高考综合复习——牛顿运动定律专题复习专题二
牛顿运动定律的应用
编稿：郁章富 审稿：李井军 责编：郭金娟
第一部分 牛顿运动定律的应用
知识要点梳理
知识点一——动力学的两类基本问题
▲知识梳理 1．概念
一类是由物体的受力情况求解物体的运动情况。另一类是由物体的运动情况求解物体的受力情况。
2．求解关键
无论求解哪类问题，必须先设法求出物体的运动加速度。
3．求解加速度的方法有两种
一是运用定义式得。
和其它运动学公式，二是运用牛顿第二定律通过决定式求
4．动力学两类基本问题的求解思路
（1）已知物体的受力情况求物体的运动情况
根据物体的受力情况求出物体受到的合外力，然后应用牛顿第二定律
求出物体的
加速度，再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况——物体的速度、位移或运动时间。
（2）已知物体的运动情况求物体的受力情况
根据物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出某些未知力。
▲疑难导析
1．在处理力和运动的两类基本问题时，关键在于加速度a，a是连接运动学公式和牛顿第二定律的桥梁。
由于运动学和动力学中公共的物理量是加速度a，所以在处理力和运动的两类基本问题时，不论由受力确定运动还是由运动确定受力，关键在于加速度a，a是连接运动学公式和牛顿第二定律的桥梁。
注意：在匀变速直线运动的公式中有五个物理量，其中有四个矢量
标量t，在动力学公式中有三个物理量，其中有两个矢量F、a，一个标量m。 此外，在动力学物理量中还会涉及斜面倾角、动摩擦因数因为这些量也与力有关系。
2．物体运动的性质、轨迹的形状是由物体所受的合外力及初速度共同决定的。 若 若
，则静止；若或
，并与
，则做匀速直线运动； 共线，则做变速直线运动，若
，一个
、弹簧劲度系数k等量，
又是恒力，
则做匀变速直线运动。
：如图所示，一个人用与水平方向成=
角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg
＝0.40．求：
的箱子匀速前进，如图（a）所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为 （1）推力F的大小；
（2）若该人不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成
角斜向上去拉这个
静止的箱子，如图（b）所示，拉力作用2.0 s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？（g取10
）。
解析：
（1）在图（a）情况下，对箱子有 由以上三式得F=120 N
（2）在图（b）情况下，物体先以加速度直到停止。 对物体有 解得
=2.88 m。
，
做匀速运动，然后以加速度做匀减速运动
知识点二——超重与失重
▲知识梳理 1．超重
当物体具有竖直向上的加速度时（包括向上加速或向下减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。 2．失重
物体具有竖直向下的加速度时（包括向下加速或向上减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。
3．完全失重
物体以加速度a=g向下竖直加速或向上减速时（自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。
▲疑难导析 1．超重与失重的产生
当系统的加速度竖直向上时（向上加速运动或向下减速运动）发生超重现象，当系统的加速度竖直向下时（向上减速运动或向下加速运动）发生失重现象；当竖直向下的加速度正好等于g时（自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里面）发生完全失重现象。 因此超重、失重、完全失重三种情况的产生仅与物体的加速度有关，而与物体的速度大小和方向无关。“超重”不能理解成物体的重力增加了；“失重”也不能理解为物体的重力减不了；“完全失重”不能理解成物体的重力消失了，物体超重、失重以及完全失重时重力是不变的。
2．重力与视重的区别和联系
重力是由地球对物体的吸引而产生的。人们通常用竖直悬挂的弹簧秤或水平放置的台秤来测量物体的重力大小。用这种方法测得的重力大小常称为“视重”，其实质是弹簧秤拉物体的力或台秤对物体的支持力。 运动情况 平衡状态 具有向上的加速度a 具有向下的加速度a 向下的加速度为g 超重、失重 不超重、不失重 超重 失重 完全失重 F=0 视重
：某人站在一台秤上，当他猛地下蹲的过程中，台秤读数（不考虑台秤的惯性）（ ）
A．先变大后变小，最后等于他的重力 B．变大，最后等于他的重力
C．先变小，后变大，最后等于他的重力 D．变小，最后等于他的重力
答案：C
解析：人从静止→加速向下→最大速度→减速向下→静止，可见从静止到最大下蹲速度，人处于失重状态，台秤读数变小；从最大的下蹲速度到静止，人处于超重状态，台秤读数变大，最后其读数等于人的重力。正确答案为C。
典型例题透析
类型一——动力学的两大基本问题
无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”是加速度，解题思路可表示如下：
1、如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设
经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求：（重力加速度g＝10
）
（1）斜面的倾角
；
；
（2）物体与水平面之间的动摩擦因数 （3）t＝0.6s时的瞬时速度v。
思路点拨：根据实验数据，分别求出物体在水平面上和斜面上的加速度，根据牛顿第二定律和运动关系式即可求得各物理量。 解析：
（1）由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为
，可得：
（2）由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为
，可得：＝0.2
（3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s，即物体在斜面上下滑的时间为0.5s， 则t＝0.6s时物体在水平面上，其速度为
＝2.3 m/s。
总结升华：该题考查了牛顿第二定律的应用。该题命题意图符合新教材意图，考查了学生获取信息、分析问题、解决问题能力。 举一反三
【变式】如图所示，质量为0. 5 kg的物体在与水平面成
角的拉力F作用下，沿水平
桌面向右做直线运动．经过0.5s，速度由0. 6 m/s变为0. 4 m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数
=0.1，求作用力F的大小。
解析：由运动学公式得
其中，负号表示物体加速度与速度方向相反，即方向向左。 对物体进行受力分析，如图所示，
建立直角坐标系，把拉力F沿x轴、y轴方向分解得
在x方向上， 在y方向上， 联立①②式，消去
，即得
，
①
②
所以
N。
2、有一行星探测器，质量为1800 kg，现将探测器从某一行星的表面竖直升空，探