专题08牛顿运动定律的应用——重难点.docx

专题08牛顿运动定律的应用——重难点

知识点一:动力学两类基本问题

一、由物体的受力情况确定其运动

1.由物体的受力情况确定其运动的思路

2.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，并画出物体的受力示意图；（2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）；

（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；

（4）结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。

二、已知物体的运动情况求受力

1.基本思路

分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而可以求出物体所受的其他力，流程图如下所示：

2.解题的一般步骤

（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，由合力和已知力求出未知力。

例

1．一质量m＝5kg的滑块在F＝15N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，若滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，问：

(1)滑块在力F作用下经5s，通过的位移是多大？

(2)5s末撤去拉力F，滑块还能滑行多远？例

2．有一种大型游戏机叫“跳楼机”（如图所示），参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处，然后由静止释放．可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m高处时速度刚好减小到零．然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面．g取10m/s2，求：

（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？

（2）座椅在匀减速阶段的时间是多少？

（3）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？

变式

3．如图所示，倾角θ=37o、高度h=0.6m的斜面与水平面平滑连接。小木块从斜面顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知小木块的质量m=1kg，它与斜面、水平面

间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小木块在斜面上运动时的加速度大小a；

（2）小木块滑至斜面底端时的速度大小v；

（3）小木块在水平面上运动的距离x。

变式

4．在欢庆节日的时候，人们会在夜晚燃放美丽的焰火。按照设计，某种型号装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达距地面100m的最高点时炸开，形成各种美丽的图案，假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，那么v0和k分别等于(重力加速度g取10m/s2)()

A．25m/s，1.25B．40m/s，0.25C．50m/s，0.25D．80m/s，1.25

知识点二:动力学的图像问题

1.数形结合解决动力学图像问题

（1）在图像问题中，无论是读图还是作图，都应尽量先建立函数关系，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系；然后根据函数关系读取图像信息或者描点作图。

（2）读图时，要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标包围的“面积”等所对应的物理意义，尽可能多地提取解题信息。

（3）常见的动力学图像

v－t图像、a－t图像、F－t图像、F－a图像等。

2.动力学图像问题的类型：图像类问题的实质是力与运动的关系问题，以牛顿第二定律F=ma为纽带，理解图像的种类，图像的轴、点、线、截距、斜率、面积所表示的意义。一般包括下列几种类型：

例

5．智能驾驶汽车技术日臻成熟，将逐步进入人们的生活。一辆智能驾驶汽车在平直跑道上进行性能测试，其速度v随时间t变化的图像如图所示，0~5s内汽车做匀加速直线运动，5~10s内做匀速直线运动，t=10s开始关闭发动机，汽车在阻力作用下做匀减速直线运动直到停止。已知该汽车质量为1600kg，运动过程中所受阻力可视为恒定，重力加速度g取10m/s2。则汽车在加速阶段受到的牵引力大小为()

A．7680NB．7360NC．5120N