应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题
牛顿运动定律在日常生活中的应用
牛顿运动定律在日常生活中的应用
牛顿运动定律是物理学中最基本的定律之一，它描述了物体在受力作用下的运
动规律。尽管我们可能不经意地使用这些定律，但它们在我们的日常生活中无处不在。
首先，让我们来看看第一定律，也被称为惯性定律。它表明一个物体将保持静
止或匀速直线运动，除非有外力作用。这个定律在我们的日常生活中有很多应用。例如，当我们乘坐公交车时，如果司机突然踩下刹车，我们的身体会向前倾斜，这是因为我们的身体惯性使得我们保持了原来的运动状态。同样，在车辆突然启动时，我们会向后倾斜，这是因为我们的身体惯性使得我们保持了静止状态。
第二定律是最著名的牛顿定律之一，它描述了物体的加速度与作用力之间的关系。根据这个定律，当一个物体受到一个力时，它的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。这个定律在我们的日常生活中有很多应用。例如，当我们骑自行车时，我们需要用脚蹬地来给自行车提供动力。如果我们用更大的力蹬地，自行车的加速度将会增加。同样，如果我们的自行车负载很重，我们需要用更大的力蹬地才能使自行车加速。
第三定律是最有趣的牛顿定律之一，也被称为作用与反作用定律。它表明对于
每一个作用力，都存在一个与之大小相等、方向相反的反作用力。这个定律在我们的日常生活中也有很多应用。例如，当我们划船时，我们用桨向后推水，水会对桨产生一个向前的反作用力，推动船向前移动。同样，当我们走路时，我们的脚对地面施加力，地面也对我们的脚施加一个大小相等、方向相反的力，使我们能够向前移动。
除了这些常见的应用外，牛顿运动定律在许多其他方面也有广泛的应用。例如，它在工程学中被用来设计建筑物和桥梁，以确保它们能够承受各种力的作用。它还在航天工程中被用来计算火箭的轨道和速度，以确保它们能够成功地进入太空。此
牛顿运动定律的四类典型问题
参考答案
1． 解析：选 AB 物体在传送带上先做匀加速运动，当达到共同速度后再
v 0R
R
匀速下滑时，传送
带突然启动，方向如图中箭头所示，在此传送带的速度由零逐渐增加到 2vR0R后匀
速运动的过程中，下列分析正确的是( )
A．物块下滑的速度不变
B．物块开始在传送带上加速到
2v 0R
R
后匀速
C．物块先向下匀速运动，后向下加速，最后沿传送带向下匀速运动
D．物块受的摩擦力方向始终沿斜面向上 11.如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀 速运行．现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端， 木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹，下列说法中正确的是( ) A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短 C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短 D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短 12．(多选)如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块 A、B、 C，质量均为 m，B、C 之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力 F 作用在 C 上，三 者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍 加速运动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确 的是( )
3.(多选)将物体竖直向上抛出，假设运动过程中空气阻 力大小不变，其速度—时间图象如图所示，则( )
牛顿运动定律高考热点例析
来自百度文库
ａ ｔ
，
ｖ ａ ， ２ ２ ，：－ｈ， ＝ ｔ ｈ ＝ ｇｈｈ＋２
联 立 以 上 五式 并 代 人 数 据 可解 得 ｈ ０５ ２ｍ。 ＝． ５ ６ （ ） 夯 锤 与 地 面 撞 击 的 过 程 中 ， 面 对 夯 锤 的平 均 作 用 ２设 地 力 为 Ｆ ， 夯 锤 从 最 高 点 落 到 地 面 的过 程 中 ， 力 ｍ 对 夯 锤 在 重 ｇ
【 】 例２ 在农村人们盖房子打地基叫打夯 。 夯锤 的结构如图
２ 示 ， 加 打 夯 的 共 有 五 人 ， 中 四 个 人 分 所 参 其 别 握住 锤 的一 个 把 手 ． 另 一 个 人 负 责 喊 号 ． 而 喊 号人 喊一 声 号子 ，四个 人 同时 向上 用 力 将 夯锤 提 起 ， 音 一 落 ， 号 四人 同 时松 手 夯 锤 落 至 地 基 砸 实 。 某 次 打 夯 时 ，设 夯 锤 的 质 量 ｍ＝ ８ｋ ， 夯锤 提起 时 ， 一 个 人 都 对 夯 锤 施 加 ０ ｇ将 每
ｍｇ ＝ｍ ａ ・
设 施 力 过 程 中夯 锤 能 上 升 的高 度 为ｈ 。松 手 时 夯 锤 获 得 的速 度 为ｖ 松 手 后 夯 锤 向上 做 竖 直 上 抛 运 动 。 它 能 上 升 的 ， 设 高 度 为 ｈ。 据 运 动 学 规 律有 ： 根
２
牛顿运动定律的四类典型问题
2.(2020·金华高一检测)如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹 簧两端,B球用绳子固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在绳子被 剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为 ( )
A.都等于 g
2
C. (m1 m2 )g 和0
2m2
B. g 和0
2
D.0和
m1
m2 g
隔离法
整体法、 隔离法的 一般“先整体求加速度,后隔离求内力” 交替运用
课本P77,6
【问题探究】 如图,质量分别为mA、mB的物体A、B在恒力F作用下沿光滑水平面运动,则A对B的 弹力大小为?
课本P100,4
Βιβλιοθήκη Baidu
知识点三 临界问题 1.临界问题:某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态。
2m2
知识点二 连接体问题
1.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体。
2.连接体的类型:
(1)弹簧连接体。
(2)物物叠放连接体。
(3)轻绳连接体。
(4)轻杆连接体。
3.连接体问题的解题方法:
整体法
若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间 的作用力,可以把它们看成一个整体,
2.关键词语:在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词 语,一般都暗示了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。
高考物理必考的十大热点问题破解之道力学问题破解之道“对症下药”选规律-精
力学问题破解之道——“对症下药”选规律力学部分是高中物理的一个重要板块,也是每年高考必考的内容。考查时多以力学综合题的形式出现，也就是我们平时所说的物理大题。这类力学综合题条件隐蔽难辨，过程错综复杂，情景扑朔迷离，让许多学生望而却步。但我们仔细分析就可以知道，这些力学综合题无论再复杂，运用的也就是力学的中七大规律。如果我们能够抓住力学七大规律运用的时机，做到“对症下药”，恰当的运用这些规律，这类力学综合题便迎刃而解。为了方便记忆，特将每个规律运用的时机总结了一句歌诀。下面分别举例说明。
一、牛顿运动定律————单体运动且恒力,试试牛顿三定律
对于单个物体的运动,若受到的力是恒力,涉及到物体受力的细节分析以及时间和位移等物理量时，宜优先考虑采用牛顿运动定律。
例1 (2015新课标I)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取。求
（1）木板与地面间的动摩擦因数及
小物块与木板间的动摩擦因数；
（2）木板的最小长度；
（3）木板右端离墙壁的最终距离。
解析：(1) 规定向右为正方向，木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M，由牛顿第二定律有： -μ1 (m+M)g = (m+M)a1·······○1
牛顿运动定律题型归类分析
⽜顿运动定律题型归类分析
⽜顿运动定律题型归类分析
宋连义
⼀、分离问题
相互接触的物体间可能存在弹⼒，在接触⾯间弹⼒变为零时，它们将要分离．抓住相互接触物体分离的这⼀条件，就可顺利解答相关问题.
例1、如图1所⽰，在倾⾓为θ的光滑斜⾯上端系有⼀劲度系数为k的弹簧，弹簧下端连⼀个质量为m的⼩球，⼩球被⼀垂直斜⾯的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A以加速度a（a<gsinθ）沿斜⾯向下做匀加速运动，求：
（1）从挡板开始运动到⼩球与板分离所经历的时间；
（2）从挡板开始运动到⼩球速度最⼤时，⼩球的位移．
【解析】（1）设球与挡板分离时位移为s，经历的时间为t，从开始运动到分离的过程中，⼩球受到竖直向下的重⼒，垂直斜⾯向上的⽀持⼒N，沿斜⾯向上的⽀持⼒N1和弹簧的弹⼒F，根据⽜顿第⼆定律有①⽽F=kx ②
随着x的增⼤，F增⼤，N1减⼩，保持a不变，当⼩球与挡板分离时，x等于s，N1减⼩到零，则有
③
④
联⽴③④两式解得
（2）⼩球与挡板分离后⼩球继续做加速度减⼩的加速运动，v最⼤时，⼩球所受合⼒为零，即，则位移为
【点评】本题将斜⾯上的物体和含弹簧的分离问题结合，综合考查了⽜顿运动定律的重点问题，通过本题的训练，可以熟悉斜⾯上物体的受⼒情况，以及变⼒作⽤下的匀变速直线运动问题，是⼀道训练探究能⼒的好题．
⼆、连接体问题
整体法和隔离法是⽜顿运动定律应⽤中极为普遍的⽅法．隔离法是根本，但有时较烦琐；整体法较简便，但⽆法求解系统内物体间的相互作⽤⼒．所以只有两种⽅法配合使⽤，才能有效解题．例2、如图2所⽰，斜劈形物A的质量为M，放在⽔平地⾯上，质量为m的粗糙物块B以某⼀初速度沿斜劈的斜⾯向上运动，⾄速度为零后⼜加速返回，⽽斜劈始终保持静⽌，则物块B上、下滑动的整个过程中（）A．地⾯对斜劈A的摩擦⼒⽅向先向左后向右
应用牛顿第二定律处理“四类”问题
第2讲应用牛顿第二定律处理“四类”问题
一、瞬时问题
1.牛顿第二定律的表达式为：F合＝ma，加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变.
2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别：
(1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为0.
(2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条与其它物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.
自测1如图1，A、B、C三个小球质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态.现将A 上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是( )
图1
A.1.5g，1.5g，0
B.g，2g，0
C.g，g，g
D.g，g，0
答案 A
解析剪断细线前，由平衡条件可知，A上端的细线的拉力为3mg，A、B之间细绳的拉力为2mg，轻弹簧的拉力为mg.在剪断细线的瞬间，轻弹簧中拉力不变，小球C所受合外力为零，所以C的加速度为零；A、B小球被细绳拴在一起，整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力，由牛顿第二定律，3mg＝2ma，解得a＝1.5g，选项A正确.
二、超重和失重
1.超重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.
(2)产生条件：物体具有向上的加速度.
2.失重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.
(2)产生条件：物体具有向下的加速度.
2019年高考物理《牛顿运动定律的应用》常考题型归纳
2019年高考物理《牛顿运动定律的应用》常考题型归纳
【高考展望】
牛顿第二定律是高中物理解决动力学问题主要规律之一属于高考中每年必考的热点内容，题型多以选择题和计算题为主，题目新颖，与生活实际联系密切。其中用整体法和隔离法处理问题，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题，物体的平衡条件等都是高考热点；对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现。另外，牛顿运动定律在实际中的应用很多，如弹簧问题、传送带问题、滑块滑板问题、超重失重问题、同步卫星问题等等。
【题型归纳】
类型一：应用牛顿运动定律解决超失重问题
【例题】如图甲所示，在电梯箱内轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体，轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3。现电梯箱竖直向下运动，其速度v 随时间t的变化规律如图乙所示，重力加速度为g，则()
A．在0～t1时间内，F1与F2的合力等于F3
B．在0～t1时间内，F1与F2的合力大于mg
C．在t1～t2时间内，F1与F2的合力小于F3
D．在t1～t2时间内，F1与F2的合力大于mg
答案【AD】
【解析】：对轻质结点O，因没质量，故其无论在何状态下，F1、F2、F3三个力的合力都为零，即F1与F2的合力与F3等大反向，选项A正确，选项C错误；对物体进行受力分析，其受到竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子的拉力F3，在0～t1时间内，电梯加速向
下运动，物体处于失重状态，F 3<mg ，即F 1与F 2的合力小于mg ，选项B 错误；在t 1～t 2时间内，电梯减速向下运动，物体处于超重状态，F 3>mg ，即F 1与F 2的合力大于mg ，选项D 正确。
用牛顿运动定律解决几类典型问题
用牛顿运动定律解决几类典型问题
题组一 瞬时加速度问题
牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生，同时变化，同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化，明确三种基本模型的特点。
1. “绳”和“线”，一般都是理想化模型，具有如下几个特性
（1）轻：即绳（或线）的质量和重力均可视为等于零。由此特点可知，同一根绳（或线）的两端及其中间各点的张力大小相等。
（2）软：即绳（或线）只能受拉力，不能承受压力（因绳能弯曲）。由此特点可知，绳及其物体间相互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。
（3）不可伸长：即无论绳所受拉力多大，绳子的长度不变，由此特点可知，绳子中的张力可以突变。
2. “弹簧”和“橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下几个特性
（1）轻：即弹簧（或橡皮绳）的质量和重力均可视为等于零。由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。
（2）弹簧既能受拉力，也能受压力（沿弹簧的轴线）。橡皮绳只能受拉力，不能承受压力（因橡皮绳能弯曲）。
（3）由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变。但是，当弹簧或橡皮绳被剪断时，它们所受的弹力立即消失。
3. “轻杆”和“轻棒”，质量可忽略不计，不考虑其形变量，其弹力可突变，弹力的方向可与杆或棒成任意角度。
1.如图所示，两小球悬挂在天花板上，a 、b 两小球用细线连接，上面是一轻
质弹簧，a 、b 两球的质量分别为m 和2m ，在细线烧断瞬间，a 、b 两球的加速度为(取向下为正方向)( )
专题(18)应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题(解析版)
2021年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（18）应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题（解析版）
命题热点一：动力学图象问题
1．常见图象
v－t图象、a－t图象、F－t图象、F－a图象等．
2．题型分类
(1)已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况．
(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况．
(3)由已知条件确定某物理量的变化图象．
3．解题策略
|
(1)分清图象的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点．
(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等．
(3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断．【例1】(多选)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出( )
A．木板的质量为1 kg
B．2～4 s内，力F的大小为 N
C．0～2 s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为
【答案】AB
|
解析由题图(c)可知木板在0～2 s内处于静止状态，再结合题图(b)中细绳对物块的拉力f在0～2 s内逐渐增大，可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大，故可以判断木板受到的水平外力F也逐渐增大，选项C 错误；由题图(c)可知木板在2～4 s内做匀加速运动，其加速度大小为a1＝错误! m/s2＝ m/s2，对木板进
牛顿运动定律解决问题
2.解题步骤：
(1)确定研究对象； (2) 分 析 受 力 情 况 和 运 动 情 况 ， 画示意图(受力和运动过程)； (3)用牛顿第二定律或运动学公式 求加速度； (4)用运动学公式或牛顿第二定律 求所求量。
一、从受力确定运动情况
例2.在例1的基础上，4s末撤去水
平拉力，求该物体在紧接着的3s的位移。
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公 式
物体运 动情况
二、从运动确定受力情况
例2. 一个滑雪的人，质量m=75Kg，以v0 =
2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡 的倾角θ= 30o，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）。
动力学的两类基本问题
一、 从受力确定运动情况
物体受
力情况
牛顿第
二定律
加速度
a
运动学
公 式
物体运
动情况
二、从运动情况确定受力
物体受 力情况 牛顿第 二定律 加速度 a 运动学 公 式 物体运 动情况
例5.用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做
匀速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后用弹 簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运 动, 测得加速度是0.85 m/s2, 弹簧秤的示数 是2.10N。这个物体的质量是多大?
牛顿运动定律常见题型
牛顿运动定律复习
1、 连接体问题
解题思路：整体法与隔离法的灵活运用
a) 各部分间没有相对运动，或者虽有相对运动但为匀速运动：整体及各部分有相同的加速度，整体法求加速度，隔离法求各物体受力情况。
b) 各部分间有相对运动且不是匀速运动：整体及部分间没有共同的加速度，且整体的加速度不等于各部分的加速度平均。必须灵活运用整体法及隔离法求解问题。整体的加速度用整体法求解，部分的加速度用隔离法求解；受力情况运用整体、隔离及牛三定律等求解。
例1、 如图所示，小车向右做匀加速运动的加速度大小为a ，bc 为固定在小车上的水平横杆，物块M 串在杆上，M 通过细线悬吊着一小铁球m ， M 、m 均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ．若小车的加速度逐渐增大到2a 时，M 仍与小车保持相对静止，则
A ．横杆对M 的作用力增加到原来的2倍
B ．细线的拉力增加到原来的2倍
C ．细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍
D ．细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍
例2、 如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块AB ，水平推力F 作用在A 上，用F AB 代表
A 、
B 间的相互作用力，下列说法可能正确的是
A ．若地面是完全光滑的，则F A
B =F
B ．若地面是完全光滑的，则F AB =F /2
C ．若地面是有摩擦的，且AB 未被推动，可能F AB =F /3
D ．若地面是有摩擦的，且AB 被推动，则F AB =F /2
例3、 如图所示，一质量为M 的直角劈B 放在水平面上，在劈的斜面上放
一质量为m 的物体A ，用一沿斜面向上的力F 作用于A 上，使其沿斜面匀速上滑，
用牛顿定律解决问题(四)
用牛顿定律解决问题（四）
教学目标：
知识与技能
1．理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件．2．会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题．
3．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质．
4．进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．
过程与方法
1．培养学生的分析推理能力和实验观察能力．
2．培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力．
3．引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质．
情感态度与价值观
1．渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探
究与日常生活有关的物理问题．
2．培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神．
教学重点、难点：
教学重点
1．共点力作用下物体的平衡条件及应用．
2．发生超重、失重现象的条件及本质．
教学难点
1．共点力平衡条件的应用．
2．超重、失重现象的实质．正确分析受力并恰当地运用正交分解法．
教学方法：
探究、讲授、讨论、练习
教学手段：
多媒体教学设备，体重计、装满水的塑料瓶等
课时安排：
新授课（2课时）
教学过程：
[新课导入]
师：上一节课中我们学习了用牛顿运动定律解决问题的两种方法，根据物体的受力情况确定物体的运动情况和根据物体运动情况求解受力情况．这一节我们继续学习用牛顿运动定律解题．
师：我们常见的物体的运动状态有哪些种类?
生：我们常见的运动有变速运动和匀速运动，最常见的是物体静止的情况．
师：如果物体受力平衡，那么物体的运动情况如何?
生：如果物体受力平衡的话，物体将做匀速直线运动或静止，这要看物体的初速度情况．[新课教学]
牛顿运动定律在生活中的应用
牛顿运动定律在生活中的应用
牛顿运动定律在生活中的应用如下：
生活应用：
(1)乘坐公交车，急刹车以后人会往前倾—在惯性影响一下，人保持原来的运动状态，即前倾。
(2)小汽车和大汽车，急刹车后制动距离明显大汽车更长—大汽车质量大惯性大。
(3)甩手可以把水甩出去—手和水一块运动，后手突然停止运动，水珠由于惯性会保持原来运动状态继续运动被甩出去。
牛顿运动定律解决问题
用牛顿运动定律解决问题（一）
青岛三中
王卫
学习目标
◆1、进一步学习受力分析和运动分析的方法,能运用 牛顿运动定律解答一般的动力学问题 ◆2、在实例和习题中进一步体会牛顿运动定律确 立的运动和力之间的关系 牛 顿 第 三 定 律
◆3、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基 本思路方法,体会建模的学习方法。
用 牛 顿 运 动 定 律 解 决 问 题 一
用 牛 顿 运 动 定 律 解 决 问 题 一
求出所需的运动参量。
学习活动二 :方法总结
二、从运动情况确定受力
程序法:
①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分
析，并画出物体的受力示意图； ②选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； ③根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力； ④根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。
学习活动二
二、从运动情况确定受力
例2:
F支 G
f
用 牛 顿 运 动 定 律 解 决 问 题 一
受力 分析
运动 分析
学习活动二
F支 G
f
分析：已知物体做加速运动，
由动力学公式求取加速度，在据 牛二律求合力，最后受力分析
1 2 解:由 X V0t at 得：a＝4m/s2 2
由F合＝ma， 得：mgsinθ －f＝ma f＝mgsinθ －ma f＝(70×10×1/2-70×4) N ＝70N 即：滑雪人受到的阻力是70N。
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专题强化三应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题
专题解读 1.本专题是应用动力学方法分析动力学图象问题、连接体问题、临界和极值问题以及多运动过程问题．在高考中主要以选择题形式考查，且每年都有命题．
2．学好本专题可以培养同学们的分析推理能力、应用数学知识和方法解决物理问题的能力．
3．本专题用到的规律和方法有：整体法和隔离法、牛顿运动定律和运动学公式、临界条件和相关的数学知识．
1．常见图象
v－t图象、a－t图象、F－t图象、F－a图象等．
2．题型分类
(1)已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况．
(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况．
(3)由已知条件确定某物理量的变化图象．
3．解题策略
(1)分清图象的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点．
(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等．
(3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断．
例1(多选)(2019·全国卷Ⅲ·20)如图1(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出()
A．木板的质量为1 kg
B．2～4 s内，力F的大小为0.4 N
C．0～2 s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
变式1(多选)(2020·山东等级考模拟卷·11)如图2所示，某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动．劲度系数为k的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上．人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为零．运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内．取与平台同高度的O点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点．从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间．下列描述v与t、a与y的关系图象可能正确的是()
变式2(多选)(2019·河南驻马店市第一学期期终)如图3甲所示，一质量m＝1 kg的物体置于水平面上，在水平外力F作用下由静止开始运动，F随时间t的变化情况如图乙所示，物体运动的速度v随时间t的变化情况如图丙所示(4 s后的图线没有画出)．已知重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()
A．物体在第3 s末的加速度大小是2 m/s2
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.4
C．物体在前6 s内的位移为10 m
D．物体在前6 s内的位移为12 m
1．连接体的类型
(1)弹簧连接体
(2)物物叠放连接体
(3)轻绳连接体
(4)轻杆连接体
2．连接体的运动特点
轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿
绳方向的速度总是相等．
轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比．
轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等．
3．处理连接体问题的方法
整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量
隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解 整体法、隔离法的交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”
例2 2上，其上放置质量为m 1的物块A ，用通过光滑定滑轮的细线将A 与质量为M 的物块C 连接，释放C ，A 和B 一起以加速度大小a 从静止开始运动，已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，则细线中的拉力大小为( ) A ．Mg B ．M (g ＋a ) C ．(m 1＋m 2)a
D ．m 1a ＋μm 1g
变式3 (2019·福建漳州市第二次教学质量监测)如图5所示，质量分别为2m 和3m 的两个小球静止于光滑水平面上，且固定在劲度系数为k 的轻质弹簧的两端．今在质量为2m 的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F 的水平拉力，使两球一起做匀加速直线运动，则稳定后弹簧的伸长量为( ) A.F 5k B.2F 5k C.3F 5k D.F k
变式4 (多选)如图6所示，倾角为θ的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m 正沿斜面加速下滑．支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是( ) A ．斜面光滑 B ．斜面粗糙
C ．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左
D ．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右
1．临界或极值条件的标志
(1)题目中“刚好”“恰好”“正好”等关键词句，明显表明题述的过程存在着临界点．
(2)题目中“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词句，表明题述过程存在着“起止点”，而这些“起止点”一般对应着临界状态．
(3)题目中“最大”“最小”“至多”“至少”等词句，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点．
2．常见临界问题的条件
(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力F N＝0.
(2)相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值．
(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是F T＝0.
(4)最终速度(收尾速度)的临界条件：物体所受合外力为零．
3．解题基本思路
(1)认真审题，详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)；
(2)寻找过程中变化的物理量；
(3)探索物理量的变化规律；
(4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系．
4．解题技巧方法
极限法把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的
假设法临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题
数学法将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解出临界条件
例3
端拴住质量为m1＝6 kg的物体P，Q为一质量为m2＝10 kg的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600 N/m，系统处于静止状态．现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后F为恒力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：
(1)系统处于静止状态时，弹簧的压缩量x0；
(2)物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a；
(3)力F的最大值与最小值．