第1部分第三章第5节牛顿运动定律的应用

1、由物体的受力和运动情况求物体的质量由物体的受力和运动情况求物体的质量 (1)牛顿第二定律给出了牛顿第二定律给出了 、力和、力和 三者三者之间的定量关系，我们可由这个关系式利用一些已知的物之间的定量关系，我们可由这个关系式利用一些已知的物理量求得未知的物理量。理量求得未知的物理量。 (2)由受力情况确定物体受的合力，由运动情况求出由受力情况确定物体受的合力，由运动情况求出物体的加速度，则由物体的加速度，则由m 可求得物体的质量。可求得物体的质量。质量质量加速度加速度fa重点诠释重点诠释 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动情确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动情况分析，画出物体

2、的受力图，注意画出物体所受到的所有况分析，画出物体的受力图，注意画出物体所受到的所有力，不能漏力或添力。力，不能漏力或添力。 (2)根据力的合成和分解求出物体所受的合外力根据力的合成和分解求出物体所受的合外力(包括包括大小和方向大小和方向)。 (3)由运动学公式及物体的运动情况求出物体运动的由运动学公式及物体的运动情况求出物体运动的加速度加速度(大小和方向大小和方向)。 (4)利用牛顿第二定律求出物体的质量。利用牛顿第二定律求出物体的质量。1. 两物体甲和乙在同一直线上运动，两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在它们在00.40 s时间内的时间内的vt图像如图像如图图351所示。若仅在两物体之间

3、所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比为量之比为_。图图351答案：答案：3 1已知物体的受力情况确定物体的运动情况已知物体的受力情况确定物体的运动情况 1.基本思路基本思路 2解题步骤解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图。体的受力图。 (2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大包括大小和方向小和方向)。 (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。 (4)结

4、合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量所需的运动学量任意时刻的位移和速度，以及运动轨任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等。迹等。 3应注意的问题应注意的问题 (1)正确的受力分析是解答本类题目的关键。正确的受力分析是解答本类题目的关键。 (2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一些；若物体受三个或三个以上力作用时，要要简便一些；若物体受三个或三个以上力作用时，要正确应用正交分解法求加速度。正确应用正交分解法求加速度。2. 如图如图352所示，重所示，重10 n的物体的物体以速度以速

5、度v在粗糙水平面上向左运动，在粗糙水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，现给物体施加水平向右的拉力现给物体施加水平向右的拉力f，其大小为，其大小为20 n，则，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(g取取10 m/s2) ()a1 n20 m/s2b021 m/s2c1 n21 m/s2 d条件不足，无法计算条件不足，无法计算图图352答案：答案：c已知物体的运动情况确定受力情况已知物体的运动情况确定受力情况1.基本思路基本思路 2解题步骤解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动确定研究对象，对研究对象

6、进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图。过程分析，并画出受力图和运动草图。 (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。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，求物体所受的合外力。根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力。 (4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。的力。 3应注意的问题应注意的问题 (1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。加速

7、度的方向混淆。 (2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力。合成与分解求分力。3质量为质量为40 kg的物体静止在水平的桌面上，当在的物体静止在水平的桌面上，当在400 n 的水平力作用下由静止开始经过的水平力作用下由静止开始经过16 m的距离时，速度的距离时，速度 大小为大小为16 m/s，求物体受到的阻力大小。，求物体受到的阻力大小。答案：答案：80 n已知物体的受力情况求运动情况已知物体的受力情况求运动情况 例例1如图如图353所示，一辆

8、有动力驱动的小车所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是在此段时间内小车可能是 ()图图353a向右做加速运动向右做加速运动 b向右做减速运动向右做减速运动c向左做加速运动向左做加速运动 d向左做减速运动向左做减速运动思路点拨思路点拨解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：(1)根据小球所受弹力

9、方向确定加速度方向。根据小球所受弹力方向确定加速度方向。(2)a与与v同向时加速，同向时加速，a与与v反向时减速。反向时减速。 解析解析因为小车与小球相对静止，故小车的运动情因为小车与小球相对静止，故小车的运动情况与小球的运动情况相同，所以取小球为研究对象。小球况与小球的运动情况相同，所以取小球为研究对象。小球水平方向只受到弹簧水平向右的弹力，依牛顿第二定律知水平方向只受到弹簧水平向右的弹力，依牛顿第二定律知其加速度向右。其速度方向可能向右，故可能是向右做加其加速度向右。其速度方向可能向右，故可能是向右做加速运动，速运动，a项对。项对。b项的加速度向左与上述分析矛盾，故项的加速度向左与上述分析

10、矛盾，故b项错。项错。c项的加速度向左，故项的加速度向左，故c错。小车的速度可能向左，错。小车的速度可能向左，故可能是向左做减速运动，故可能是向左做减速运动，d项对。项对。 答案答案ad借题发挥借题发挥 根据物体的受力情况，只能确定物体加速度的根据物体的受力情况，只能确定物体加速度的大小和方向，但不能确定物体速度的方向。大小和方向，但不能确定物体速度的方向。1. 如图如图354所示，轻弹簧下端固定所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停触弹簧后把弹簧压缩到

11、一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()图图354a小球刚接触弹簧瞬间速度最大小球刚接触弹簧瞬间速度最大b从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上c从小球接触弹簧到最低点的过程，小球的速度从小球接触弹簧到最低点的过程，小球的速度 先增大后减小先增大后减小d从小球接触弹簧到最低点的过程，小球的加速从小球接触弹簧到最低点的过程，小球的加速 度先减小后增大度先减小后增大解析：解析：小球的加速度大小取决于小球受到的合外力。从接小球的加速度大小取决于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当小球所受弹先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。力和重力大小相等时速度最大。答案：答案：cd2某物体做直线运动的某物体做直线运动的vt图像如图图像如图356所示，据此判所示，据此判断图断图357(f表示物体所受合力，表示物体所受合力，x表示物体的位移表示物体的位移)四个选项中正确的是四个选项中正确的是 ()图图356图图