ⼈跳起后，厢内空⽓给他⼀个向前的⼒，带着他随同⽕车⼀起向前运动.B. ⼈跳起的瞬间，车厢底板给他⼀个向前的⼒，推动他随同⽕车⼀起向前运动.C. ⼈跳起后，车继续向前运动，所以⼈下落后必定偏后⼀些，只是由于时间太短，距离太⼩，不明显⽽已.D. ⼈跳起后直到落地，在⽔平⽅向上⼈和车始终具有相同的速度. 3. 关于惯性下列说法正确的是：（）A. 静⽌的⽕车启动时速度变化缓慢，是因为⽕车静⽌时惯性⼤B. 乒乓球可以迅速抽杀，是因为乒乓球惯性⼩的缘故.C.物体超重时惯性⼤，失重时惯性⼩.D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性.4.如图所⽰，在⼀辆表⾯光滑⾜够长的⼩车上，有质量分别为m 1、m 2 的两个⼩球（m 1﹥m 2）随车⼀起匀速运动，当车突然停⽌时，若不考虑其他阻⼒，则两个⼩球（）Ａ．⼀定相碰Ｂ．⼀定不相碰Ｃ．不⼀定相碰Ｄ．难以确定是否相碰，因为不知道⼩车的运动⽅向.5.如图所⽰，重物系于线 DC 下端，重物下端再系⼀根同样的线 BA，下列说法正确的是：A. 在线的 A 端慢慢增加拉⼒，结果 CD 线拉断.B. 在线的 A 端慢慢增加拉⼒，结果 AB 线拉断.C. 在线的 A 端突然猛⼒⼀拉，结果将 AB 线拉断.D. 在线的 A 端突然猛⼒⼀拉，结果将 CD 线拉断.6. （海南⾼考）16 世纪纪末，伽利略⽤实验和推理，推翻了已在欧洲流⾏了近两千年的亚⾥⼠多德关于⼒和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中，与亚⾥⼠多德观点相反的是A. 四匹马拉拉车⽐两匹马拉的车跑得快：这说明，物体受的⼒越⼤，速度就越⼤B. ⼀个运动的物体，如果不再受⼒了，它总会逐渐停下来，这说明，静⽌状态才是物体长时间不受⼒时的“⾃然状态”C. 两物体从同⼀⾼度⾃由下落，较重的物体下落较快D ．⼀个物体维持匀速直线运动，不需要受⼒m 1m 2D CB A7.关于作⽤⼒和反作⽤⼒，下列说法正确的是（）BABABABAA.物体相互作⽤时，先有作⽤⼒，后有反作⽤⼒.B.作⽤⼒和反作⽤⼒⼤⼩相等、⽅向相反、作⽤在同⼀直线上，因此这⼆⼒平衡.C.作⽤⼒与反作⽤⼒可以是不同性质的⼒，例如作⽤⼒是重⼒，其反作⽤⼒可能是弹⼒D.作⽤⼒和反作⽤⼒总是同时分别作⽤在两个相互作⽤的物体上.8.某同学坐在运动的车厢内，观察⽔杯中⽔⾯的变化情况，如下图所⽰，说明车厢（）A.向前运动，速度很⼤.B.向前运动，速度很⼩.C.加速向前运动D.减速向后运动.9.如图所⽰，在车厢内的B 是⽤绳⼦拴在底部上的氢⽓球，A 是⽤绳挂在车厢顶的⾦属球，开始时它们和车厢⼀起向右作匀速直线运动，若忽然刹车使车厢作匀减速运动，则下列哪个图正确表⽰刹车期间车内的情况（）A BC D10.在地球⾚道上的A 处静⽌放置⼀个⼩物体，现在设想地球对⼩物体的万有引⼒突然消失，则在数⼩时内，⼩物体相对于A 点处的地⾯来说，将（）Ａ．⽔平向东飞去.Ｂ．原地不动，物体对地⾯的压⼒消失.Ｃ．向上并渐偏向西⽅飞去.Ｄ．向上并渐偏向东⽅飞去.Ｅ．⼀直垂直向上飞去.11.有⼀种仪器中电路如右图，其中M 是质量较⼤的⼀个钨块，将仪器固定在⼀辆汽车上，汽车启动时，灯亮，原理是，刹车时灯亮，原理是.车前进⽅向⽜顿第⼆定律知识要点前后红绿M⼀.⽜顿第⼆定律的内容及表达式物体的加速度a 跟物体所受合外⼒F 成正⽐，跟物体的质量m 成反⽐，加速度的⽅向跟合外⼒的⽅向相同.其数学表达式为：F=ma⼆.理解⽜顿第⼆定律，应明确以下⼏点：1.⽜顿第⼆定律反映了加速度a 跟合外⼒F、质量m 的定量关系.注意体会研究中的控制变量法，可理解为：①对同⼀物体（m⼀定），加速度a与合外⼒F成正⽐.②对同样的合外⼒（F⼀定），不同的物体，加速度a与质量成反⽐.2.⽜顿第⼆定律的数学表达式F=ma 是⽮量式，加速度a 永远与合外⼒F 同⽅向，体会单位制的规定.3.⽜顿第⼆定律是⼒的瞬时规律，即状态规律，它说明⼒的瞬时作⽤效果是使物体产⽣加速度，加速度与⼒同时产⽣、同时变化、同时消失.三.⽜顿运动定律的适⽤范围——宏观低速的物体在惯性参照系中.1.宏观是指⽤光学⼿段能观测到物体，有别于分⼦、原⼦等微观粒⼦.2.低速是指物体的速度远远⼩于真空中的光速.3.惯性系是指⽜顿定律严格成⽴的参照系，通常情况下，地⾯和相当于地⾯静⽌或匀速运动的物体是理想的惯性系.四.超重和失重1.超重：物体有向上的加速度（或向上的加速度分量），称物体处于超重状态.处于超重的物体，其视重⼤于其实重.2.失重：物体有向下的加速度（或向下的加速度分量），称物体处于失重状态.处于失重的物体，其视重⼩于实重.3.对超、失重的理解应注意的问题：（1）不论物体处于超重还是失重状态，物体本⾝的重⼒并没有改变，⽽是因重⼒⽽产⽣的效果发⽣了改变，如对⽔平⽀持⾯的压⼒（或对竖直绳⼦的拉⼒）不等于物体本⾝的重⼒，即视重变化.（2）发⽣超重或失重现象与物体的速度⽆关，只决定于加速度的⽅向.（3）在完全失重的状态下，平常⼀切由重⼒产⽣的物理观感现象都会完全消失，如单摆停摆，天平实效，浸在液体中的物体不再受浮⼒、液体柱不再产⽣压强等.典题解析【例1】关于⼒和运动，下列说法正确的是（）A.如果物体运动，它⼀定受到⼒的作⽤.B.⼒是使物体做变速运动的原因.C.⼒是使物体产⽣加速度的原因.D.⼒只能改变速度的⼤⼩.【点评】⼒是产⽣加速度的原因，合外⼒不为零时，物体必产⽣加速度，物体做变速运动；另⼀⽅⾯，如果物体做变速运动，则物体必存在加速度，这是⼒作⽤的结果.【例 2】如图所⽰，⼀个⼩球从竖直固定在地⾯上的轻弹簧的正上⽅某处⾃由下落，从⼩球与弹簧接触开始直到弹簧被压缩到最短的过程中，⼩球的速度和加速度的变化情况是()A. 加速度和速度均越来越⼩，它们的⽅向均向下.B. 加速度先变⼩后⼜增⼤，⽅向先向下后向上；速度越来越⼩，⽅向⼀直向下.C. 加速度先变⼩后⼜增⼤，⽅向先向下后向上；速度先变⼤后⼜变⼩，⽅向⼀直向下.D.加速度越来越⼩，⽅向⼀直向下；速度先变⼤后⼜变⼩，⽅向⼀直向下. 【深化】本题要注意动态分析，其中最⾼点、最低点和平衡位置是三个特殊的位置。

3.4应用牛顿运动定律解题的方法和步骤

§3.4应用牛顿运动定律解题的方法和步骤应用牛顿运动定律的基本方法是隔离法，再配合正交坐标运用分量形式求解。

有几个物体相互作用，要求它们之间的相互作用力，则必须将相互作用的物体隔离开来，取其中一物体作研究对象。

在选取隔离体时，采用整体法还是隔离法要灵活运用。

如图3-4-1要求质量分别为M 和m 的两物体组成的系统的加速度a ，有两种方法，一种是将两物体隔离，得方程为ma T mg =-Ma Mg T =-μ 另—种方法是将整个系统作为研究对象，得方程为a M m Mg mg )(+=-μ 显然，如果只求系统的加速度，则第二种方法好；如果还要求绳的张力，则需采用前一种方法。

(2)分析物体受力情况：分析物体受力是解动力学问题的一个关键，必须牢牢掌握。

①一般顺序：在一般情况下，分析物体受力的顺序是先场力，如重力、电场力等，再弹力，如压力、张力等，然后是摩擦力。

并配合作物体的受力示意图。

这就决定了分析受力的顺序。

如物体在地球附近不论是静止还是加图3-4-1速运动，它受的重力总是不变的；放在水平桌面上的物体对桌面的压力就与它们在竖直方向上有无加速度有关，而滑动摩擦力总是与压力成正比。

②关于合力与分力：分析物体受力时，只在合力或两个分力中取其一，不能同时取而说它受到三个力的作用。

一般情况下选取合力，如物体在斜面上受到重力，一般不说它受到下滑力和垂直面的两个力。

高中物理牛顿运动定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高中物理牛顿运动定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 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，取重力加速度g ＝10m/s 2．求：（1）小环的质量m ；（2）细杆与地面间的倾角a ．【答案】（1）m ＝1kg ，（2）a ＝30°．【解析】【详解】由图得：0-2s 内环的加速度a=v t=0.5m/s 2 前2s ，环受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：1sin F mg ma α-= 2s 后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：2sin F mg α=由图读出F 1=5.5N ，F 2=5N联立两式，代入数据可解得：m =1kg ，sinα=0.5，即α=30°2．如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型，货物(可视为质点质量4m kg =，以初速度010/v m s =滑上静止在光滑轨道OB 上的小车左端，小车质量为6M kg =，高为0.8h m =。

在光滑的轨道上A 处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物继续运动，最后恰好落在光滑轨道上的B 点。

已知货物与小车上表面的动摩擦因数0.5μ=，货物做平抛运动的水平距离AB 长为1.2m ，重力加速度g 取210/m s 。

()1求货物从小车右端滑出时的速度；()2若已知OA 段距离足够长，导致小车在碰到A 之前已经与货物达到共同速度，则小车的长度是多少？【答案】(1)3m/s ；(2)6.7m【解析】【详解】()1设货物从小车右端滑出时的速度为x v ，滑出之后做平抛运动，在竖直方向上：212h gt =，水平方向：AB x l v t =解得：3/x v m s =()2在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，以小车与货物组成的系统为研究对象，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：()0mv m M v =+共，解得：4/v m s =共，由能量守恒定律得：()2201122Q mgs mv m M v μ==-+共相对，解得：6s m =相对，当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出过程，对货物，由动能定理得：2211'22x mgs mv mv 共μ-=-，解得：'0.7s m =，车的最小长度：故L ' 6.7s s m =+=相对；3．我国的动车技术已达世界先进水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席．所谓的动车组，就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起．某中学兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组，总质量为m=2kg ，每节动车可以提供P 0=3W 的额定功率，开始时动车组先以恒定加速度21/a m s =启动做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动，直至动车组达到最大速度v m =6m/s 并开始匀速行驶，行驶过程中所受阻力恒定，求：（1）动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间；（2）动车组变加速运动过程中的时间为10s ，求变加速运动的位移．【答案】（1）2N 3s （2）46.5m【解析】（1）动车组先匀加速、再变加速、最后匀速；动车组匀速运动时，根据P=Fv 和平衡条件求解摩擦力，再利用P=Fv 求出动车组恰好达到额定功率的速度，即匀加速的末速度，再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间；（2）对变加速过程运用动能定理，即可求出求变加速运动的位移．（1）设动车组在运动中所受阻力为f ，动车组的牵引力为F ，动车组以最大速度匀速运动时：F=动车组总功率：m P Fv =，因为有4节小动车，故04P P =联立解得：f=2N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为Fʹ，匀加速运动的末速度为v '由牛顿第二定律有：F f ma '-=动车组总功率：P F v =''，运动学公式：1v at '=解得匀加速运动的时间：13t s =（2）设动车组变加速运动的位移为x ，根据动能定理：221122m Pt fx mv mv =-'- 解得：x=46.5m4．如图所示.在距水平地面高h =0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量m =0.80kg 的木块B ，桌面的另一端有一块质量M =1.0kg 的木块A 以初速度v 0=4.0m/s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80s 与B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上，木块B 离开桌面后落到地面上的D 点．设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D 点距桌面边缘的水平距离s =0.60m ，木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g =10m/s 2．求：(1)木块B 离开桌面时的速度大小；(2)两木块碰撞前瞬间，木块A 的速度大小；(3)两木块碰撞后瞬间，木块A 的速度大小．【答案】(1) 1.5m/s (2) 2.0m/s (3) 0.80m/s【解析】【详解】(1)木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B 离开桌面时的速度大小为2v ，在空中飞行的时间为t ʹ．根据平抛运动规律有：212h gt =，2s v t '= 解得：2 1.5m/s 2g v h== (2)木块A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A 的加速度：22.5m/s Mga M μ==设两木块碰撞前A 的速度大小为v ，根据运动学公式，得0 2.0m/s v v at =-=(3)设两木块碰撞后木块A 的速度大小为1v ，根据动量守恒定律有：2Mv Mv mv =+1 解得：210.80m/s Mv mv v M-==.5．如图为高山滑雪赛道，赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接。

[高三物理第3讲：牛顿运动定律](教师版讲义)

第4讲牛顿运动定律【温故知新】（5-10分钟）1.牛顿第一定律的内容是什么？什么是惯性？（让学生回答具体内容，老师可以总结）师：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态；物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质就是惯性．质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．2.牛顿第三定律的内容是什么？（让学生回答，老师可以补充）师：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．3.大家还记得牛顿定律有哪些应用吗？师：超失重；连接体；传送带等等，这节课我们主要来复习这个【趣味引入】（5-10分钟）车为什么总要停下来？踢出去的足球能永远飞行亚里士多德：物体的运动需要力来维持。

伽利略：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。

【知识梳理】（25分钟左右）一、牛顿第三定律1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同．(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．3应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿第三定律都是成立的．(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同．(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体．二、牛顿第二定律1、牛顿第二定律※内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比。

※表达式：F＝ma。

※特点：（1）瞬时性：有力立即产生加速度，速度不能立即改变（2）矢量性：加速度是矢量，其方向始终与物体受到的合外力的方向一致，与速度的方向没有直接关系。

（3）独立性：如果几个力同时作用于一个物体，则物体所产生的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的矢量和。

高考物理中解答牛顿运动定律的技巧

高考物理中解答牛顿运动定律的技巧高考物理中牛顿运动定律的答题技巧常用方法：一、整体方法整体方法是将两个或两个以上的对象组成的系统作为一个整体进行研究的分析方法；当只涉及研究系统，而不涉及系统中某些物体的受力和运动时，一般可以采用整体方法。

二.隔离法隔离法是将已识别的研究对象与周围对象(连接器)系统隔离进行分析的方法。

其目的是便于对物体进行进一步的力分析，并获得与之相关的力。

为了研究系统中物体(连接器)的受力和运动，通常采用隔离法。

一般整体法和隔离法一起使用。

注：整体和隔离有共同的加速度。

根据牛顿第二定律，这些关系分别建立，然后联合求解。

三、等效方法在一些物理问题中，一个过程的发展和一个状态的确定往往是由许多因素决定的。

如果某个量的函数与其他量的函数相同，则可以互相替换，使以前不明显的规律变得明显而简单。

这种用一个量代替另一个量的方法叫做等价法，例如分力和合力可以互相代替。

应用等价的前提是等价。

四.极限方法极限法是将某一物理量推向极端，即最大或最小、极左或极右，并据此进行科学的推理分析，从而给出判断或一般结论。

极限方法在一些物理过程的分析中起着独特的作用。

恰当地运用极限方法，可以提高解题效率，使问题变得容易，用灵活的思维和准确的判断简化问题。

动词（verb的缩写）映射方法作图法是根据题意将抽象复杂的物理过程表现为物理图或示意图，将物理问题转化为几何问题，用几何知识即可解决。

作图法的优点是形象直观，便于定性分析和定量计算。

不及物动词镜像法图像法是根据题意将抽象复杂的物理过程表示为物理图像，通过将物理量之间的关系转化为几何关系来解决问题。

对一些问题有独特的优势。

牛顿第二定律的解题技巧

牛顿第二定律的解题技巧牛顿第二定律是物理学中的基础概念之一，它描述了物体运动的原理和力的作用效果。

在解题过程中，熟练掌握牛顿第二定律的应用是非常重要的。

本文将讨论牛顿第二定律的解题技巧，从加速度、质量、力的关系以及应用实例等方面展开。

一、理解牛顿第二定律牛顿第二定律的数学表示为F=ma，其中F代表物体所受的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。

这个公式表明物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

二、应用加速度、质量、力的关系1. 求解加速度当已知物体受到的力和质量时，可以通过牛顿第二定律求解加速度。

首先，将所受力的大小代入公式中，然后根据物体的质量求解加速度。

例如，一物体受到的外力为10N，质量为2kg，则根据F=ma可求出加速度为5m/s^2。

2. 求解质量有时候，我们需要求解物体的质量，而已知物体所受的力和加速度。

在这种情况下，我们可以通过牛顿第二定律的公式重新排列，得到质量的表达式m=F/a。

例如，如果一个物体所受力为20N，加速度为4m/s^2，则可得到质量为5kg。

3. 求解力当已知物体的质量和加速度时，可以通过牛顿第二定律求解作用在物体上的力。

根据公式F=ma，将质量和加速度代入可求出力的大小。

例如，当一物体的质量为3kg，加速度为6m/s^2时，力的大小为18N。

三、应用实例1. 下雨天的刹车距离假设某辆车质量为1000kg，在下雨天行驶时受到的制动力为500N，求车辆的减速度和刹车距离。

根据牛顿第二定律可得 F=ma，将已知数据代入可得500N=1000kg*a。

由此可求出车辆的减速度为0.5m/s^2。

刹车距离的计算可通过公式s=v^2/(2a)求解，其中v表示刹车前车辆的速度，a表示车辆的减速度。

假设车速为20m/s，则刹车距离为20^2/(2*0.5)，计算后得到刹车距离为200m。

2. 摩擦力对斜坡上物体的影响一质量为2kg的物体放置在一个角度为30度的斜坡上，斜坡表面的摩擦系数为0.2。

牛顿运动定律解题方法总结(教师版)

牛顿运动定律解题方法总结（教师版）1、正交分解法：把矢量（F ，a ）分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法。

例1、如图4-45所示，一自动电梯与水平面之间的夹角θ＝30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5，试求人与梯面之间的摩擦力是其重力的多少倍？解析：在动力学的两类基本问题中，本题应属于已知物体的运动状态求解物体的受力情况。

人受力如图4-46所示，建立直角坐标系，将a 分解在x 轴和y 轴上，由牛顿第二定律得： f ＝macos θ， N －mg ＝masin θ， N ＝6mg/5 联立解得f ＝√3mg/5说明：可见，当研究对象所受的力都是互相垂直时，通常采用分解加速度的方法，可以使解题过程更为简化。

2、整体法和隔离法：主要对连接体问题要用整体法和隔离法。

例2、如图4-47所示，固定在水平地面上的斜面倾角为θ，斜面上放一个带有支架的木块，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如果木块可以沿斜面加速下滑，则这一过程中，悬挂在支架上的小球悬线和竖直方向的夹角α为多大时小球可以相对于支架静止？解析：要使小球可以相对于支架静止，说明二者具有相同的加速度。

视小球、木块为一整体，其具有的加速度为a ，由牛顿第二定律得：a ＝g sinθ－μgcos θ，对小球受力分析如图4-48所示，建立水平竖直方向坐标系，由牛顿第二定律得： Tsin α＝macos θ mg －Tcos α＝masin α 消去T ，得：tan α＝acos θ/(g －asin α)将a 代入得：tan α＝(sinθ－μcos θ)/(cos θ＋μsinθ)3、瞬时分析法：主要求某个力突然变化时物体的加速度时用此法。

例3、质量为m 的箱子C ，顶部悬挂质量为m 的小球B ，小球B 的下方通过一轻弹簧与质量为m 的小球A 相连，箱子C 用轻绳OO ′悬于天花板上处于平衡状态，如图4-49所示，现剪断OO ′，在轻绳被剪断的瞬间，小球A 、B 和箱子C 的加速度分别是多少？B 、C 间绳子的拉力T 为多少？解析：细绳剪断瞬间，拉力消失，A 、B 间弹簧弹力未变，B 、C 间绳子拉力发生突变，所以A 仍受重力mg 和弹簧拉力F ＝mg 作用而平衡，故a A＝0。

高中物理牛顿运动定律技巧和方法完整版及练习题含解析

高中物理牛顿运动定律技巧和方法完整版及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，倾角θ的足够长的斜面上，放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ，滑块A 的下表面光滑，滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=．由静止同时释放A 和B ，此后若A 、B 发生碰撞，碰撞时间极短且为弹性碰撞．已知重力加速度为g ，求：（1）A 与B 开始释放时，A 、B 的加速度A a 和B a ；（2）A 与B 第一次相碰后，B 的速率B v ；（3）从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t ．【答案】（1）sin A a g θ=；0B a =（202sin gL θ3）023sin L g θ【解析】【详解】解：(1)对B 分析：sin cos B mg mg ma θμθ-= 0B a =，B 仍处于静止状态对A 分析，底面光滑，则有：mg sin A ma θ=解得：sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度，则有：202A A v a L = 解得：02sin A v gL θ=所用时间由：1v A at =，解得：012sin L g t θ=对AB ，由动量守恒定律得：1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得：2221111222A B mv mv mv =+ 解得：100,2sin B v v gL θ==(3)碰后，A 做初速度为0的匀加速运动，B 做速度为2v 的匀速直线运动，设再经时间2t 发生第二次碰撞，则有：2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰：A B x x = 解得：0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间：12t t t =+解得：023sin L t g θ=2．如图，有一水平传送带以8m/s 的速度匀速运动，现将一小物块（可视为质点）轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，已知传送带左、右端间的距离为4m ，g 取10m/s 2．求：（1）刚放上传送带时物块的加速度；（2）传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间．【答案】（1）24/a g m s μ==（2）1t s =【解析】【分析】先分析物体的运动情况：物体水平方向先受到滑动摩擦力，做匀加速直线运动；若传送带足够长，当物体速度与传送带相同时，物体做匀速直线运动．根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，由运动学公式求出物体速度与传送带相同时所经历的时间和位移，判断以后物体做什么运动，若匀速直线运动，再由位移公式求出时间．【详解】（1）物块置于传动带左端时，先做加速直线运动，受力分析，由牛顿第二定律得： mg ma μ=代入数据得：24/a g m s μ==（2）设物体加速到与传送带共速时运动的位移为0s根据运动学公式可得：202as v =运动的位移： 20842v s m a==> 则物块从传送带左端到右端全程做匀加速直线运动，设经历时间为t ，则有212l at = 解得 1t s =【点睛】物体在传送带运动问题，关键是分析物体的受力情况，来确定物体的运动情况，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力．3．滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢？其原因是白雪内有很多小孔，小孔内充满空气．当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4 m/s 时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.125．一滑雪者从倾角为θ＝37°的坡顶A 由静止开始自由下滑，滑至坡底B (B 处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C 处，如图所示．不计空气阻力，坡长为l ＝26 m ，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．求：(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间；(2)滑雪者到达B 处的速度；(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．【答案】1s99.2m【解析】【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度，再由运动学知识可求解速度、位移和时间．【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度：a 1==4m/s 2 解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：t==1s(2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移：x 1=a 1t 2=2m动摩擦因数变化后，由牛顿第二定律得加速度：a 2==5m/s 2 由v B 2-v 2=2a 2(L-x 1)解得滑雪者到达B 处时的速度：v B =16m/s(3)设滑雪者速度由v B =16m/s 减速到v 1=4m/s 期间运动的位移为x 3，则由动能定理有：；解得x 3=96m速度由v 1=4m/s 减速到零期间运动的位移为x 4，则由动能定理有：；解得 x 4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x 3+x 4=96+ 3.2=99.2m4．5s 后系统动量守恒，最终达到相同速度v′，则()12mv Mv m M v +='+解得v′=0.6m/s ，即物块和木板最终以0.6m/s 的速度匀速运动.（3）物块先相对木板向右运动，此过程中物块的加速度为a 1，木板的加速度为a 2，经t 1时间物块和木板具有相同的速度v′′，对物块受力分析：1mg ma μ=对木板：2F mg Ma μ+=由运动公式：021v v a t =-''11v a t ''= 解得：113t s = 2/3v m s '=' 此过程中物块相对木板前进的距离：01122v v v s t t '-'''+=解得s=0.5m ；t 1后物块相对木板向左运动，这再经t 2时间滑落，此过程中板的加速度a 3，物块的加速度仍为a 1，对木板：3-F mg Ma μ=由运动公式：222122321122v t a t v t a t s ''⎛⎫---= ⎪⎝⎭'' 解得23t s = 故经过时间12310.91t t t s +=+=≈ 物块滑落.5．一长木板静止在水平地面上，木板长5l m =，小茗同学站在木板的左端，也处于静止状态，现小茗开始向右做匀加速运动，经过2s 小茗从木板上离开，离开木板时小茗的速度为v=4m/s ，已知木板质量M =20kg ，小茗质量m =50kg ，g 取10m/s 2，求木板与地面之间的动摩擦因数μ（结果保留两位有效数字）．【答案】0.13【解析】【分析】对人分析，由速度公式求得加速度，由牛顿第二定律求人受到木板的摩擦力大小；由运动学的公式求出长木板的加速度，由牛顿第二定律求木板与地面之间的摩擦力大小和木板与地面之间的动摩擦因数．【详解】对人进行分析，由速度时间公式：v=a 1t代入数据解得：a 1=2m/s 2在2s 内人的位移为：x 1＝2112a t 代入数据解得：x 1=4m 由于x 1=4m ＜5m ，可知该过程中木板的位移：x 2=l-x 1=5-4=1m对木板：x 2＝2212a t 可得：a 2=0.5m/s 2对木板进行分析，根据牛顿第二定律：f-μ（M+m ）g=Ma 2根据牛顿第二定律，板对人的摩擦力f=ma 1代入数据解得：f=100N代入数据解得：μ＝90.1370．【点睛】本题主要考查了相对运动问题，应用牛顿第二定律和运动学公式，再结合位移间的关系即可解题．本题也可以根据动量定理解答．6．如图所示，在足够大的光滑水平桌面上，有一个质量为10－2kg 的小球，静止在该水平桌面内建立的直角坐标系xOy 的坐标原点O ．现突然沿x 轴正方向对小球施加大小为2×10－2N 的外力F 0，使小球从静止开始运动，在第1s 末所加外力F 0大小不变，方向突然变为沿y 轴正方向，在第2s 后，所加外力又变为另一个不同的恒力F ．求：(1)在第1末，小球的速率；(2)在第2s 末，小球的位移；(3)要使小球在第3s 末的速度变为零所加的恒力F(保留两位有效数字)【答案】（1）2m/s （210m （3）2.8×10-2N【解析】【分析】【详解】（1）根据牛顿第二定律F 0=ma在第1s 末，根据速度时间关系v 1=at解得：v 1=2m/s ；（2）在第1s 末，根据位移时间关系x 1=212at 在第2s 内，小球从x 轴正方向开始做类平抛运动：在x 方向：x 2=v 1t在y 方向：2212y at = 位移：x=22122()x x y ++联立解得x=10m ，设位移与X 轴正方向的夹角为θ，sinθ=10 （3）在第2s 末，沿x 轴正方向速度仍为v 1=2m/s在y 方向分速度为v 2=at=2m/s ，此时速度与x 轴正方向的夹角为45°所加恒力一定与速度方向相反，小球沿x 轴方向加速度1x v a t =沿y 轴方向加速度2y v a t =小球的加速度22x y a a a =+根据牛顿第二定律F=ma联立解得F=2.8×10-2N【点睛】（1）根据牛顿第二定律和速度时间关系联立求解；（2）第2s 内，小球从x 轴正方向开始做类平抛运动，分别求出x 方向和y 方向的位移，根据勾股定理求解小球的位移；（3）分别根据x 方向和y 方向求出小球的加速度，根据勾股定理求解小球总的加速度，根据牛顿第二定律求小球受到的力．7．“复兴号”动车组共有8节车厢，每节车厢质量m=18t ，第2、4、5、7节车厢为动力车厢，第1、3、6、8节车厢没有动力。