牛頓定律的應(yīng)用第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日一、應(yīng)用牛頓運動定律解題的一般步驟二、簡單連接體問題的處理方法三、牛頓第二定律的“五性”四、牛頓第二定律的適用范圍牛頓定律的應(yīng)用第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日一、應(yīng)用牛頓運動定律解題的一般步驟復(fù)習(xí)精要1、審題、明確題意，清楚物理過程；2、選擇研究對象，可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的物體組；3、運用隔離法對研究對象進行受力分析，畫出受力的示意圖；4、建立坐標系，一般情況下可選擇物體的初速度方向或加速度方向為正方向。5、根據(jù)牛頓定律、運動學(xué)公式、題目給定的條件列方程；6、解方程，對結(jié)果進行分析、檢驗或討論。第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日二、簡單連接體問題的處理方法在連接體問題中，如果不要求知道各個運動物體之間的相互作用力，并且各個物體具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它們看成一個整體（當成一個質(zhì)點），分析受到的外力和運動情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（或其他未知量）；如果需知道物體之間的相互作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程，隔離法和整體法是互相依存，互相補充的，兩種方法互相配合交替應(yīng)用，常能更有效地解決有關(guān)連接體的問題。第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日三、牛頓第二定律的“五性”，A、“瞬時性”：牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系，a為某一瞬時的加速度，F(xiàn)即為該時刻物體所受的合力。B、“矢量性”：公式F=ma

是矢量式，任一瞬時，a的方向均與合外力方向相同，當合外力方向變化時，a的方向同時變化，且任意時刻兩者方向均保持一致。C、“同一性”：牛頓第二定律的“同一性”有兩層意思:一是指加速度a相對于同一個慣性系，一般以大地參考系；二是指式中F、m、a三量必須對應(yīng)同一個物體或同一個系統(tǒng)。D、“同時性”：牛頓第二定律中F、a只有因果關(guān)系而沒有先后之分,F發(fā)生變化,a同時變化,包括大小和方向。E、“獨立性”：作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律，而物體的實際加速度則是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和。第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日四、牛頓第二定律的適用范圍1、適用于慣性參考系

[相對地面靜止或勻速運動(即加速度為零)的參考系]。2、適用于宏觀物體（相對分子、原子）低速運動（遠小于光速）的情況。第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日06年12月廣州市X科統(tǒng)考卷1414．（13分）如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體，靜止于動摩擦因數(shù)為μ的水平地面上，現(xiàn)用與水平面成θ角的力F拉物體，為使物體能沿水平地面做勻加速運動，求F的取值范圍．有一同學(xué)解答如下：設(shè)物體運動的加速度為a，由圖乙知Fcosθ-μN=ma⑴

Fsinθ+N=mg⑵要使物體做勻加速運動，應(yīng)滿足a>0⑶你認為這樣的解答是否完整？若認為不完整，請作出完整的解答．由以上三式得mF甲F乙Nfθmgθ第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日解答：此解答不完整，還缺少限制性條件由：Fsinθ+N=mg

①得：N=mg–Fsinθ②因為：N≥0③所以：F≤mg/sinθ④還有Fcosθ-μN=ma⑤即力F的取值范圍應(yīng)為FNfmgθ第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日2007年物理海南卷1616．如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度v1=30m/s進入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到v2=10m/s,駕駛員必須剎車。假定剎車時地面的摩擦阻力是恒力,且該力的70％作用于拖車B，30％作用于汽車A。已知A的質(zhì)量m1=2000kg，B的質(zhì)量m2=6000kg。求汽車與拖車的連接處沿運動方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。AB第九頁，共二十六頁，2022年，8月28日解：汽車沿斜面作勻減速運動,用a表示加速度的大小，有①用F表示剎車時的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有②式中③設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f,根據(jù)題意④方向與汽車前進方向相反；第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日用fN表示拖車作用于汽車的力，設(shè)其方向與汽車前進方向相同。以汽車為研究對象，由牛頓第二定律有⑤由②④⑤式得⑥由①③⑥式，代入數(shù)據(jù)得⑦題目第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日06-07學(xué)年度南京市金陵中學(xué)一模13

13．（14分）如圖所示，質(zhì)量為0.78kg的金屬塊放在水平桌面上，在與水平成37°角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下，以4.0m/s的速度向右做勻速直線運動．已知sin37°=0.60，cos37°＝0.80，g取10m/s2．（1）求金屬塊與桌面間的動摩擦因數(shù)．（2）如果從某時刻起撤去拉力，則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠？Fm370解：取物體的運動方向為正，由平衡條件有第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日（2）由牛頓第二定律有或：設(shè)金屬塊撤去拉力后，在桌面上還能滑行的距離為s，則根據(jù)動能定理有第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日07屆1月武漢市調(diào)研考試1515．（12分）放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示.取重力加速度g=10m/s2.試利用兩圖線求：（1）物塊在運動過程中受到滑動摩擦力大小；（2）物塊在3~6s的加速度大小；（3）物塊與地面間的動摩擦因數(shù).02

6t/sF/N936403

6t/sv/(ms-1

)936（1）由v-t圖象可知，物塊在6~9s內(nèi)做勻速運動，由F-t圖象知，6~9s的推力F3=4N故Ff=F3=4N①解:第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日（2）由v-t圖象可知，3~6s內(nèi)做勻加速運動，得a=2m/s2③（3）在3~6s內(nèi)，由牛頓第二定律有：F2–Ff

=ma④且Ff=μN=μmg⑤由以上各式求得：m=1kgμ=0.4⑥第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測1313．曉晗同學(xué)覺得去新疆玩，最刺激的莫過于滑沙運動。當曉晗蹲在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線下滑到達斜面底端時，速度為2v0。（1）若曉晗在斜面頂端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，則曉晗到達斜面底端的速度多大?（2）曉晗估測到沙坡長L，約為坡高的2倍（即斜面傾角約30°),已知曉晗質(zhì)量為m，則曉晗沿沙坡下滑時所受的平均阻力約多大？第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日

解：（1）設(shè)曉晗沿斜面做勻加速直線運動，加速度大小為a，斜面長為s，曉晗被人推一把后，到達斜面底端的速度為vt，根據(jù)勻變速直線運動的公式得：①②③解得：（2）將L代入①式得畫出受力圖如圖示mgNfG1G2α根據(jù)牛頓第二定律得：F合＝G1－f＝ma而G1＝mgsinα解得：第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日07年1月山東濰坊市期末統(tǒng)考1515．（11分）如圖所示，長L=1.6m，質(zhì)量M=3kg的木板靜放在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg的小物塊放在木板的右端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：（1）使物塊不掉下去的最大拉力F；（2）如果拉力F=10N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能.FMm第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日解：（1）F最大的時物塊不掉下，必是物塊與木板具有共同的最大加速度a1，對物塊，最大加速度，對整體F=（M+m）a1=(3+1)×1

=4N

（2）木板的加速度由得物塊滑過木板所用時間物塊離開木板時的速度小物塊所能獲得的最大動能第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日⑶若當Fb′=-5N時，ΔFb″=15N則Fa″=Fa0+ΔFb″=10N+15N=25Nm受到的合力大小為此時m的加速度為：

a′=F/m=30/2m/s2=15m/s2方向向左。題目第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日2007年上海卷21

21．（12分）如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。（重力加速度g＝10m/s2

）t(s)0.00.20.4…1.21.4…v(m/s)0.01.02.0…1.10.7…ABCα求:（1）斜面的傾角；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)；（3）t＝0.6s時的瞬時速度v。第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日解：（1）由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為由mgsin＝ma1，可得：＝30，（2）由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時的加速度大小為由mg＝ma2，可得：＝0.2，（3）設(shè)物體從0.4s起再經(jīng)過t到達斜面底端，由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s，即物體在斜面上下滑的時間為0.5s，則t＝0.6s時物體在水平面上，其速度為v＝v1.2＋a2t＝2.3m/s。第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日06年5月深圳市第二次調(diào)研考試1313、（14分）質(zhì)量為M的平板長為L＝0.88m，在光滑的水平面上以速度v0

向右勻速運動，在平板上方存在厚度d=2cm的“相互作用區(qū)域”(如圖中虛線部分所示),“相互作用區(qū)域”上方高h=20cm處有一質(zhì)量為m的靜止物塊P.當平板M的右端A經(jīng)過物塊P正下方的瞬時,P無初速度釋放．物塊P以速度v1進入相互作用區(qū)時，除重力之外，P立即受到一個豎直向上的恒力F．已知F=11mg，取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力．試求:（1）物塊P下落至與平板剛接觸時的速度v2多大？（2）欲使物塊P不落到平板M上，平板速度v0應(yīng)不小于多少？v0相互作用區(qū)PmMdBhA第3頁第二十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日解法一：（1）P先做自由落體運動，有：v12

=2gh①之后進入相互作用區(qū)域，受向上的恒力F和重力作用，由牛頓第二定律得：F－mg＝ma，即：11mg－mg＝ma②

P物體做勻減速運動，有：v22

-v12

=

－2a

d

③由①、②、③解得v2

=0第4頁第二十四頁，共二十六頁，