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1、第五节牛顿运动定律的应用动力学的两类基本问题（一）已知物体受力情况，求解物体运动情况处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力；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（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度也就是确定了物体的运动情况。（一）“已知受力求运动”解题思路：力力运动运动aF=ma分析受力分析运动运动学公式11、研究对象是谁？研究对象是谁？22、受几个力的作用？、受几个力的作用？受力分析受力分析33、合力沿什么方向？大小是多少？、合力沿什么方向？大小是多少？动力学的两类基本问题（二）已知物体运动情况，求解物体受力情况处理方法：已知物体的运
2、动情况，由运动学公式求出加速度；再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况（二）“已知运动求受力”解题思路：运动aF=ma分析运动分析受力运动学公式力加速度怎么求？物体速度、位移、时间如何？物体速度、位移、时间如何？牛顿第二定律求力。【例题】1966年，科学家在地球上空完成以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时用质量为m1的“双子星”号宇宙飞船A去接触正在轨道上运行的火箭组，接触后开动A尾部的推进器，使A、B共同加速，如图所示，推进器推力为895N，从开始到t=7s时间内，测得A、B速度改变量为0.91ms，且m1=3400kg则B的质量m2为多少？动力学两类问题
3、：（1）已知物体受力的情况，确定物体运动情况。（2）已知物体的运动情况，确定物体受力情况。解题思路：解题思路：牛顿运动定律的应用加速度加速度aa运动学公式运动学公式运动情况运动情况第一类问题第一类问题受力情况受力情况牛顿第二定律牛顿第二定律加速度加速度aa另一类问题另一类问题牛顿第二定律牛顿第二定律运动学公式运动学公式如图所示，用与水平方向成=370角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的木箱，能使木箱在水平面上匀速直线运动，木箱与水平面间的动摩擦因数=23，取g=10ms2，sin370=0.6，cos370=0.8。（1）求推力的大小。（2）若不改变力F的大小，只把力F的方向变为与水平方向
4、成=370角斜向上的拉力，使木箱由静止开始运动，作用2s后撤去拉力，求撤去拉力后木箱还能运动多远？（三）牛顿运动定律应用的五种模型1、连接体问题（1）连接体连接体是运动中的几个物体叠放或并排挤在一起，或用绳子、细杆连在一起的物体组。（2）连接体模型的类型弹力连接、摩擦力连接或其它力连接（3）对连接体问题的一般处理方法整体法和隔离法FABFAB1.如图所示，置于光滑水平面上的木块A和B，其质量为mA和mB，当水平力F作用于A左端上时，两物体一起作加速运动，其A、B间相互作用力大小为N1；当水平力F作用于B右端上时，两物体一起做加速度运动，其A、B间相互作用力大小为N2。则以下判断中正确的是（）A
5、两次物体运动的加速度大小相等BN1+N2FCNl十N2=FDN1：N2=mB：mA2.如图，ml=2kg，m2=6kg，不计摩擦和滑轮的质量，求拉物体ml的细线的拉力和悬吊滑轮的细线的拉力（重力加速度取10ms2）3.一只质量为m的小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，木杆的质量为M，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，则木杆下降的加速度大小为多少？4.如图所示，圆环的质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球，今让小球沿钢丝AB以初速度v0竖直向上运动，要使圆环对地面无压力，则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少？（设小球
6、不会到达A点）（三）牛顿运动定律应用的五种模型2、瞬间问题瞬间问题的两种模型（1）轻绳（细线）或接触面：轻绳（细线）或接触面是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，形变改变不需要时间，其弹力可发生突变。（2）弹簧或橡皮绳：弹簧或橡皮绳产生弹力时要发生明显的形变，形变改变需要时间。连接情况发生变化瞬间，除剪断弹簧外，弹簧或橡皮绳的弹力不能突变，其弹力的大小与发生变化前相同。1.如图图所示，质质量为为m的小球用水平轻弹轻弹簧系住，并用倾倾角为为30的光滑木板AB托住，小球恰好处处于静止状态态当木板AB突然向下撤离的瞬间间，小球的加速度大小为为（)A0B.g3.在动动摩擦因数0.2的水平面上有一个质
7、质量为为m2kg的小球，小球与水平轻弹轻弹簧及与竖竖直方向成45角的不可伸长长的轻绳轻绳一端相连连，如图图所示，此时时小球处处于静止平衡状态态，且水平面对对小球的弹弹力恰好为为零。当剪断轻绳轻绳的瞬间间，取g10ms2，以下说说法正确的是（）A此时轻弹时轻弹簧的弹弹力大小为为20NB小球的加速度大小为为8ms2，方向向左C若剪断弹弹簧，则则剪断的瞬间间小球的加速度大小为为8ms2，方向向右D若剪断弹弹簧，则则剪断的瞬间间小球的加速度为为0（三）牛顿运动定律应用的五种模型3、临界问题物体的运动变化过程中，往往达到某个特定状态时，有关的物理量将发生突变，此状态叫临界状态。常出现的临界条件是接触面、
8、绳子或杆的弹力为零。处理临界问题是抓住临界条件，准确分析物理过程进行求解。1.在倾角为60的光滑斜面上用细线系住一个质量为m1kg可看成质点的小球，线与斜面平行，斜面体在外力作用下向右运动，g10ms2，求：（1）当斜面体以加速度向右加速时时，细细线线的拉力大小；（2）当斜面体以加速度向右加速时时，细细线线的拉力大小。2如图图所示，两条等长长的轻绳悬轻绳悬挂着小球B，AB与竖竖直方向的夹夹角=37，BC水平；小球质质量m=0.4kg，取g=10ms2，求当小车车分别别以2.5ms2、10ms2的加速度向右做匀加速运动时动时，绳绳AB的张张力各是多少？3.一根劲劲度系数为为k，质质量不计计的轻弹
9、轻弹簧，上端固定，下端系一质质量为为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹弹簧处处于自然长长度。如图图所示。现让现让木板由静止开始以加速度a（ag）匀加速向下移动动。求经过经过多长时间长时间木板开始与物体分离。3.如图图所示，在光滑水平面上放着紧紧靠在一起但不粘连连的A、B两物体，其质质量分别为别为3kg、6kg，推力FA作用在A上，拉力FB作用在B上，其中FA=（122t）N、FB=（6+2t）N，求从t=0开始到A、B分离，A、B的共同位移是多少？4如图所示，有A、B两个楔形木块，质量均为m，靠在一起放于水平面上，它们的接触面的倾面为。现对木块A施一水平推力F，若不计一切摩擦，要使A、B一
10、起运动而不发生相对滑动，求水平推力F的最大值。（三）牛顿运动定律应用的五种模型4、传送带模型物体在传送带上运动过程中，当物体与传送带速度相等时摩擦力发生突变。即：物体在水平传送带上运动过程，物体和传送带速度相等时，物体从受滑动摩擦力变为不受摩擦力；物体在斜向传送带上运动过程，物体和传送带速度相等时，物体从受滑动摩擦力变为受静摩擦力或物体从受滑动摩擦力变为反方向的滑动摩擦力。1.水平传送带以v=2ms的速度匀速运动，如图所示，A、B相距10m，一物体（可视为质点）从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数=0.2，g=10ms2。（1）物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？（2）若传送带A
11、B的长度仅有0.5m，则物体由A到B的总时间又为多少？（3）现现在提高传传送带带的运行速率，要让让物体以最短的时间时间从A处传处传送到B处处，则传则传送带带的运行速率至少应为应为多大最短的时间时间是多少？2如图所示，水平传送带A、B两端相距x3.5m，物体与传送带间的动摩擦因数0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA4ms，到达B端的瞬时速度设为vB。g取10ms2，下列说法中正确的是（）A若传传送带带不动动，vB3msB若传传送带带逆时针时针匀速转动转动，vB一定等于3msC若传传送带顺时针带顺时针匀速转动转动，vB一定等于3msD若传传送带顺时针带顺时针匀速转动转动，vB有可能等于3ms3
12、.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为v2，则下列说法正确的是（）A若v1v2，则v2=v2C不管v2多大，总有v2=v2D只有v1=v2时，才有v2=v14.如图图所示，一水平传传送带带以2ms的速度做匀速运动动，传传送带带两端的距离为为s=20m，将一物体轻轻轻轻地放在传传送带带一端，物体由这这一端运动动到另一端所需的时间为时间为t=11s。求物体与传传送带带之间间的动动摩擦因数。5.如图图所示，绷紧绷紧的传传送带带，始终终以2ms的速度匀
13、速斜向上运行，传传送带带与水平方向间间的夹夹角30。现现把质质量为为10kg的工件轻轻轻轻地放在传传送带带底端P处处，由传传送带传带传送至顶顶端Q处处。已知P、Q之间间的距离为为4m，工件与传传送带间带间的动动摩擦因数为为，取g10ms2。（1）通过计过计算说说明工件在传传送带带上做什么运动动；（2）求工件从P点运动动到Q点所用的时间时间。6.传传送带带与水平面夹夹角为为30，传传送带带以10ms的速率沿顺时针顺时针方向转动转动，如图图所示。今在传传送带带上端A处处无初速度地放上一个质质量为为m的小物块块，物块块与传传送带间带间的动动摩擦因数为为，若传传送带带A到B的长长度为为24m，g取10
14、ms2，则则小物块块从A运动动到B的时间为时间为多少？7如图所示，传送带与地面倾角37，从A到B长度为16m，传送带以10ms的速度逆时针转动在传送带上端A处无初速度的放一个质量为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所用时间是多少？(sin370.6，cos370.8，g10ms2)（三）牛顿运动定律应用的五种模型5、滑块滑板模型（1）模型特点：滑块叠放在滑板上，且滑块与滑板存在相对滑动。（2）解题思路对滑块和滑板进行受力情况分析，根据牛顿第二定律分别求出滑块和滑板的加速度。对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板的位移关系或速度关系，建立方程。特别注意
15、，滑块和滑板的位移都是相对地面的位移。1如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为mg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（）AmgB2mgC3mgD4mg如果水平拉力F拉A，使A、B以同一加速度运动动，拉力F的最大值值又为为多少？2如图图所示，光滑水平面上静止的放着长长L=4m，质质量为为M=3kg的木板（厚度不计计），一个质质量为为m=1kg的小物块块放在木板的最右端，m和M之间间的动动摩擦因数=0.1，对对木板施加水平向右大小F=10N的拉力，g取10ms2，求小物体离开木板的速度。3如图图所示，木板静止于水平地面
16、上，在其最右端放一质质量m1kg可视为质视为质点的木块块，木板的质质量M4kg，长长L2.5m，上表面光滑，下表面与地面之间间的动动摩擦因数0.2。现现用水平力F20N拉木板，g取10ms2，要使木板能从木块块下拉出，力F作用的最短时间时间是多少？4如图所示，质量M=8kg的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F=8N的水平恒力。当小车向右运动的速度达到3ms时，在其右端轻轻放上一个质量m=2kg、大小不计的小物块，物块与小车间的滑动摩擦因数=0.2，假定小车足够长。小物块从放上车开始，经过t=3s前进的位移是多少？（取g=10ms2）5如图所示，一质量为m的物块A从倾角=370的斜面上距离斜面底端8m处由静止释放，滑上静止在光滑的水平面上的质量为M的木板B，最后物块A刚好没有从木板B左端滑出，已知物块A与斜面间的动摩擦因数为0.25，与木板B上表面间的动摩擦因数为0.3，木板的长度L=8m，物
