1、 考题三 牛顿运动定律的应用1.动力学的两类基本问题(1)由因推果已知物体的受力情况，确定物体的运动情况 .(2)由果溯因已知物体的运动情况，确定物体的受力情况 .桥梁：牛顿第二定律 Fma.2.超重和失重现象的判断技巧(1)从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力( 或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态.(2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.(3)从速度变化的角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重.3.瞬时性
2、问题的处理(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失，分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该瞬时前后的受力情况及其变化.(2)明确两种基本模型的特点：轻绳的形变可瞬时产生或恢复，故绳的弹力可以瞬时突变.轻弹簧(或橡皮绳)两端均连有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向均不能突变.4.整体法和隔离法的优点及使用条件(1)整体法：优点：研究对象减少，忽略物体之间的相互作用力，方程数减少，求解简捷.条件：连接体中各物体具有共同的加速度.(2)隔离法：优点：易看清各个物体具体的受力情况.条件：当系统内各物体的加速度不同时，一般采用隔离法；求连接体内各物体
3、间的相互作用力时必须用隔离法.例 3 (2016四川理综10) 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图 5 竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为 的斜面.一辆长 12m 的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为 23m/s 时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了 4 m 时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止.已知货车质量是货物质量的 4 倍，货物与车厢间的动摩擦因数为 0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的 0.44 倍.货物与货车可分别视为小滑块和平板，取 cos
4、 1，sin 0.1 ，g10 m/ s2.求：图 5(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度.解析 (1)设货物的质量为 m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢的动摩擦因数0.4，受摩擦力大小为 f，加速度大小为 a1，则 fmg sinma 1 fmgcos 联立并代入数据得 a15m/s 2 a1 的方向沿制动坡床向下.(2)设货车的质量为 M，车尾位于制动坡床底端时的车速为 v23m/s. 货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端 s038m 的过程中，用时为 t，货物相对制动坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离 s4m ，货车的加速度大小为 a2，货车相对
5、制动坡床的运动距离为 s2.货车受到制动坡床的阻力大小为 F，F 是货车和货物总重的 k 倍，k0.44，货车长度l012m，制动坡床的长度为 l，则MgsinF fMa 2 Fk(mM) g s1vt a1t2 12s2vt a2t2 12ss 1s 2 ll 0s 0s 2 联立并代入数据得l98m答案 (1)5m/s 2 方向沿制动坡床向下 (2) 资*源%库 变式训练5.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图 6 所示，当此车加速上坡时，盘腿坐在座椅上的一位乘客( )图 6A.处于失重状态B.不受摩擦力的
6、作用C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用D.所受力的合力竖直向上答案 C解析 车加速上坡，车里的乘客与车相对静止，应该和车具有相同的加速度，方向沿斜坡向上，对乘客受力分析可知，乘客应受到竖直向下的重力，垂直水平面竖直向上的弹力和水平向右的摩擦力，三力合力沿斜面向上，B、D 错误，C 正确；弹力大于重力，乘客处于超重状态，A 错误.6.如图 7 所示，A、B 两小球分别连在弹簧两端，B 端用绳子固定在倾角为 30的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在绳子被剪断瞬间，A、B 两球的加速度分别为( )$来&源：WWW 图 7A.都等于 B. 和 0g2 g2C. 和 0 D.0 和 MA MBMB g2
7、MA MBMB g2答案 D解析 对 A：在剪断绳子之前，A 处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于 A 的重力沿斜面的分力.在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍等于 A 的重力沿斜面的分力.故 A 球的加速度为零；对 B：在剪断绳子之前，对 B 球进行受力分析，B 受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对 B 球进行受力分析，则 B 受到重力、弹簧斜向下的拉力、支持力.所以根据牛顿第二定律得：a B ，故选 D.MAgsin30 MBgsin30MB MA MBMB g27.如图
8、 8 所示用力 F 拉 a、b、c 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的物体 b 上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力 F 不变，那么加上橡皮泥以后，两段绳的拉力 FTa和 FTb的变化情况是( )资*源%库 图 8A.FTa增大 B.FTb增大C.FTa减小 D.FTb减小答案 AD资*源%库 解析 设 c 物体质量为 m，a 物体质量为 m，整体质量为 M，整体的加速度 a ，对FMc 物体分析，F Tbma ，对 a 物体分析，有 FF Tama，解得 FTaF .在 bmFM m FM物体上加上一块橡皮泥，则 M 增大，加速度 a 减小，因为 m、m不变，所以 FTb减小，FTa增大，A、 D 正确.
