高三一轮复习专题：牛顿第二定律的八类复杂应用(最全版)

②已知运动情况，求受力情况
既要善于“因式分解” 更要善于“合并同类项”
典型问题：两类基本的动力学问题 例1.一静止木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现 用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱使之运动，求经 过t秒时木箱的速度和位移。
F cos (mg F sin ) t m F cos (mg F sin ) 2 t 2m
典型问题二：多过程的动力学问题
素能提升 6. 质量为10 kg的物体在F=200 N的水平推力作用下,
从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定 不动,与水平地面的夹角θ =37°,如图9所示.力F作 用2秒钟后撤去,物体 在斜面上继续上滑了1.25
秒钟后,速度减为零.求:
物体与斜面间的动摩擦 因数μ 和物体的总位移x. (已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2) 答案 0.25 16.25 m
典型问题：两类基本的动力学问题 解题感悟
1.解决已知受力情况求运动情况的思路：
重力 弹力 摩擦力 其它力 2.解决已知受力情况求运动情况的步骤 ①受力分析 ②根据牛二定律求加速度 ③根据运动学公式求运动情况 3.解决已知受力情况求运动情况的关键：充分理解架起物 体受力情况与物体运动情况的联系桥梁是物体的加速度 受力情况 时间t
F合 ma
a
运动学公式
运动情况 位移x 速度v
典型问题：两类基本的动力学问题 例2.一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=15m/s的初速度沿山 坡匀减速地滑向上滑，山坡的倾角ß=300，在t=2s的时间内向 上滑过的路程x=15m，求滑雪人受到的阻力是多大？ 187.5N
典型问题：两类基本的动力学问题 解题感悟
第3章 牛顿运动定律
牛顿第二定律的复杂应用之
两类基本动力学问题
牛二定律八大类别问题
①已知受力情况，求运动情况 1.两类基本动力学问题 2.多过程动力学问题 3.超重与失重问题 4.瞬间问题 5.非平衡的动态变化问题 6.非平衡的动态临界问题 7.连接体问题 8.传送带问题
学习物理的方法
牛 顿 第 二 定 律 的 复 杂 应 用
1.画过程图，情境分析 2.明确对象，选择过程 3.受力分析，运动分析 4.选择规律，布列方程
5.合理求解，反思总结
二.解决多过程问题的关键： 1.画两图 →受力分析图和运动示意图 2.设字母 →字母要规范，下标要统一 3.定方向 →运动方向为正方向，统一为正 4.找联系 →时间、位移、速度与加速度的联系
受力情况
时间t
F合 ma
a
运动学公式
运动情况
位移x 速度v
3.解决两类基本的运动力学问题关键：充分理解架起物 体受力情况与物体运动情况的联系桥梁是物体的加速度
典型问题二：多过程的动力学问题 素能提升 5.在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山 坡可看成倾角θ =30°的斜面,一名游客连同滑草 装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑, 在时间t=5 s内沿斜面滑下的位移x=50 m.(不计空 气阻力,取g=10 m/s2).问:
2.判断物体或系统所处的超重或失重状态 3.分析视重 4.分析因为超失重引起的现象
知识解决问题的步骤如下：
典型问题：超重失重 变式练习2 在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力传感器 相连,当电梯从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最 后停止运动,传感器的屏幕上显示出其受到的压力与时间的 关系图象如图4所示,则 ( BC ) A.电梯在启动阶段约经历了2.5秒的加速上升过程 B.电梯在启动阶段约经历了4秒的加速上升过程 C.电梯的最大加速度约为6.7 m/s2 D.电梯的最大加速度约为16.7 m/s2
B.将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下
漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水 C.将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水
D.将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水
典型问题：瞬间问题 解题感悟
超重失重是牛二定律的典型应用问题之一，利用超重失重的 1. 确定物体或系统的动力学的桥梁即加速度的方向
F=m(g+a) F=m(g-a)
mg mg
mg F=0 天平、弹簧、比重计、 水银压强计
典型问题：超重失重 例2. 如图3所示,一个盛水的容器底部有一小孔.静止时用手指
堵住小孔
不让它漏水,假设容器在下 述几种运动过程中始终保 持平动,且忽略空气阻力,则 A.容器自由下落时,小孔向下漏水 ( D )
a
运动学公式
运动情况 位移x 速度v
典型问题：两类基本的动力学问题 解题感悟
1.解决已知两类基本的运动力学问题的思路：
重力 弹力 摩擦力 其它力 2.解决两类基本的运动力学问题的步骤 ①受力分析 ②根据牛二定律求加速度 ③根据运动学公式求运动情况 ①运动分析 ②根据运动学公式求加速度 ③根据牛二定律求受力情况
典型问题二：多过程的动力学问题
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补充例3.如图12所示,物体的质量m=4 kg,
与水平地面间的动摩擦因数为 μ =0.2,在倾角为37°、大小为 10 N的恒力F的作用下,由静止开 始加速运动,(g=10 m/s2,sin 37°
=0.6,cos 37°=0.8).试求:
(1) 物体运动5s的位移和此时的速度大小； (2)若t1=5 s时,撤去恒力F,物体还能继续滑行的 距离和时间.
1.解决已知运动情况求受力情况的思路：
重力 弹力 摩擦力 其它力 2.解决已知运动情况求受力情况的步骤 ①运动分析 ②根据运动学公式求加速度 ③根据牛二定律求受力情况 3.解决已知运动情况求受力情况的关键：充分理解架起物 体受力情况与物体运动情况的联系桥梁是物体的加速度 受力情况 时间t
F合 ma
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力
Ff为多大？ (2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ 为多大？ (3)设游客滑下50 m后进入水平草坪,试求游客在 水平面上滑动的最大距离.
(1)80 N (2) 3 (3)100 3m
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典型问题一：两类基本的动力学问题 解题感悟
一.解决多过程问题的思路：
一、意义 （从测重力引出，先定性后定量）
超重 定义 视重F>G 条件 向上的a， 与v无关 二、具体分析
运动情况 a=0 现象 物体平衡
失重 视重F<G 向下的a<g， 与v无关
视重(F) F=mg
完全失重 视重F=0 向下的a=g， 与v无关
重力（G） mg
a的方向竖直向上 超重 a的方向竖直向下 失重 a的方向竖直向下 完全失重 a= g 三、超重失重环境下对测量仪的影响