应用牛顿运动定律解题的基本方法 专题辅导 不分版本

1、应用牛顿运动定律解题的基本方法王建峰 孟欣梅 力是使物体产生加速度的原因，受力作用的物体运动状态发生变化，我们可以结合运动学知识解决有关物体运动状态变化的问题。另一方面，当物体的运动状态变化时，一定有加速度存在，我们可以由加速度来确定物体的受力情况。一. 动力学的两类基本问题 1. 已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况。 处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体所受的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置或初速度），根据运动学公式求出物体的位移、速度，即确定了物体的运动情况。 2. 已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况。 处理方法：已知物体的运

2、动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再依据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合力，由此推断出物体的受力情况。二. 求解动力学问题的基本思路和一般步骤 1. 基本思路 牛顿第二定律反映了物体的质量、加速度和合力三者之间的关系，而加速度可以看成是运动的特征量，所以说加速度是连接力和运动关系的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键。 求解两类问题的基本思路，可用下面的框图来表示 2. 一般步骤 （1）选取研究对象：一般情况下会涉及两个或两个以上的物体，通常选取与已知量相对牵连较多的那个物体为研究对象。 （2）分析物体受力情况、运动情况：画出各物理过程中的示意简图，分析研究对象在各个过程中的受力情况及运动

3、情况，指明各个物理过程中加速度方向、速度方向，判断物体是做加速直线运动，还是做减速直线运动。 （3）建立直角坐标系，选取正方向：一般选取初速度方向或加速度的方向为正方向，将各个力沿坐标轴方向进行正交分解。有时为了解题方便而选取相互垂直的两个力的方向作为轴，总之，坐标轴方向的选取要视具体问题灵活运用。 （4）统一单位，列方程：物理公式既反映了各物理量之间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系，在一个方程或一组方程中必须使用统一的单位。加速度是求解牛顿运动定律问题的关键，它是连接动力学和运动学的桥梁，要以加速度为核心，列出各个物理过程中的动力学方程或运动学方程。 （5）代入数值求解，检验结果，

4、把不合题意的结果舍去。三. 典型例题 例. 如图1所示，传送带与地面夹角为，AB长度为16m，传送带以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求物体从A运动到B所用的时间。（，）图1 解析：将物体放在传送带上，开始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，物体受到传送带向下的摩擦力，在重力分力与作用下由静止加速运动；当物体的速度大于传送带速度时，由于，物体仍做加速运动，由于方向改变，故加速度大小改变，所以物体由A到B所用时间是两段加速度不同的加速运动的时间之和。 开始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，物体受到的摩擦力沿传送带向下，受力情况如图2所示。 由牛顿第二定律有 整理有图2 物体的速度与传送带的速度相等时所需的时间为 由于物体将继续加速运动，当物体的速度大于传送带的速度时，物体受到的摩擦力沿传送带向上，此时受力情况如图3所示。 根据牛顿第二定律有 整理有图3 设后一段物体滑到底端B所需时间为t2，物体的速度与传送带的速度相等时，物体的位移为s 则 由运动学公式得 解得（舍去） 所以物体由A到B所用时间为 小结：审题时应注意由题目所给条件进行必要的定性分析或半定性分析，如由题目给出条件m和的值，可作出判断：当时，物体