(完整版)牛顿运动定律解题方法总结(教师版),推荐文档
高中物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高中物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，倾角θ的足够长的斜面上，放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ，滑块A 的下表面光滑，滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=．由静止同时释放A 和B ，此后若A 、B 发生碰撞，碰撞时间极短且为弹性碰撞．已知重力加速度为g ，求：（1）A 与B 开始释放时，A 、B 的加速度A a 和B a ； （2）A 与B 第一次相碰后，B 的速率B v ；（3）从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t ． 【答案】（1）sin A a g θ=；0B a =（202sin gL θ3）023sin L g θ【解析】 【详解】解：(1)对B 分析：sin cos B mg mg ma θμθ-=0B a =，B 仍处于静止状态对A 分析，底面光滑，则有：mg sin A ma θ= 解得：sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度，则有：202A A v a L =解得：02sin A v gL θ=所用时间由：1v A at =，解得：012sin L g t θ=对AB ，由动量守恒定律得：1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得：2221111222A B mv mv mv =+ 解得：100,2sin B v v gL θ==(3)碰后，A 做初速度为0的匀加速运动，B 做速度为2v 的匀速直线运动，设再经时间2t 发生第二次碰撞，则有：2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰：A B x x = 解得：0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间：12t t t =+ 解得：023sin L t g θ=2．如图所示，传送带的倾角θ=37°，上、下两个轮子间的距离L=3m ，传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动．一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动．已知小物块可视为质点，与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，小物块在传送带上滑动会留下滑痕，传送带两个轮子的大小忽略不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g 取10m/s 2．求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度． (2)小物块离开传送带时的速度大小． 【答案】（1）1.25m;6m （255/s 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ，即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o，在传送带方向，对小物块根据牛顿第二定律有：cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得：20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动，速度为0时运动到最远距离1x ，假设小物块速度为0时没有滑落，根据运动公式有：2112v x a=解得：1 1.25x m =，12Lx <，小物块没有滑落，所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得： 6.25x m ∆=，因传送带总长度为26L m =，所以传送带上留下的划痕长度为6m ； （2）小物块速度减小为0后，加速度不变，沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速，则有：22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得：2/5v m s =20v v <，即小物块还没有与传送带共速，因此，小物块离开传送带时的速度大小为/5m s ．3．我国的动车技术已达世界先进水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席．所谓的动车组，就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起．某中学兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组，总质量为m=2kg ，每节动车可以提供P 0=3W 的额定功率，开始时动车组先以恒定加速度21/a m s =启动做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动，直至动车组达到最大速度v m =6m/s 并开始匀速行驶，行驶过程中所受阻力恒定，求： （1）动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间；（2）动车组变加速运动过程中的时间为10s ，求变加速运动的位移． 【答案】（1）2N 3s （2）46.5m 【解析】（1）动车组先匀加速、再变加速、最后匀速；动车组匀速运动时，根据P=Fv 和平衡条件求解摩擦力，再利用P=Fv 求出动车组恰好达到额定功率的速度，即匀加速的末速度，再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间；（2）对变加速过程运用动能定理，即可求出求变加速运动的位移．（1）设动车组在运动中所受阻力为f ，动车组的牵引力为F ，动车组以最大速度匀速运动时：F=动车组总功率：m P Fv =，因为有4节小动车，故04P P = 联立解得：f=2N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为Fʹ，匀加速运动的末速度为v ' 由牛顿第二定律有：F f ma '-=动车组总功率：P F v =''，运动学公式：1v at '=解得匀加速运动的时间：13t s =（2）设动车组变加速运动的位移为x ，根据动能定理：221122m Pt fx mv mv =-'- 解得：x=46.5m4．如图所示，质量M=0.5kg 的长木板A 静止在粗糙的水平地面上，质量m=0.3kg 物块B(可视为质点)以大小v 0=6m/s 的速度从木板A 的左端水平向右滑动，若木板A 与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，物块B 恰好能滑到木板A 的右端．已知物块B 与木板A 上表面间的动摩擦因数μ1=0.6．认为各接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s 2．求：(1)木板A 的长度L ；(2)若把A 按放在光滑水平地面上，需要给B 一个多大的初速度，B 才能恰好滑到A 板的右端；(3)在(2)的过程中系统损失的总能量． 【答案】(1) 3m (2) 2.410/m s (3) 5.4J 【解析】 【详解】(1)A 、B 之间的滑动摩擦力大小为：11= 1.8f mg N μ= A 板与地面间的最大静摩擦力为：()22= 2.4f M m g N μ+= 由于12f f <，故A 静止不动B 向右做匀减速直线运动.到达A 的右端时速度为零，有：202v aL =11mg ma μ=解得木板A 的长度 3L m =（2）A 、B 系统水平方向动量守恒，取B v 为正方向，有 ()B mv m M v =+物块B 向右做匀减速直线运动22112B v v a s -=A 板匀加速直线运动 12mg Ma μ=2222v a s =位移关系12s s L -=联立解得 2.410/B v m s = （3）系统损失的能量都转化为热能1Q mgL μ=解得 5.4Q J =5．如图甲所示，光滑水平面上有一质量为M = 1kg 的足够长木板。
应用牛顿运动定律解题的方法和步骤
应用牛顿运动定律解题的方法和步骤Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-§3.4应用牛顿运动定律解题的方法和步骤应用牛顿运动定律的基本方法是隔离法，再配合正交坐标运用分量形式求解。
解题的基本步骤如下：(1)选取隔离体，即确定研究对象一般在求某力时，就以此力的受力体为研究对象，在求某物体的运动情况时，就以此物体为研究对象。
有几个物体相互作用，要求它们之间的相互作用力，则必须将相互作用的物体隔离开来，取其中一物体作研究对象。
有时，某些力不能直接用受力体作研究对象求出，这时可以考虑选取施力物体作为研究对象，如求人在变速运动的升降机内地板的压力，因为地板受力较为复杂，故采用人作为研究对象为好。
在选取隔离体时，采用整体法还是隔离法要灵活运用。
如图3-4-1要求质量分别为M 和m 的两物体组成的系统的加速度a ，有两种方法，一种是将两物体隔离，得方程为 另—种方法是将整个系统作为研究对象，得方程为 显然，如果只求系统的加速度，则第二种方法好；如果还要求绳的张力，则需采用前一种方法。
(2)分析物体受力情况：分析物体受力是解动力学问题的一个关键，必须牢牢掌握。
①一般顺序：在一般情况下，分析物体受力的顺序是先场力，如重力、电场力等，再弹力，如压力、张力等，然后是摩擦力。
并配合作物体的受力示意图。
大小和方向不受其它力和物体运动状态影响的力叫主动力，如重力、库仑力；大小和主向与主动力和物体运动状态有密切联系的力叫被动力或约束力，如支持力、摩擦力。
这m图3-4-1就决定了分析受力的顺序。
如物体在地球附近不论是静止还是加速运动，它受的重力总是不变的；放在水平桌面上的物体对桌面的压力就与它们在竖直方向上有无加速度有关，而滑动摩擦力总是与压力成正比。
②关于合力与分力：分析物体受力时，只在合力或两个分力中取其一，不能同时取而说它受到三个力的作用。
一般情况下选取合力，如物体在斜面上受到重力，一般不说它受到下滑力和垂直面的两个力。
牛顿运动定律常用解题方法
三、牛顿运动定律常用解题方法1．合成法与分解法【例1】如下图，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg ．〔g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8〕〔1〕求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况． 〔2〕求悬线对球的拉力．解析：〔1〕球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象．球受两个力作用：重力mg 和线的拉力F T ，由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向．做出平行四边形如下图．球所受的合外力为F 合＝mg tan37°由牛顿第二定律F 合＝ma 可求得球的加速度为=︒==37tan g mF a 合7.5m/s 2加速度方向水平向右．车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动． 〔2〕由图可得，线对球的拉力大小为8.010137cos ⨯=︒=mg F T N=12.5 N点评：此题解题的关键是根据小球的加速度方向，判断出物体所受合外力的方向，然后画出平行四边形，解其中的三角形就可求得结果．2. 正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有，有的情况下分解加速度比分解力更简单。
例3. 质量为m 的物体放在倾角为的斜面上斜面固定在地面上，物体和斜面间的动摩擦因数为，如沿水平方向加一个力F ，使物体沿斜面向上以加速度a 做匀加速直线运动，如图2的所示，那么F 的大小为多少？图2解析：物体受力分析如图2〔a〕所示，以加速度方向即沿斜面向上为x轴正向，分解F和mg，建立方程并求解：图2〔a〕x方向：y方向：又因为联立以上三式求解得例4. 如图3所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的，那么人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？图3解析：此题为分解加速度较简单的典型例题，对人受力分析如图3〔a〕所示，取水平向右为x轴正方向，此时只需分解加速度，建立方程并求解：图3〔a〕x方向：y方向：解得3. 假设法在分析物理现象时，常常出现似乎是这又似乎是那，不能一下子就很直观地判断的情况，通常采用假设法。
牛顿定律解题的一般思路与方法
接上题
• （1）当列车在水平轨道上向右作匀加速直线运动时， 试写出加速度 a 与电压表读数 U 的对应关系（ θ 为列车 加速度为a时细金属丝与竖直方向的夹角） • （2）这个装置能测量的最大加速度为多大 • （3）为什么C点设置在电阻丝AB的中点，对电压表的 选择应有什么特殊的要求 O
A
θC
B
稳压电源
接上页
• （1）求出探测器在起动时的推力大小 • （2）分析说明在探测器在飞行的过程中喷出气体的方 向应做什么样的调整（要求定性说明）
分析与解
• 刚开始起飞时，飞船的受力如下图：
F ( mg) 2 ( ma) 2
F ma F
mg
mg
f θ G
a
接上页
• 该题也可以把加速度分解成水平和竖直两个分量来进 行研究 y • f =macosθ N • N -mg =masinθ a f θ x
G
例题7
• 如图所示，A、B两个物体之间用一根质量不计的细杆 相连，A、B两物体的质量分别是 m1 和m2 ，它们跟斜 面间的动摩擦因数分别是µ 1和µ 2，当它们一起沿斜面 加速下滑时，关于杆的受力情况正确的是
接上页
• • • • A、若µ 1＞µ 2，则杆一定受压力 B、若µ 1 =µ 2同时m1 ＜ m2，则杆一 定受压力 C、若µ 1 =µ 2，则杆既不受拉力，也不受压力 D、若µ 1＜µ 2，则杆受压力
分析与解
以整体为研究对象,得: （m1+m2）gsinθ-µ 1 m1gcosθ-µ 2m2gcosθ=（m1+m2）a 再以B为研究对象,设杆对B有拉力作用 m2gsinθ-µ 2m2gcosθ+F=ma F=m2a- m2gsinθ+µ 2m2gcosθ=（µ 2-µ 1）m1m2/（m1+m2） N B N2 B f f A A F θ G θ (mA+mB)g
牛顿运动定律讲义(教师逐字稿)高清PDF版
牛顿运动定律讲义（学霸版）课程简介：PPT(第1页):今天我们要学习的内容是牛顿运动定律，牛顿运动定律这块内容一直就是我们高中阶段的重点和难点，那么今天让我们一起来提升它。
PPT(第2页):牛顿运动定律是高中阶段最重要的内容之一，对后面的知识点掌握有非常重要的影响，要注意，牛顿运动定律中知识模块的组成，牛顿运动定律主要组成部分为牛顿以第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，每块知识点都需要先掌握定义，然后通过模型去巩固应用，来让我们正式开始体验它。
PPT(第3页):主要内容和原来的板块一样，同样分为梳理知识体系和解决经典问题实例。
PPT(第4页)：我们先看知识体系梳理，这部分也是我们经常说起的部分，物理是科学学科，一定要把知识梳理成体系和框架，科学是一张网。
PPT(第5页)：我们先来看一下知识体系框架，牛顿运动定律主要组成部分是三个，分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
PPT(第6页)：先来看一下牛顿第一定律。
内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态；意义：(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。
(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律。
惯性:(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。
与物体的运动情况和受力情况无关。
PPT(第7页)：再来看一下牛顿第三定律，牛顿第三定律是我们要特别注意的内容，因为容易忽略。
首先我们来看一下内容：1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的。
一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力。
物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
牛顿第三定律(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
高中物理牛顿运动定律答题技巧
高中物理牛顿运动定律答题技巧高中物理牛顿运动定律答题技巧6种一、全体法★★：全体法是把两个或两个以上物体组成的系统作为一个全体来研讨的剖析方法;当只触及研讨系统而不触及系统外部某些物体的受力和运动时，普通可采用全体法.二、隔离法★★：隔离法是将所确定的研讨对象从周围物体(衔接体)系统中隔离出来停止剖析的方法，其目的是便于进一步对该物体停止受力剖析，得出与之关联的力.为了研讨系统(衔接体)内某个物体的受力和运动状况时，通常可采用隔离法.普通状况下，全体法和隔离法是结合在一同运用的.注：全体与隔离具有共同的减速度，依据牛二定律，区分树立关系式，再结合求解。
三、等效法：在一些物理效果中，一个进程的开展，一个形状确实定，往往是由多个要素决议的，假定某量的作用与另一些量的作用相反，那么它们可以相互交流，经过交流使原来不清楚的规律变得清楚复杂。
这种用一些量替代另一些量的方法叫等效法，如分力与合力可以相互替代。
运用等效法的前提是等效。
四、极限法极限法是把某个物理量推向极端，即极大或极小，极左或极右，并依此做出迷信的推理剖析，从而给出判别或普通结论。
极限法在停止某些物理进程的剖析时，具有共同作用，恰当运用极限法能提高解题效率，使效果化难为易，化繁为简思绪灵敏，判别准确。
五、作图法作图法是依据题意把笼统的复杂的物理进程有针对性的表示成物理图示或表示图，将物理效果化成一个几何效果，经过几何知识求解。
作图法的优点是直观笼统，便于定性剖析，也可定量计算。
六、图象法图象法是依据题意把笼统复杂的物理进程有针对性地表示成物理图象，将物理量间关系变为几何关系求解。
对某些效果有共同的优势。
牛顿运动定律解题技巧
牛顿运动定律的解题技巧常用的方法：一、整体法★★：整体法是把两个或两个以上物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法;当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力和运动时，一般可采用整体法.二、隔离法★★：隔离法是将所确定的研究对象从周围物体(连接体)系统中隔离出来进行分析的方法，其目的是便于进一步对该物体进行受力分析，得出与之关联的力.为了研究系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，通常可采用隔离法.一般情况下，整体法和隔离法是结合在一起使用的.注：整体与隔离具有共同的加速度，根据牛二定律，分别建立关系式，再联合求解。
三、等效法：在一些物理问题中，一个过程的发展，一个状态的确定，往往是由多个因素决定的，若某量的作用与另一些量的作用相同，则它们可以互相替换，经过替换使原来不明显的规律变得明显简单。
这种用一些量代替另一些量的方法叫等效法，如分力与合力可以互相代替。
运用等效法的前提是等效。
四、极限法极限法是把某个物理量推向极端，即极大或极小，极左或极右，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或一般结论。
极限法在进行某些物理过程的分析时，具有独特作用，恰当运用极限法能提高解题效率，使问题化难为易，化繁为简思路灵活，判断准确。
五、作图法作图法是根据题意把抽象的复杂的物理过程有针对性的表示成物理图示或示意图，将物理问题化成一个几何问题，通过几何知识求解。
作图法的优点是直观形象，便于定性分析，也可定量计算。
六、图象法图象法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图象，将物理量间关系变为几何关系求解。
对某些问题有独特的优势。
动力学的常见问题：TB TA B A 2解之得g m M m M a A 42sin +-=α，g m M m M a B 42sin 2+-=α 讨论：（1）当m M 2sin >α时，0>A a ，其方向与假设的正方向相同；（2）当m M 2sin =α时，0==B A a a ，两物体处于平衡状态；（3）当m M 2sin <α时，0<A a ，0<B a ，其方向与假设的正方向相反，即A 物体的加速度方向沿斜面向上，B 物体的加速度方向竖直向下。
高中物理牛顿运动定律技巧和方法完整版及练习题含解析
高中物理牛顿运动定律技巧和方法完整版及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，倾角θ的足够长的斜面上，放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ，滑块A 的下表面光滑，滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=．由静止同时释放A 和B ，此后若A 、B 发生碰撞，碰撞时间极短且为弹性碰撞．已知重力加速度为g ，求：（1）A 与B 开始释放时，A 、B 的加速度A a 和B a ； （2）A 与B 第一次相碰后，B 的速率B v ；（3）从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t ． 【答案】（1）sin A a g θ=；0B a =（202sin gL θ3）023sin L g θ【解析】 【详解】解：(1)对B 分析：sin cos B mg mg ma θμθ-=0B a =，B 仍处于静止状态对A 分析，底面光滑，则有：mg sin A ma θ= 解得：sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度，则有：202A A v a L =解得：02sin A v gL θ=所用时间由：1v A at =，解得：012sin L g t θ=对AB ，由动量守恒定律得：1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得：2221111222A B mv mv mv =+ 解得：100,2sin B v v gL θ==(3)碰后，A 做初速度为0的匀加速运动，B 做速度为2v 的匀速直线运动，设再经时间2t 发生第二次碰撞，则有：2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰：A B x x = 解得：0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间：12t t t =+ 解得：023sin L t g θ=2．如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在0t =时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，以后长木板运动v t -图象如图所示.已知小物块与长木板的质量均为1m kg =，小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦，经1s 后小物块与长木板相对静止()210/g m s=，求：()1小物块与长木板间动摩擦因数的值； ()2在整个运动过程中，系统所产生的热量．【答案】（1）0.7（2）40.5J 【解析】 【分析】()1小物块滑上长木板后，由乙图知，长木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度，木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动，由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值．()2对于小物块减速运动的过程，由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度，再由能量守恒求热量． 【详解】()1长木板加速过程中，由牛顿第二定律，得1212mg mg ma μμ-=； 11m v a t =；木板和物块相对静止，共同减速过程中，由牛顿第二定律得 2222mg ma μ⋅=； 220m v a t =-；由图象可知，2/m v m s =，11t s =，20.8t s =联立解得10.7μ=()2小物块减速过程中，有：13mg ma μ=； 031m v v a t =-；在整个过程中，由系统的能量守恒得2012Q mv = 联立解得40.5Q J =【点睛】本题考查了两体多过程问题，分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键，也是本题的易错点，分析清楚运动过程后，应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题．3．如图所示.在距水平地面高h =0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量m =0.80kg 的木块B ，桌面的另一端有一块质量M =1.0kg 的木块A 以初速度v 0=4.0m/s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80s 与B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上，木块B 离开桌面后落到地面上的D 点．设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D 点距桌面边缘的水平距离s =0.60m ，木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g =10m/s 2．求：(1)木块B 离开桌面时的速度大小； (2)两木块碰撞前瞬间，木块A 的速度大小； (3)两木块碰撞后瞬间，木块A 的速度大小． 【答案】(1) 1.5m/s (2) 2.0m/s (3) 0.80m/s 【解析】 【详解】(1)木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B 离开桌面时的速度大小为2v ，在空中飞行的时间为t ′．根据平抛运动规律有：212h gt =，2s v t '= 解得：2 1.5m/s 2gv h== (2)木块A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A 的加速度：22.5m/s Mga Mμ==设两木块碰撞前A 的速度大小为v ，根据运动学公式，得0 2.0m/s v v at =-=(3)设两木块碰撞后木块A 的速度大小为1v ，根据动量守恒定律有：2Mv Mv mv =+1解得：210.80m/s Mv mv v M-==.4．在机场可以看到用于传送行李的传送带，行李随传送带一起前进运动。
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牛顿运动定律解题方法总结（教师版）1、正交分解法：把矢量（F ，a ）分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法。
例1、如图4-45所示，一自动电梯与水平面之间的夹角θ＝30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5，试求人与梯面之间的摩擦力是其重力的多少倍？解析：在动力学的两类基本问题中，本题应属于已知物体的运动状态求解物体的受力情况。
人受力如图4-46所示，建立直角坐标系，将a 分解在x 轴和y 轴上，由牛顿第二定律得：f ＝macosθ，N －mg ＝masinθ，N ＝6mg/5联立解得f ＝√3mg/5说明：可见，当研究对象所受的力都是互相垂直时，通常采用分解加速度的方法，可以使解题过程更为简化。
2、整体法和隔离法：主要对连接体问题要用整体法和隔离法。
例2、如图4-47所示，固定在水平地面上的斜面倾角为θ，斜面上放一个带有支架的木块，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如果木块可以沿斜面加速下滑，则这一过程中，悬挂在支架上的小球悬线和竖直方向的夹角α为多大时小球可以相对于支架静止？解析：要使小球可以相对于支架静止，说明二者具有相同的加速度。
视小球、木块为一整体，其具有的加速度为a ，由牛顿第二定律得：a ＝gsinθ－μgcosθ，对小球受力分析如图4-48所示，建立水平竖直方向坐标系，由牛顿第二定律得：Tsinα＝macosθmg －Tcosα＝masinα消去T ，得：tanα＝acosθ/(g －asinα)将a 代入得：tanα＝(sinθ－μcosθ)/(cosθ＋μsinθ)3、瞬时分析法：主要求某个力突然变化时物体的加速度时用此法。
例3、质量为m 的箱子C ，顶部悬挂质量为m 的小球B ，小球B 的下方通过一轻弹簧与质量为m 的小球A 相连，箱子C 用轻绳OO ′悬于天花板上处于平衡状态，如图4-49所示，现剪断OO ′，在轻绳被剪断的瞬间，小球A 、B 和箱子C 的加速度分别是多少？B 、C 间绳子的拉力T 为多少？解析：细绳剪断瞬间，拉力消失，A 、B 间弹簧弹力未变，B 、C 间绳子拉力发生突变，所以A 仍受重力mg 和弹簧拉力F ＝mg 作用而平衡，故a A ＝0。
剪断OO ′时，B 、C 间拉力也要突变，但B 、C 将同步下落，所以：a B ＝a C ＝3mg/2m ＝1.5g 。
对C 由牛顿第二定律得：T ＋mg ＝ma C ，∴T ＝0.5mg 。
4、程序法：按时间先后顺序对题目给出的物体运动过程（或不同状态）进行分析计算的解题方法叫做程序法。
图4-图4-图4-图4-图4-例4、将质量为m 的物体以初速度v 0从地面竖直向上抛出，设在上升和下降过程中所受的空气阻力大小均为f ，求上升的最大高度和落回地面时的速度大小。
解析：上升过程：物体做匀减速直线运动，其受力如图4-50所示，由牛顿第二定律得：mg ＋f ＝ma 上， ①设上升的最大高度为h ，由运动学公式得：h ＝v 02/2a 上， ②下降过程：物体做匀加速直线运动，其受力如图4-51所示，由牛顿第二定律得：mg －f ＝ma 下， ③设物体落回地面的速度为v t ，根据运动学公式得：h ＝v t 2/2a 下， ④由①②得：h ＝mv 02/2(mg ＋f)， ⑤由③④⑤得：v t ＝v 0√(mg －f)/(mg ＋f)5、图象法：利用物理量之间的图象关系求解物理问题的方法。
要注意所给图象的物理意义，即横、纵坐标各代表什么。
例5、甲、乙两物体叠放在光滑水平面上，如图4-52所示，现给乙物体施加一变力F ，力F 与时间的关系如图4-53所示，在运动过程中，甲、乙两物体始终相对静止，则（ ）A ．在t 时刻，甲、乙间静摩擦力最大；B ．在t 时刻，甲、乙两物体速度最大；C ．在2t 时刻，甲、乙间静摩擦力最大；D ．在2t 时刻，甲、乙两物体位移最大。
解析：在0→t 时间内，甲、乙两物体共同向右做加速度均匀减小的加速运动，在t →2t 时间内，甲、乙两物体共同做加速度逐渐增大的减速运动。
在t 时刻，甲、乙的共同速度最大，B 正确。
在2t 时刻，甲、乙两物体的位移最大，D 正确。
在开始时刻和2t 时刻，甲、乙两物体的共同加速度大小相同、方向相反，在这两个时刻，甲、乙间静摩擦力最大。
AC 错误。
答案：BD 。
例6、物体A 、B 都静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A ，m B ，与其水平面间的动摩擦因数分别为μA ，μB ，用平行于水平面的拉力F 分别拉物体A 、B ，所得加速度a 与拉力F 关系图线如图4-54中A 、B 所示，则可知（ ）A ．μA ＝μB ，m A ＜m B ； B ．μA ＞μB ，m A ＜m B ；C ．可能m A ＝m B ；D ．μA ＜μB ，m A ＜m B ；解析：根据牛顿第二定律，F －μmg ＝ma ，∴a ＝F/m －μg ，当F ＝0时，a ＝－μg ，由图象可知，μA ＞μB 。
当F 为某个值时，a ＝0，m ＝F/μg ，故μ大时，m 小，即m A ＜m B 。
答案：B 。
临界问题在运用牛顿运动定律解决动力学有关问题时，常常会讨论相互作用的物体是否会发生相对滑动，相互接触的物体是否会发生分离等等，这类问题就是临界问题。
解决临界问题的关键是要分析出临界状态。
例如两物体刚好要发生相对滑动时，接触面图4-图4-图4-52图4-图4-上必须出现最大静摩擦力，两个物体要发生分离时，相互之间的作用力，即弹力必定为零。
解决临界问题的基本思路1．分析临界状态一般采用极端分析法，即把问题中的物理量推向极值，就会暴露出物理过程，常见的有A ．发生相对滑动；B ．绳子绷直；C ．与接触面脱离。
所谓临界状态一般是即将要发生质变时的状态，也是未发生质变时的状态。
此时物体所处的运动状态常见的有：A ．平衡状态；B ．匀变速运动；C ．圆周运动等。
2．找出临界条件（1）相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达最大值； （2）绳子松弛的临界条件是绳中拉力为零； （3）相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是相互作用的弹力为零。
3．列出状态方程 将临界条件代到状态方程中，得出临界条件下的状态方程。
4．联立方程求解 有些临界问题单独临界条件下的状态方程不能解决问题，则需结合其他规律联立方程求解。
例7、如图4-55所示，物体A 静止在台秤的秤盘B 上，A 的质量m A ＝10.5kg ，B 的质量m B ＝1.5kg ，弹簧的质量可忽略不计，弹簧的劲度系数k ＝800N/m ，现给物体A 施加一个竖直向上的变力F ，使它向上做匀加速直线运动，已知在t ＝0.2s 时A 与B 分离，求F 在这0.2s 内的最大值与最小值。
解析：开始时，设弹簧的压缩量为x 0，因此有，kx 0＝(m A ＋m B )g ，∴x 0＝(m A ＋m B )g/k ＝0.15m ， ①设A 、B 刚要分离时，弹簧的压缩量为x 1，对B ：kx 1－m B g ＝m B a ， ②对A ：F －m A g ＝m A a ， ③由运动学公式得x 0－x 1＝at 2/2， ④将①和②代入④可解得a ＝(kx 0－m B g)/( kt 2/2＋m B )＝6m/s 2， ⑤将⑤式代入③可知，分离时F ＝m A (g ＋a)＝168N 。
启动时，视A 、B 为整体，弹簧的弹力与重力(m A ＋m B )g 大小相等、方向相反，是一对平衡力，则由牛顿第二定律可得，F ＝(m A ＋m B )a ＝72N 。
即F 在0.2s 内的最大值为168N ，最小值为72N 。
1、如图所示，质量为m =1kg 的物块放在倾角为θ=37 的斜面体上，斜面质量为M =1kg ，斜面与物块间的动摩擦因数为μ = 0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F ，要使物体m 相对斜面静止，试确定推力F 的取值范围。
（g 取10m/s 2）图4-2、一斜面放在水平地面上，倾角为θ=53°，一个质量为0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图所示．斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行．不计斜面与水平面间的摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力。
(g取10 m/s2)3、如图所示，两个质量都为m的滑块A和B，紧挨着并排放在水平桌面上，A、B间的接触面垂直于图中纸面与水平面成θ角，所有接触面都光滑无摩擦，现用一个水平推力作用于滑块A，使A、B一起向右做加速运动。
求：（1）要使A、B间不发生相对滑动，它们共同向右运动的最大加速度是多大？（2）要使A、B间不发生相对滑动，水平推力的大小应在什么范围内？滑块-木板模型的动力学分析1、如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。
变式1.若拉力F作用在A上呢？如图2所示。
变式2.在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。
3、如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为m A＝6 kg，m B＝2 kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，则( )A．当拉力F＜12N时，两物体均保持静止状态B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动C．两物体间从受力开始就有相对运动D．两物体间始终没有相对运动4、如图所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F，F=8N，当小车速度达到1.5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1.5s 通过的位移大小。
（g取10m/s2）5、如图所示，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.20。
现用水平恒力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过t=1.0s撤去力F。
小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下。
求：（1）撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大？（2）小滑块相对长木板静止时，小滑块相对地面运动的总位移。
从以上几例我们可以看到，无论物体的运动情景如何复杂，这类问题的解答有一个基本技巧和方法：在物体运动的每一个过程中，若两个物体的初速度不同，则两物体必然相对滑动；若两个物体的初速度相同（包括初速为0），则要先判定两个物体是否发生相对滑动，其方法是求出不受外力F作用的那个物体的最大临界加速度并用假设法求出在外力F 作用下整体的加速度，比较二者的大小即可得出结论。