应用牛顿运动定律解题的方法和步骤

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应用牛顿运动定律解题的一般步骤

应用牛顿运动定律解题的一般步骤一、分析物体的受力情况和运动情况，并将物体的运动过程进行分段处理，使每段运动过程的运动性质单一化。

（本步在草稿纸上进行）二、画好物体的受力示意图，并进行必要的分解或合成（也要在图上表示出来）。

如采用分解的方法，一般选择正交分解（分解到相互垂直的两个方向），其中对平衡问题是根据受力示意图分解的（保持原来已相互垂直的力）；而非平衡问题是根据加速度方向分解的（与加速度垂直和平行）。

然后根据示意图建立平衡方程和合力的表达式（根据需要建立，并不是所有问题的解答都需要两个方向的方程）。

（象平抛运动这类物体在恒力作用下的曲线运动问题，我们往往不是采用力分解的方法，而是采用运动分解的方法，从而将复杂运动转化为两个相对较为简单的运动进行研究）。

三、画出物体的运动过程简图，并针对每个过程建立相应的运动学关系式（平抛类问题一般需要将运动分解到与合力平行和垂直的两个方向上，然后对两个方向的运动分别建立关系式；而圆周运动问题往往表现为正确选择向心力表达式和图象中某些线段和半径的关系），在建立运动学关系时，应注意选择对题意最合适的关系，尽量少走弯路。

四、分析已建立的方程，补充相应的公式（要根据题意将公式中的通用符号改换成适合题意的符号）和题中给出条件可建立的关系式。

五、解答时，要先分析哪些方程可以直接求解，哪些方程可以通过加减或乘除简化计算，同时应注重公式的推导、演化得出最终的表达式，不要每一步都想得出结论。

六、在建立每个表达式时，应在表达式的前面简要地说明该表达式的研究对象、研究的时间范围或空间范围（什么位置、时刻或什么过程、时间）、主要研究的物理量及物理学原理等。

七、最后要有必要的答，如题目要求压力，而我们在题中解答的是支持力；求某物理量的范围等。

物理知识点总结：牛顿第一、第二、第三定律

牛顿第一定律1．历史上对力和运动关系的认识过程：①亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。

②伽利略的想实验：否定了亚里士多德的观点，他指出：如果没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

③笛卡儿的结论：如果没有加速或减速的原因，运动物体将保持原来的速度一直运动下去。

④牛顿的总结：牛顿第一定律2．伽利略的“理想斜面实验”程序内容：①(事实) 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②(推论) 如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。

③(推论) 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。

④(推论) 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持续的匀速直线运动。

⑤(推断) 物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。

此实验揭示了力与运动的关系：①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，物体的运动并不需要力来维持。

②同时说出了一切物体都有一种属性(运动状态保持不变．．．．的属性)只有受力时运动状态才改变。

这种运动状态保持不变．．．．的属性就称作惯性。

即：一切物体具都有保持．．原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。

3．对惯性的理解要点：①惯性是物体的固有属性，即：保持原来运动状态不变的属性，不能克服，只能利用。

与物体的受力情况及运动状态无关。

任何物体,无论处于什么状态,不论任何时候，任何情况下都具有惯性。

②惯性不是力，惯性是物体的一属性(即保持原来运动不变的属性)。

不能说“受到惯性”和“惯性作用”。

力是物体对物体的作用，惯性和力是两个绝然不同的概念。

③物体的运动状态并不需要力来维持，因此惯性不是维持运动状态的力.④惯性的大小：体现在运动状态改变的难易程度，(即是保持原来运动状态的体领强弱)，,其大小由质量来决定。

质量是惯性大小的唯一量度。

质量大，运动状态较难改变，即惯性大。

⑤惯性与惯性定律的区别：惯性：是．保持原来运动状态不变的属性．．惯性定律：(牛顿第一定律)反映．．物体在一定条件下(即不受外力或合外力为零)的运动规律．．．．牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了三条运动定律(称为牛顿三大定律)奠定了力学基础4．牛顿第一定律内容：一切物体总保持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。

人教版高中物理(必修1) 知识讲解：力与运动的两类问题(基础)(附答案)

力与运动的两类问题【学习目标】1.明确用牛顿运动定律解决的两类问题;2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．【要点梳理】要点一、根据运动情况来求力运动学有五个参量0v 、v 、t 、a 、x ，这五个参量只有三个是独立的。

运动学的解题方法就是“知三求二”。

所用的主要公式：0v v at =+ ①——此公式不涉及到位移，不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式2012x v t at =+ ②——此公式不涉及到末速度，不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公式212x vt at =- ③——此公式不涉及到初速度，不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式02v v x t += ④——此公式不涉及到加速度，不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式2202v v x a-= ⑤——此公式不涉及到时间，不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式根据运动学的上述5个公式求出加速度，再依据牛顿第二定律F ma =合，可以求物体所受的合力或者某一个力。

要点二、根据受力来确定运动情况先对物体进行受力分析，求出合力，再利用牛顿第二定律F ma =合，求出物体的加速度，然后利用运动学公式0v v at =+ ① 2012x v t at =+ ② 212x vt at =-③ 02v v x t +=④ 2202v v x a -=⑤ 求运动量（如位移、速度、时间等）要点三、两类基本问题的解题步骤1.根据物体的受力情况确定物体运动情况的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，画出物体的受力图． ②求出物体所受的合外力．③根据牛顿第二定律，求出物体加速度．④结合题目给出的条件，选择运动学公式，求出所需的物理量． 2.根据物体的运动情况确定物体受力情况的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出受力图． 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，求物体所受的合外力． ④根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力．要点四、应注意的问题1.不管是根据运动情况确定受力还是根据受力分析物体的运动情况，都必须求出物体的加速度。

高中物理5.牛顿运动定律的应用优秀课件

三、解题步骤：
1.选取研究对象，受力分析，画出受力的示意图。
2.选取适宜的方法进行力的合成，注意规定正方向。
3.根据牛顿定律、运动公式列出方程求解。
说明：有时要对结果进行分析、检验或讨论。
四、几种典型的解题方法：
1.正交分解法
2.整体法和隔离法
3.假设法 4.极限法
5.图象法
五、典型例题：
1.牛顿第一定律的应用以及惯性问题：
牛顿运动定律的应用
运动
关系？
力
1、牛顿第一定律
牛顿运动定律 2、牛顿第二定律
3、牛顿第三定律
超重与失重
一、动力学的两类问题:
1.物体的受力情况
求
运动情况
2.物体的运动情况
求
受力情况
二、解决动力学问题的根本思路:
受力情况 F合 ma a 运动学公式运动情况
运动情况运动学公式 a F合 ma 受力情况
小, 那么加速度 ( B)
A.一定变小
B.一定变大
C.一定不变
D.可能变小, 可能变大, 也可能不变
解: 画出物体P受力图如图示:
F
由牛顿第二定律得
mgsinθ-Fcosθ=ma
保持F的方向不变,使F减小, 那么加速度a一定变大
FN PF
mg
例4 .一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如下图．在物体始终相对于斜面静止的条件下，以下说法中正确的选项是 (B C )
A．当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小 B．当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大 C．当a 一定时， θ 越大，斜面对物体的正压力越小 D．当a 一定时， θ 越大，斜面对物体的摩擦力越小

3章末总结综合应用牛顿运动定律解题

解析
木板与木块通过摩擦力联系, 木板与木块通过摩擦力联系,只有当两者
发生相对滑动时,才有可能将木板从木块下抽出. 发生相对滑动时,才有可能将木板从木块下抽出.此时对应的临界状态是: 时对应的临界状态是:木板与木块间的摩擦力必定是最大静摩擦力F 最大静摩擦力Ffm(Ffm=μ1mg),且木块运动的加速度 mg),且木块运动的加速度 ), 必定是两者共同运动时的最大加速度a 必定是两者共同运动时的最大加速度am.以木块为研究对象, 究对象, 根据牛顿第二定律得F 根据牛顿第二定律得Ffm=mam. ① am也就是系统在此临界状态下的加速度,设此时也就是系统在此临界状态下的加速度, 作用在木板上的力为F 取木板、作用在木板上的力为F0,取木板、木块整体为研究对象,
【例2】如图2所示,小车在水平面上如图2所示, 以加速度a向左做匀加速直线运动, 以加速度a向左做匀加速直线运动,车厢内用OA、OB两根细绳系住一个质量为m 内用OA、OB两根细绳系住一个质量为m OA 两根细绳系住一个质量为的物体,OA与竖直方向的夹角为的物体,OA与竖直方向的夹角为θ,OB 是水平的. OA、OB两绳的拉力F 是水平的.求OA、OB两绳的拉力FT1和FT2 两绳的拉力的大小. 的大小. 图 2
F + 2mg 3
4.极限分析法在处理临界问题时,一般用极限法, 在处理临界问题时,一般用极限法,特别是当某些题目的条件比较隐蔽、物理过程又比较复杂时. 些题目的条件比较隐蔽、物理过程又比较复杂时. 【例5】如图5所示,质量为M的木板如图5所示,质量为M 上放着一质量为m的木块, 上放着一质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ1, 木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2.若要将木板从木块下抽出,则加在木板上的力板从木块下抽出, F至少为多大？至少为多大？图 5

牛顿运动定律的综合应用

3．解题方法整体法、隔离法． 4．解题思路 (1)分析滑块和滑板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和滑板的加速度． (2)对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和滑板的位移都是相对地的位移．
[典例 1] 长为 L＝1.5 m 的长木板 B 静止放在水平冰面上，
3．图象的应用 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况． (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况． (3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析．
4．解答图象问题的策略 (1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义． (2)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．
可行的办法是( BD )
A．增大 A 物的质量 B．增大 B 物的质量 C．增大倾角θ D．增大拉力 F
2. 如图所示，质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为 m 的小铁球，现用一水平向右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心
和小铁球的连线与竖直方向成 α 角，则下列说法正确的是( C )
A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽对小铁球的支持力为smingα C．系统的加速度为 a＝gtan α D．推力 F＝Mgtan α
二、动力学中的图象问题 1．常见的图象有
v－t 图象，a－t 图象，F－t 图象，F－a 图象等．
2．图象间的联系
加速度是联系 v－t 图象与 F－t 图象的桥梁．
练习： 1．(多选)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运

高一物理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。

牛顿第二定律的性质(2)

牛顿第二定律的性质：
1：瞬时性：加速度和力的关系是瞬时对应， a与 F同时产生，同时变化，同时消失；
2：矢量性：加速度的方向总与合外力方向相同；
3：独立性（或相对性）：当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时所产生的分加速度的合成；
4：牛顿运动定律的适应范围：是对宏观、低速物体而言；
动态分析问题
雨滴从高空由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落的速度增大而增大, 试正确做出反映雨滴下落运动速度随时间变化情况的图象
v
t
临界问题
1.如图所示，质量为m的小球用细绳挂在倾角为37°的光滑斜面顶端，斜面静止时，绳与斜面平行，现斜面向左加速运动。 (1)当a1=g时，细绳对小球的拉力多大？ (2)当a2=2g呢？
则当将两物体由静
止释放后,弹簧秤
的读数是多少?
M1
M2
传送带问题
学习重点、难点、疑点、突破水平传送带问题的演示与分析传送带问题的实例分析传送带问题总结
难点与疑点：
难点：传送带与物体运动的牵制。关键是受力分析和情景分析疑点:牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。
A
B
例3:一传送带装置示意如图，传送带与地面倾角为37 °，以4m/s的速度匀速运行,在传送带的低端A处无初速地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带间动摩擦因素μ=0.8,A、B间长度为25m, 求：
（1）说明物体的运动性质（相对地面）
（2）物体从A到B的时间为多少？（sin37° ＝0.6）
Tcosθ－Nsinθ=ma Tsinθ+Ncosθ=mg解得 T=mgsinθ+macosθ

高考物理牛顿运动定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析

高考物理牛顿运动定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。

B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。

倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22vt a = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。

牛顿第二定律应用(2)

如图所示，物块A 质量分别为m 2m、3m，如图所示，物块A、B、c质量分别为m、2m、3m，与天花板间、之间用轻弹簧相连， A与天花板间、B与C之间用轻弹簧相连，当系统平衡后，突然将AB间绳烧断，在绳断瞬间， AB间绳烧断衡后，突然将AB间绳烧断，在绳断瞬间，A、B、C 的加速度(以向下为正方向)分别为( 的加速度(以向下为正方向)分别为( )。 (A)g， (B)－5g，2.5g， (A)g，g，g (B)－5g，2.5g，0 (C)－5g，2g， (D)－ 2g， (C)－5g，2g，0 (D)－g，2g，3g
θ
F1=FCos θ X
例３、一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角ß=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度，思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F 求滑雪人受到的阻力。用牛顿第二定律合=ma求滑雪人受到的阻力。求滑雪人受到的阻力
分析：此题的物理情景是物体在拉力F 分析：此题的物理情景是物体在拉力F的作用下做匀加速直线运动，运动5 的路程，速度由4 做匀加速直线运动，运动5m的路程，速度由4m/s 增加到6m/s，是一个已知物体的运动状态，增加到6m/s，是一个已知物体的运动状态，求物体受力的问题。体受力的问题。
解题步骤：解题步骤： 1。确定研究对象，分析物体运动状态确定研究对象，此题的研究对象为物块，此题的研究对象为物块，运动状态为匀加速直线运动 2。由运动学公式求出物体的加速度 )/(2× 由 v2t- v20 =2as 得a=(v2t- v20 )/2s=(62 -42 )/(2×5)=2m/s2 3。由牛顿第二定律求物体所受的合外力 F合 =ma=5×2N=10N ma=5×2N=10N 4。分析物体受力情况，建立直角坐标系，由力的合分析物体受力情况，建立直角坐标系，成与分解求出F 成与分解求出F X方向 Fcos 370 -f=ma= F合 Y方向 N+Fsin 370 -mg=0 又 f=uN 联立三式可得F=17.6N 联立三式可得F=17.6N

牛顿运动定律常用解题方法

牛顿运动定律常用解题方法1．合成法与分解法【例1】如图所示，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．做出平行四边形如图所示．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：本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F ma F ma x x y y ==，，有的情况下分解加速度比分解力更简单。

例2. 质量为m 的物体放在倾角为α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μ，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，则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：F mg F ma f cos sin αα--= y 方向：F mg F N --=cos sin αα0 又因为F F f N =μ联立以上三式求解得Fm a g g=++-(sin cos)cos sinαμααμα例3 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65，则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：F maf=cos30y方向：F mg maN-=sin30解得Fmgf=353. 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。

应用牛顿运动定律解题的一般思路是什么(一个桥梁,两种分析,三个方程)

应用牛顿运动定律解题的一般思路是什么（一个桥梁，两种分析，三个方程）
应用牛顿运动定律解题的一般思路如下：
1. 问题分析：首先要对问题进行仔细分析，明确问题中涉及的物体、力、运动状态等方面的信息。

理解问题的背景和条件是解题的第一步。

2. 选择坐标系：确定合适的坐标系，并标明正方向。

通常选择使得问题简化的坐标系，比如可以选择沿着物体运动方向的坐标系。

3. 绘制自由体图：绘制受力物体的自由体图，清楚地标示出各个受力和受力方向。

这有助于分析物体受到的各个力，以及这些力的方向和大小。

4. 运用牛顿第二定律：根据牛顿第二定律 F=ma，应用力的平衡条件，列出物体所受到的所有力，并利用向量分析或分解力的方法将力分解为沿坐标轴的分力。

5. 解方程：根据所列出的所有力的平衡条件，利用牛顿第二定律的公式，在合适的坐标系下建立方程组。

通常情况下，这会涉及到三个方程，其中包括力在不同方向上的平衡条件。

6. 求解问题：解方程组，得到未知量的值。

通常这些未知量包括物体的加速度、速度、位移等，根据具体问题求解。

7. 检查结果：最后要对结果进行检查，确保解的物理意义和符合实际情况。

这种解题方法通常适用于通过牛顿运动定律解决力学问题。

在问题中，常常会涉及到物体受力情况、运动状态以及运动轨迹等，通过建立合适的方程组，应用数学方法求解，可以得到物体的运动情况和所受力的大小。

第三章专题三应用牛顿运动定律解决三类常见问题-2025年高考物理一轮复习PPT课件

解析
高考一轮总复习•物理
第19页
2．[竖直方向的连接体模型]如图所示，轻质定滑轮与固定在天花板上的拉力传感器相连，跨过定滑轮的轻绳两端分别与质量不等的 A、B 两物体相连．用挡板托住物体 B 使 A、 B 保持静止，此时拉力传感器的示数为 10 N；撤去挡板，物体 A 上升、B 下降，此时拉力传感器的示数为 15 N．重力加速度取 g＝10 m/s2，则物体 B 的质量为( )
高考一轮总复习•物理
第23页
典例 3 (2024·湖北部分重点中学联考)如图所示，质量为 m＝1.5 kg 的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方，质量为 M＝10.5 kg 的物块放在托盘里处于静止状态，已知弹簧劲度系数 k＝800 N/m.现对物块施加一向上的力 F 作用，使它向上做匀加速直线运动，已知 F 的最大值为 168 N(取 g＝10 m/s2)，求：
答案
高考一轮总复习•物理
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解析：由 a-t 图像中图线与 t 轴所围的面积表示速度的变化量，及题图可知，速度的变化量大小约为 Δv＝2×1 m/s＋12×(1.5＋2)×2 m/s＋12×3×1.5 m/s＝7.75 m/s，所以 0 时刻的速度约为 v0＝Δv＝7.75 m/s≈28 km/h，又因为公共汽车做加速度逐渐减小的减速运动，故 0～6 s 内的位移满足 x<12v0t＝23.25 m，故 A 错误，B 正确；由题图可知 4 s 时公共汽车的加速度约为 1.0 m/s2，故 C 错误；由牛顿第二定律可知 4 s 时公共汽车受到外力的合力约为 F＝ma ＝5 000 N，故 D 错误．
高考一轮总复习•物理
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1．[根据物理情境选择图像]在地面将一小球竖直向上抛出，经时间 t0 到达最高点，然后又落回原处，若空气阻力大小恒定，则如图所示的图像能正确反映小球的速度 v、加速度 a、位移 x、速率 u 随时间 t 变化关系的是(竖直向上为正方向)( )

2019版高中物理教科版必修一教师用书：第三章牛顿运动定律 5 含答案

5牛顿运动定律的应用[学习目标］ 1.明确动力学的两类基本问题。

2。

掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由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,根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．判断下列说法的正误．（1）根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．(√）(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．（×)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．(√)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的．(×)一、从受力确定运动情况如图1所示，运动小车中悬线下的小球向左偏离,偏角恒为θ。

图1（1）小球受几个力作用？合力方向向哪？（2）小球的加速度方向向哪？小车可能做什么运动？答案（1)两个力；合力方向水平向右．(2)小球的加速度方向与合力方向相同,所以加速度方向水平向右；若小车向左运动,则做向左的匀减速直线运动；若小车向右运动，则做向右的匀加速直线运动．1．解题步骤（1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图．（2)根据力的合成与分解，求合力（包括大小和方向)．(3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度．(4）结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求运动学量—-任意时刻的位移和速度，以及运动时间等．2．流程受力情况→合力F错误!求a,错误!―――――→求x、v0、v t、t。

例1如图2所示，质量m＝2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F＝8 N、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0。

8，g取10 m/s2.求：图2（1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度；(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小;（3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小．答案(1）见解析图 1.3 m/s2，方向水平向右（2）6。

人教版物理高三年级《牛顿运动定律的应用》教学设计

§3 牛顿运动定律的应用教学目标：1．掌握运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤2．学会用整体法、隔离法进行受力分析，并熟练应用牛顿定律求解3．理解超重、失重的概念，并能解决有关的问题4．掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能教学重点：牛顿运动定律的综合应用教学难点：受力分析，牛顿第二定律在实际问题中的应用教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：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）．但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出问题的答案．两类动力学基本问题的解题思路图解如下：可见，不论求解那一类问题，求解加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键。

点评：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如2/2,2,21,0202200t t t 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.（2）选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象.（3）分析研究对象的受力情况和运动情况.（4）当研究对象所受的外力不在一条直线上时：如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.（5）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算.（6）求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论.3．应用例析【例1】一斜面AB 长为10m ，倾角为30°，一质量为2kg 的小物体（大小不计）从斜面顶端A 点由静止开始下滑，如图所示（g 取10 m/s 2）（1）若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间．（2）若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?解析：题中第（1）问是知道物体受力情况求运动情况；第（2）问是知道物体运动情况求受力情况。

高中物理牛顿运动定律的基本解题步骤讲解

高中物理牛顿运动定律的基本解题步骤讲解(明确研究对象。

可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。

设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan对此结论的证明：分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：∑F1=m1a1，∑F2=m2a2，……∑Fn=mnan，将以上各式等号左、右分别相加，左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反的，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F合。

对研究对象进行受力分析。

同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度)，并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。

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;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度)。

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

另外解题中要注意临界条件的分析。

凡是题目中出现“刚好”、“恰好”等字样的，往往要利用临界条件。

所谓“临界”，就是物体处于两种不同的状态之间，可以认为它同时具有两种状态下的所有性质。

在列方程时，要充分利用这种两重性。

环球物理功能介绍我们每天与您分享：物理教学的艺术，物理学习的方法，物理兴趣的培养，物理达人的塑造，物理学霸的成功之路！激励人生，哲理故事，分享智慧，名人格言，传播正能量！！方法简介图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形像、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易、化繁为简的目的.高中物理学习中涉及大量的图像问题，运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中，如果能分析有关图像所表达的物理意义，抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点，常常就可以方便、简明、快捷地解题.把握图像斜率的物理意义在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度，在s-t图像中斜率表示物体运动的速度，在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻，不同的物理图像斜率的物理意义不同.抓住截距的隐含条件图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方，常常是题目中的隐含条件.例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出的一组数据作出U-I图像，如图所示，由图像得出电池的电动势E=______ V，内电阻r=_______Ω.【解析】电源的U-I图像是经常碰到的，由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V，图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80伏特时的电流，(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A 当作短路电流，而得出r=E/I短=2.5Ω的错误结论.)故电源的内阻为:r=△U/△I=1.2Ω挖掘交点的潜在含意一般物理图像的交点都有潜在的物理含意，解题中往往又是一个重要的条件，需要我们多加关注.如：两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”.例2、A、B两汽车站相距60 km，从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车，行驶速度为60 km／h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时，B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站，问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出，要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多，那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出，那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车?【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像，如图所示.从图中可一目了然地看出：(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时，B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点)，这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车.(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多，它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发，即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的s—t图线MN与A站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点)，所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车.(3)如果B站汽车与A 站汽车不同时开出，则B站汽车的s-t图线(如图中的直线PQ)与A站汽车的s-t图线最多可有12个交点，所以B站汽车在途中最多能遇到12辆车.明确面积的物理意义利用图像的面积所代表的物理意义解题，往往带有一定的综合性，常和斜率的物理意义结合起来，其中v一t图像中图线下的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的.例4、在光滑的水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体.当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32 J.则在整个过程中，恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少?【解析】这是一道较好的力学综合题，涉及运动、力、功能关系的问题.粗看物理情景并不复杂，但题意直接给的条件不多，只能深挖题中隐含的条件.下图表达出了整个物理过程，可以从牛顿运动定律、运动学、图像等多个角度解出，应用图像方法，简单、直观.作出速度一时间图像(如图a所示)，位移为速度图线与时间轴所夹的面积，依题意，总位移为零，即△0AE的面积与△EBC面积相等，由几何知识可知△ADC的面积与△ADB面积相等，故△0AB的面积与△DCB面积相等(如图b所示).寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态，其临界条件常反映在图中，寻找图中的临界条件，可以使物理情景变得清晰.例5、从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A，相隔△t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B，要使A、B能在空中相遇，则△t应满足什么条件?【解析】在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的s-t图像，如图.要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求A、B图线必须相交，据此可从△t应满足的条件为：2v0/g＜△t＜4v0/g通过以上讨论可以看到，图像的内涵丰富，综合性比较强，而表达却非常简明，是物理学习中数、形、意的完美统一，体现着对物理问题的深刻理解.运用图像解题不仅仅是一种解题方法，也是一个感悟物理的简洁美的过程.把握图像的物理意义例6、如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里.一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cm／s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行.取它刚进入磁场的时刻t=0，在下列图线中，正确反映感应电流随时问变化规律的是()【解析】可将切割磁感应线的导体等效为电源按闭合电路来考虑，也可以直接用法拉第电磁感应定律按闭合电路来考虑.方法介绍等效法是科学研究中常用的思维方法之一，它是从事物的等同效果这一基本点出发的，它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理，其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度，它也是物理学研究的一种重要方法.用等效法研究问题时，并非指事物的各个方面效果都相同，而是强调某一方面的效果.因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中，我们通常可以把所遇到的等效分为：物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.物理量等效在高中物理中，小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等；大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等，都涉及到物理量的等效.如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去，可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.例l.如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且把一质量m=100g、带电q=10－4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。

牛顿运动定律综合应用

牛顿定律综合应用1.知道传动带模型和滑板模型的概念。

2.掌握处理传送带问题和滑板模型的方法，形成处理叠加体问题的思路。

3.通过多体多过程的问题分析，培养良好的过程分析与逻辑推理的科学思维。

如何应用力与运动关系解决传送带模型？一．模型特征一个物体以速度v0（v0≥0）在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看做“传送带”模型。

二.模型分类（1）水平传送带模型：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。

判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x（对地）的过程中速度是否和传送带速度相等。

物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。

（2）倾斜传送带模型：求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。

如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况。

当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。

三.传送带模型的一般解法① 确定研究对象；① 分析其受力情况和运动情况，（画出受力分析图和运动情景图），注意摩擦力突变对物体运动的影响；① 分清楚研究过程，利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。

四.注意事项1. 传送带模型中要注意摩擦力的突变① 滑动摩擦力消失① 滑动摩擦力突变为静摩擦力① 滑动摩擦力改变方向2.传送带与物体运动的牵制。

牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。

3. 分析问题的思路：初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。

【例题1.1】如图所示，水平传送带两端相距x＝8 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度v A＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为v B。

(取g＝10 m/s2)(1)若传送带静止不动，求v B；(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B 点的速度v B；(3)若传送带以v＝13 m/s逆时针匀速转动，求v B及工件由A到B所用的时间。