应用牛顿运动定律解题的五种巧法

1、“微讲座微讲座”(三三)应用牛顿运动定律解应用牛顿运动定律解 题的五种巧法题的五种巧法 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 一、假设法一、假设法 假设法是求解物理问题的一种重要方法用假设法解题，一假设法是求解物理问题的一种重要方法用假设法解题，一 般依题意从某一假设入手，然后利用物理规律得出结果，再般依题意从某一假设入手，然后利用物理规律得出结果，再 进行适当的讨论，从而得到正确答案进行适当的讨论，从而得到正确答案 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 (单选单选)(2014湖北重点中学联考湖北重点中学联考)如图所示如图所示,在在 建筑工地建筑工地, 民

2、工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加 速度速度a竖直向上匀加速搬起竖直向上匀加速搬起,其中其中A的质量为的质量为m，B的质量为的质量为3m， 水平作用力为水平作用力为F,A、B之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为,在此过程中，在此过程中，A、 B间的摩擦力为间的摩擦力为()D 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 解析解析由于由于A、B相对静止相对静止,故故A、B之间的摩擦力为静摩擦力之间的摩擦力为静摩擦力, A、B错误错误.设民工兄弟对设民工兄弟对A、B在竖直方向上的摩擦力为在竖直方向上的摩擦力为f,以以 A、B整体为研究

3、对象可知在竖直方向上有整体为研究对象可知在竖直方向上有2f(m3m)g(m 3m)a，设，设B对对A的摩擦力方向向下，大小为的摩擦力方向向下，大小为f，对，对A由牛顿由牛顿 第二定律有第二定律有ffmgma，解得，解得fm(ga)，D正确，正确，C 错误错误 点评点评根据题中的条件不能直观地分析出物体所受的摩擦力根据题中的条件不能直观地分析出物体所受的摩擦力 方向方向,因此采用假设法因此采用假设法,设摩擦力沿某一方向设摩擦力沿某一方向,如果结果为正值说如果结果为正值说 明与假设的方向相同明与假设的方向相同,如果为负值则说明与假设的方向相反如果为负值则说明与假设的方向相反. 第三章牛顿运动定律第

4、三章牛顿运动定律 二、分解加速度法二、分解加速度法 在应用牛顿第二定律解题时，常常不分解加速度而分解力在应用牛顿第二定律解题时，常常不分解加速度而分解力,但但 有一些题目分解加速度求解更加方便、简单有一些题目分解加速度求解更加方便、简单 (原创题原创题)如图所示如图所示,A、B两物块叠放两物块叠放 在倾角为在倾角为的固定斜面上的固定斜面上,A的上表面呈水平的上表面呈水平. 现用一外力现用一外力F推着推着A，使，使A、B一起沿斜面向上加速一起沿斜面向上加速,已知加速已知加速 度大小为度大小为a,B的质量为的质量为m,求：求：B受到的支持力和摩擦力受到的支持力和摩擦力. 第三章牛顿运动定律第三章牛

5、顿运动定律 答案答案mgmasin macos 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 三、图象法三、图象法 如果物体受到的合力是大小不变、方向周期性变化的变力如果物体受到的合力是大小不变、方向周期性变化的变力,则则 可根据题目给出的物理量之间的关系，作出函数图象，然后可根据题目给出的物理量之间的关系，作出函数图象，然后 根据图象的物理意义解答根据图象的物理意义解答 一水平的浅色长传送带上放置一煤块一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点可视为质点), 煤块与传送带之间的动摩擦因数为煤块与传送带之间的动摩擦因数为.初始时，传送带与煤块初始时，传送带与煤块 都是静止的现让传送带以恒定的加速度都

6、是静止的现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其开始运动，当其 速度达到速度达到v0后，便以此速度做匀速运动经过一段时间，煤后，便以此速度做匀速运动经过一段时间，煤 块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再 滑动求此黑色痕迹的长度滑动求此黑色痕迹的长度 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 答案答案见解析见解析 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 四、等效法四、等效法 等效法就是在保证效果相同的前提下等效法就是在保证效果相同的前提下,用理想的、熟悉的、用理想的、熟悉的、 简单的物理对象、物理过程、物理现象替代实际的、陌生简单的

7、物理对象、物理过程、物理现象替代实际的、陌生 的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法.合力合力 与分力、运动的合成与分解等都是等效法在物理学中的实际与分力、运动的合成与分解等都是等效法在物理学中的实际 应用等效法在物理解题中有广泛的应用应用等效法在物理解题中有广泛的应用,主要有主要有:物理模型物理模型 的等效替代的等效替代,物理过程的等效替代物理过程的等效替代,作用效果的等效替代作用效果的等效替代. 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 如图所示，弹性物块处在两弹性如图所示，弹性物块处在两弹性 挡板挡板A、B之间的之间的A处，已知处，已

8、知A、B之间的距之间的距 离为离为2 m，物块与水平地面之间的动摩擦因，物块与水平地面之间的动摩擦因 数为数为0.25，物块运动的初速度为，物块运动的初速度为v010 m/s,弹性物块与挡板碰弹性物块与挡板碰 撞后的速度与碰撞前的速度等大反向，求物块运动的总路程撞后的速度与碰撞前的速度等大反向，求物块运动的总路程 与总时间与总时间 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 答案答案20 m4 s 点评点评本题利用等效的思想把物体的往返运动看成沿某一本题利用等效的思想把物体的往返运动看成沿某一 方向做直线运动，再由牛顿第二定律和运动学公式求解，这方向做直线运动，

9、再由牛顿第二定律和运动学公式求解，这 样使解题过程变得简单了样使解题过程变得简单了 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 五、结论法五、结论法 我们在解经典题目的过程中，记住了一些结论，如果能利用我们在解经典题目的过程中，记住了一些结论，如果能利用 这些结论解决选择题或填空题，将大大提高解题速度，起到这些结论解决选择题或填空题，将大大提高解题速度，起到 事半功倍的效果事半功倍的效果 (单选单选)如图所示，一直角管道如图所示，一直角管道AB的长度小于的长度小于 BC的长度，的长度，A、C连线在竖直方向上，两个相连线在竖直方向上，两个相 同的小球同的小球1和和2分别从分别从A和和B两点由静止释放两

10、点由静止释放,小小 球球1运动到运动到B点所用时间为点所用时间为t1，小球，小球2运动到运动到C点点 所用时间为所用时间为t2，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()C 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 At1t2 Ct1t2 D无法确定无法确定 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 1. (单选单选)如图所示，一根轻弹簧上如图所示，一根轻弹簧上 端固定，下端挂一个质量端固定，下端挂一个质量 为为m0的小桶的小桶(底面水平底面水平)，桶中放有一质量为，桶中放有一质量为m的物体，当桶静的物体，当桶静 止时，弹簧的长止时，弹簧的长 度比其自然长度度比其

11、自然长度 伸长了伸长了L，今向下拉桶使弹，今向下拉桶使弹 簧再伸长簧再伸长L后静止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度后静止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度 内，则下列说法中正确的是内，则下列说法中正确的是()A 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 2 (多选多选)一物体放置在倾角为一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速的斜面上，斜面固定于加速 上升的电梯中，加速度为上升的电梯中，加速度为a，如图所示，在物体始终相对于斜，如图所示，在物体始终相对于斜 面静止的条件下，下列说法正确的是面静止的条件下，下列说法正

12、确的是( ) A当当一定时，一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小越大，斜面对物体的正压力越小 B当当一定时，一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大越大，斜面对物体的摩擦力越大 C当当a一定时，一定时，越大，斜面对物体的正压力越小越大，斜面对物体的正压力越小 D当当a一定时，一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小越大，斜面对物体的摩擦力越小 BC 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 解析解析 物体受重力、支持力、摩擦力的作用由于支持物体受重力、支持力、摩擦力的作用由于支持 力、摩擦力相互垂直，因此沿斜面和垂直于斜面方向建立直力、摩擦力相互垂直，因此沿斜面和垂直于斜面方向建立直 角坐标系，把加速

13、度角坐标系，把加速度a在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解, 如图所示则由牛顿第二定律得如图所示则由牛顿第二定律得 沿斜面方向：沿斜面方向：Ffmgsin masin 垂直于斜面方向：垂直于斜面方向：FNmgcos macos 当当一定时，由一定时，由知知,a越大越大,Ff越大，越大，B正确；由正确；由知知,a越大越大, FN越大，越大，A错误错误;当当a一定时，由一定时，由知，知，越大越大,Ff越大越大,D错误错误; 由由知，知，越大，越大，FN越小，越小，C正确正确 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 3 (单选单选)一物体放在光滑水平面上，初速度为零先对物体

14、一物体放在光滑水平面上，初速度为零先对物体 加一水平向东且大小不变的力加一水平向东且大小不变的力F，历时，历时1 s；随即把此力改为；随即把此力改为 水平向西，历时水平向西，历时1 s；接着又把此力改为水平向东，历时；接着又把此力改为水平向东，历时1 s； 如此反复，共历时如此反复，共历时1 min.在此在此1 min内内() A物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初末静止于初 始位置之东始位置之东 B物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初末静止于初 始位置始位置 C物体时而向东运动，时而向西运

15、动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末继续向东末继续向东 运动运动 D物体一直向东运动，从不向西运动，在物体一直向东运动，从不向西运动，在1 min末静止于初末静止于初 始位置之东始位置之东 D 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 解析解析 因物体运动过程中加速度大小不变，以向东为正方因物体运动过程中加速度大小不变，以向东为正方 向向,作出物体在作出物体在1 min内的速度时间图象如图所示，从图象内的速度时间图象如图所示，从图象 中可以看出，物体做匀加速和匀减速交替的周期性运动，且中可以看出，物体做匀加速和匀减速交替的周期性运动，且 一直向东运动；在奇数秒末物体的速度达到最大值

16、，在偶数一直向东运动；在奇数秒末物体的速度达到最大值，在偶数 秒末速度为最小值零故根据图象易知选项秒末速度为最小值零故根据图象易知选项D是正确的是正确的 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 4 (多选多选)如图所示，在水平面上运动的小车里用两根轻绳连如图所示，在水平面上运动的小车里用两根轻绳连 着一质量为着一质量为m的小球，绳子都处于拉直状态，的小球，绳子都处于拉直状态，BC绳水平，绳水平，AC 绳与竖直方向的夹角为绳与竖直方向的夹角为，小车处于加速运动中，则下列说法，小车处于加速运动中，则下列说法 正确的是正确的是( )AC 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 解析解析 由球的受力情况可

17、知，球的加速度一定向左由球的受力情况可知，球的加速度一定向左,由于小由于小 车处于加速运动中，所以小车一定向左运动，车处于加速运动中，所以小车一定向左运动，A正确；只有正确；只有 当当BC绳的拉力为零时，小车的加速度才是绳的拉力为零时，小车的加速度才是gtan ,B错误错误;AC 绳的拉力在竖直方向上的分力等于小球的重力，绳的拉力在竖直方向上的分力等于小球的重力，C正确正确;AC绳绳 的拉力恒定，而的拉力恒定，而BC绳的拉力与小车的加速度大小有关，有可绳的拉力与小车的加速度大小有关，有可 能大于能大于AC绳的拉力，绳的拉力，D错误错误 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 5如图所示，火车车厢

18、中有一个倾角为如图所示，火车车厢中有一个倾角为30的斜面，当火车的斜面，当火车 以以10 m/s2的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m 与车厢保持相对静止，求物体受到的静摩擦力与车厢保持相对静止，求物体受到的静摩擦力 (取取g10 m/s2) 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 答案答案见解析见解析 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 6如图所示，水平地面上有一倾角为如图所示，水平地面上有一倾角为、质量为、质量为M的斜面体的斜面体, 斜面体上有一质量为斜面体上有一质量为m的物块以加速度的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑沿斜面匀加速下滑,此此 过程中斜面体没有动，求地面对斜面体的支持力过程中斜面体没有动，求地面对斜面体的支持力FN与摩擦力与摩擦力 Ff的大小的大小 第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 解析解析以物块和斜面体组成