牛顿运动定律及其应用
牛顿运动定律应用(上课用)
F
a FT 8m/ s2 m2
G2
再分析m1m2整体受力情况：
FN m2m1 F
F =(m1+m2)a=24N
G
求解简单的连接体问题的方法：
-------整体隔离法 1、已知外力求内力：
先用整体法求加速度， 再用隔离法求内力
2、已知内力求外力： 先用隔离法求加速度， 再用整体法求外力
例与练
1、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2 两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1 与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F 拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和 m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？
问题2：由物体的运动情况求解受力情况
例2.一个滑雪的人，质量m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速
度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在 t = 5s 的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力 （包括摩擦和空气阻力）。
思路：已知运动情况求受力。 应先求出加速度a，再利用 牛顿第二定律F合=ma求滑 雪人受到的阻力。
(1643-1727)
知识准备
一、牛顿第二运动定律
1、内容：物体加速度的大小跟所受到的作用 力成正比,跟它的质量成反比; 加速度方向 跟作用力方向相同。
2、公式: F=ma
二、运动学常用公式
速度公式 ：v = vo+at
位移公式：x= vot +
1
2 at2
导出公式：v 2－ vo 2 =2ax
问题1：由受力情况求解运动情况
解：开始水平力作用时对物体受
力分析如图，
Ff
水平 F f方 M 1 .向 .a ...1 ( ) .： .....
牛顿运动定律及其应用
牛顿运动定律及其应用《牛顿运动定律及其应用》我想给你讲一个发生在公园里的有趣故事。
那天，阳光正好，公园里人来人往，热闹非凡。
我看到一个小男孩，大概七八岁的样子，手里紧紧握着一个崭新的玩具小汽车。
他眼睛亮晶晶的，充满了兴奋。
旁边站着他的爸爸，一脸宠溺地看着他。
小男孩迫不及待地把小汽车放在地上，用力一推。
那小汽车就像离弦的箭一样“嗖”地冲了出去。
可是没跑多远呢，就停了下来。
小男孩皱起了眉头，有点沮丧地对爸爸说：“爸爸，小汽车怎么这么快就停了呀？它刚刚跑的时候我感觉它能跑好远好远呢。
”他爸爸笑了笑，蹲下身子，耐心地对小男孩说：“宝贝啊，这就涉及到牛顿第一运动定律啦。
牛顿说呢，任何物体都要保持匀速直线运动或者静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
你看这个小汽车，你推它的时候给了它一个力，它就动起来了。
但是呀，地面和空气给它摩擦力和阻力，这些就是外力，它们让小汽车慢慢停下来了。
如果没有这些外力，小汽车就会一直跑下去呢，就像火箭在太空里，没有空气阻力，就能一直飞呀飞。
”小男孩似懂非懂地点了点头，眼睛里又重新燃起了好奇的火花。
这时候，旁边有个大哥哥在玩滑板。
只见他轻轻一蹬地，滑板就快速滑了出去，他在滑板上左右扭动身体，控制着滑板的方向。
小男孩看得入神，他问爸爸：“爸爸，那这个大哥哥玩滑板是怎么回事呢？”爸爸摸了摸小男孩的头说：“这就和牛顿第二运动定律有关啦。
牛顿第二定律说的是，力使物体获得加速度。
你看大哥哥蹬地的时候，他的脚给了滑板一个力，这个力让滑板有了加速度，所以滑板就越来越快。
而且呀，力越大，加速度就越大。
如果大哥哥用力猛蹬一下，滑板就会更快地加速。
同时呢，大哥哥通过身体的扭动，又给滑板施加了不同方向的力，这样滑板就能改变方向啦。
就好像你用更大的力气去推你的小汽车，小汽车就会跑得更快，是一个道理哦。
”小男孩眼睛睁得大大的，好像在努力理解爸爸的话。
过了一会儿，小男孩又看到一个老人在打太极。
老人的动作缓慢而又沉稳，一招一式都充满了力量。
牛顿定律及其应用
牛顿运动定律应用一．牛顿第二定律1．内容：物体的加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同．2．表达式：F＝ma.3．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)．(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况．4二．动力学两类基本问题1．已知物体的受力情况求物体的运动情况根据物体的受力情况求出物体受到的合外力，然后应用牛顿第二定律F＝ma求出物体的加速度，再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况——物体的速度、位移或运动时间等．2．已知物体的运动情况求物体的受力情况根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度，然后再应用牛顿第二定律F＝ma求出物体所受的合外力，进一步求出某些未知力．注意：(1)加速度起到了力和运动间的“桥梁”作用，即无论哪类动力学问题，分析时都要“经过”加速度．(2)物体的运动情况由受力情况及物体运动的初始情况共同决定.三．超重与失重1．实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关．(2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力．此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重．2．超重、失重和完全失重的比较(1)超重并不是指重力增加了，失重并不是指重力减小了，完全失重也不能理解为物体不受重力了．(2)判断一个物体处于超重还是失重状态，主要根据加速度沿竖直方向的分量方向进行判断，若有向上的分量，则超重，若有向下的分量，则失重.四、应用牛顿第二定律求解两类动力学问题的基本方法无论是已知运动求受力，还是已知受力求运动，做好“两分析”是关键，即受力分析和运动分析(受力分析时画出受力图，运动分析时画出运动草图)，其基本方法是：(1)抓住物理量——加速度，按下列框架思路进行：(2)认真分析题意，明确已知量与所求量(注意符号)．(3)选取研究对象，分析研究对象的受力情况与运动情况，物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的，而加速度是联系力和运动的桥梁．(4)利用力的合成与分解、正交分解等方法及运动学公式列式求解，并做检验、讨论．五．牛顿定律模型归类1. 应用牛顿第二定律的常用方法——合成法、分解法合成法合成法需要首先确定研究对象，画出受力分析图，将各个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成，直接求出合力，再根据牛顿第二定律列式求解，此方法被称为合成法，具有直观简便的特点．分解法分解法需确定研究对象，画出受力分析图，根据力的实际作用效果，将某一个力分解成两个分力，然后根据牛顿第二定律列式求解，此方法被称为分解法．分解法是应用牛顿第二定律解题的常用方法，但此法要求对力的作用效果有着清楚的认识，要按照力的实际效果进行分解．例1如图所示，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m＝1 kg.(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况．(2)悬线对球的拉力．2．正交分解法正交分解法需确定研究对象，画出受力分析图，建立直角坐标系，将相关作用力投影到相互垂直的两个坐标轴上，然后在两个坐标轴上分别求合力，再根据牛顿第二定律列式求解，此方法被称为正交分解法．直角坐标系的选取，原则上是任意的，但坐标系建立的不合适，会给解题带来很大的麻烦，如何快速准确地建立坐标系，要依据题目的具体情境而定，正交分解的最终目的是为了合成．当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常采用正交分解法解题．为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x轴的正方向常有以下两种选择．(1)分解力而不分解加速度分解力而不分解加速度，通常以加速度a的方向为x轴的正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各个力分解在x轴和y轴上，分别求得x轴和y轴上的合力F x和F y.根据力的独立作用原理，各个方向上的力分别产生各自的加速度，得F x＝ma，F y＝0.例2如图所示，小车在水平面上以加速度a向左做匀加速直线运动，车厢内用OA、OB两根细绳系住一个质量为m的物体，OA与竖直方向的夹角为θ，OB是水平的．求OA、OB两绳的拉力F T1和F T2的大小．(2)分解加速度而不分解力物体受几个互相垂直的力的作用，应用牛顿运动定律求解时，若分解的力太多，则比较繁琐，所以在建立直角坐标系时，可根据物体的受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a，得a x和a y，根据牛顿第二定律得F x＝ma x，F y＝ma y，再求解．这种方法一般是在以某个力的方向为x轴正方向时，其他的力都落在或大多数落在两个坐标轴上而不需要再分解的情况下应用．例3. 如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ.求人受到的支持力和摩擦力.[练习]质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面的动摩擦因数为μ，如沿水平方向加一个水平力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动，如图所示，则力F多大？3.整体法和分隔法如果系统是由几个物体组成，它们有相同的加速度，在求它们之间的作用力时，往往是先用整体法求它们的共同加速度，再用分隔法求它们之间的作用力．例4如图所示，质量为2m的物体A与水平地面间的摩擦可忽略不计，质量为m的物体B与地面间的动摩擦因数为μ，在水平推力F的作用下，A、B做匀加速直线运动，则A对B的作用力为多大？[练习] 质量为m的两个梯形木块A和B,紧挨着并排放在水平面上,在水平推力F作用下向右做加速运动,如图所示.为使运动过程中A和B之间不发生相对滑动,求推力F的大小.(不计一切摩擦力)4.极限分析法在处理临界问题时，一般用极限法，特别是当某些题目的条件比较隐蔽、物理过程又比较复杂时．如果题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等关键词时,一般隐藏着临界问题,处理这类问题时,常常把物理问题或过程推向极端,从而将临界状态及临界条件显露出来,以便解题.例5如图所示，质量为M的木板上放着一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2.若要将木板从木块下抽出，则加在木板上的力F至少为多大？5.超重与失重例6如图所示,某直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子.设投放的初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中，下列说法正确的是（）A.箱内物资对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物资受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物资受到的支持力比刚投下时的大D.若下落距离足够长，箱内物资有可能不受箱子底部的支持力而“飘起来”6.假设法有些物理过程没有出现明显的临界问题的线索,但在变化过程中不一定出现临界状态,解答此类问题一般用假设法,即假设出现某种临界状态,物体的受力情况及运动状态与题设是否相符,最后再根据实际情况进行处理.例7一斜面放在水平地面上,倾角θ=53°,一个质量m=0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图16-7甲所示.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）7.牛顿定律瞬时状态分析方法概述1.刚性物体与弹性物体（1）刚性物体：物理问题中的有些物体，如细绳、轻杆、桌面、斜面等，它们受力不发生明显的形变,或者说形变可以瞬间恢复，它们与接触物体之间的弹力可以发生突变.（2）弹性物体：弹簧、橡皮筋、充足气的球等，它们受力会发生明显的形变，而且形变的恢复不能在瞬间完成，故它们与接触物体之间的弹力不会发生突变.（1）与刚性物体相连接时，该物体的其他受力可能发生突变.（2）与弹性物体相连接时，该物体的合外力等于撤去的力的相反力.注意：这里的“瞬间”指趋于零的一小段时间后，或者理解为“破坏过程”这一小段时间后.例8如图(a)所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态．现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度．[练习]如图所示,质量相等的两个物体之间用一轻弹簧相连,再用一细线悬挂在天花板上静止.当剪断细线的瞬间两物体的加速度各为多大?8.传送带类问题分析法例9有一足够长的水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？[练习]如图所示,传送带与地面倾角为37°,AB长为16 m,传送带以10 m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.求物体从A至B所需的时间.9.牛顿定律结合图像分析法例9.如图甲所示，光滑固定细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动.推力F与小球速度v随时间变化的规律如图17-6乙所示，g取10 m/s2.求：（1）小环的质量m.（2）细杆与地面间的倾角10.多过程问题分析—程序法例10.如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面AB与水平面BC连接,质量m=2 kg 的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7 m.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,当物体受到一水平向左的恒力F=8 N作用时,且当作用时间t=2 s后撤去该力,不考虑物体经过B点碰撞时的能量损失,重力加速度g取10 m/s2.求撤去拉力F后,经过多长时间物体经过B点.。
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理牛顿运动定律的应用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的应用1．如图所示，质量为2kg 的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F 作用下由静止开始运动．已知力F 的大小为5N ，物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)物体由静止开始运动后的加速度大小；(2)8s 末物体的瞬时速度大小和8s 时间内物体通过的位移大小； (3)若8s 末撤掉拉力F ，则物体还能前进多远？ 【答案】(1)a =0.3m/s 2 (2)x =9.6m (3)x ′=1.44m 【解析】(1)物体的受力情况如图所示：根据牛顿第二定律，得: F cos37°-f =ma F sin37°+F N =mg 又f =μF N联立得：a =cos37(sin 37)F mg F mμ--o o代入解得a =0.3m/s 2(2)8s 末物体的瞬时速度大小v =at =0.3×8m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小219.6m 2x at == (3)8s 末撤去力F 后，物体做匀减速运动， 根据牛顿第二定律得，物体加速度大小22.0m/s f mg a g m mμμ===='' 由v 2=2a ′x ′得:21.44m 2v x a =''=【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解运动学参量．2．如图，质量M=4kg 的长木板静止处于粗糙水平地面上，长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1，现有一质量m=3kg 的小木块以v 0=14m/s 的速度从一端滑上木板，恰好未从木板上滑下，滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5，g 取10m/s 2，求：（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小； （2）木板长度；（3）木板在地面上运动的最大位移。
普通物理学(第六版)上册第二章第一节课件
§2.2
动量定理和动量守恒定律
（力与运动的过程关系研究）
一、动量定理
dp 由牛顿第二定律： F = Fdt = dp dt 1、冲量 1）微分形式： dI Fdt Fdt 表示力的时间累积，叫时间 d t 内合外力 F 的冲量。
2）积分形式： I
牛顿运动定律适用的参考系称为惯性参考系。 一切惯性系，对于描述机械运动的力学规律来说是完全 等价的。 在一个惯性系内部所作的任何力学实验都不能够确定这 一惯性系本身是在静止状态，还是在做匀速直线运动。这 个原理叫做力学的相对性原理，或伽利略相对性原理。
二、经典（牛顿）力学时空观
据伽利略变换，可得到经典时空观 同时的绝对性
牛顿力学
时间的测量 长度的测量
与惯性系无关
-----牛顿力学的绝对时空观
三、惯性参考系与非惯性参考系
乙 甲
F
m l0
a
观察者甲： 有力 F 和加速度 a 即
F ma
牛顿定律在该参照系中适用 — 惯性系
观察者乙：有力 F 但没有加速度 a 即 m a 0, F 0
P Mvc P mv dp dp F F dt dt F ma F Mac
质点
质点系
例3 一质量m1=50kg的人站在一条质量为m2=200kg， 长度l=4m的船头上，开始时船静止。求当人走到船尾 时船移动的距离。水的阻力不计。
f 惯的方向与非惯性系的加 速度反向。
注意
惯性力不是真实力，无施力物体，无反作用力。
2、非惯性系中的力学规律
a ' 为物体相对非惯性系的加速度
F f 惯 ma '
牛顿运动定律及其应用 6
m1 + m2
D、 a1＝a， 、 ，
m1 + m2 m1 a2 = − a m2
方法总结： 确定物体在某一时刻的瞬时加速度，关键在于：
1、正确确定该瞬时物体受到的作用力，还要注意 正确确定该瞬时物体受到的作用力， 分析物体在这一瞬时前、后的受力及其变化情况。 分析物体在这一瞬时前、后的受力及其变化情况。 明确两种基本模型的特点。 2、明确两种基本模型的特点。 轻绳不需要形变恢复时间，在瞬时问题中， ⑴轻绳不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，其 弹力可以突变，成为零或别的值。 弹力可以突变，成为零或别的值。 轻弹簧（或橡皮绳）需要较长的形变恢复时间， ⑵轻弹簧（或橡皮绳）需要较长的形变恢复时间， 在瞬时间问题中，其弹力不能突变，大小不变。 在瞬时间问题中，其弹力不能突变，大小不变。
练习、如图示，倾斜索道与水平方向夹角为 ， 练习、如图示，倾斜索道与水平方向夹角为θ，已 知tg θ=3/4，当载人车厢匀加速向上运动时，人对 ，当载人车厢匀加速向上运动时， 厢底的压力为体重的1.25倍，这时人与车厢相对静 厢底的压力为体重的 倍 A） 止，则车厢对人的摩擦力是体重的 （ A. 1/3倍 倍 C. 5/4倍 倍 B.4/3倍 倍 D.1/4倍 倍 θ
1
a2
例5 、在运动的升降机中天花板上用细线悬挂一个 物体A，下面吊着一个轻质弹簧秤（ 物体 ，下面吊着一个轻质弹簧秤（弹簧秤的质量 不计） 弹簧秤下吊着物体B，如下图所示， 不计），弹簧秤下吊着物体 ，如下图所示，物体 A和B的质量相等，都为 ＝5kg，某一时刻弹簧秤 的质量相等， 和 的质量相等 都为m＝ ， 的读数为40N， 设 g=10 m/s2 ， 则细线的拉力等于 的读数为 ， _____ ，若将细线剪断，在剪断细线瞬间物体 的 若将细线剪断，在剪断细线瞬间物体A的 80N 向下 加速度是 18 m/s2 ，方向 ______ ； 2 m/s2 ； 物体B的加速度是 物体 的加速度是 A 向下 方向 _____ 。
牛顿力学成就及应用的总结
牛顿力学成就及应用的总结牛顿力学，也被称为经典力学，是物理学中的重要分支之一，由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪提出并发展起来。
牛顿力学基于三个基本定律，即牛顿运动定律，这些定律对于研究物体的运动行为和力的相互作用非常关键。
牛顿力学的发展和应用极大地促进了科学和工程领域的进步，以下将对牛顿力学的成就和应用进行总结。
首先，牛顿力学的最大成就之一是牛顿三定律的提出。
这三个定律包括惯性定律、运动定律和相互作用定律。
惯性定律指出一个物体在没有外力作用时将保持匀速直线运动或静止。
运动定律则描述了物体的加速度与施加在其上的力的关系，即F=ma（F代表力，m代表质量，a代表加速度）。
相互作用定律指出对于任何一个物体，它施加的力和它所受到的力是相等且方向相反的。
这些定律为研究物体的运动和力的作用提供了准确且可靠的基础，深刻影响了后续科学研究和应用。
其次，牛顿力学的另一个重要成就是万有引力定律的提出。
牛顿通过研究行星运动和天体力学，发现了万有引力定律，即两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
万有引力定律不仅促进了对天体运动的理解，还为后来的天体物理学和宇宙学研究提供了基础。
同时，牛顿通过万有引力定律的应用，成功地解释了地球的引力对物体运动的影响，如天体的轨道、陀螺仪、钟摆等问题。
此外，牛顿力学在工程领域也有重要应用。
例如，在机械工程中，牛顿力学的原理被用来设计和分析机械装置的运动和稳定性。
在航空航天工程中，牛顿力学被应用于设计和控制飞行器的运动轨迹和姿态。
而在土木工程中，牛顿力学常用于分析和设计桥梁、建筑物等结构的力学特性和稳固性。
总体而言，牛顿力学在工程领域的应用有助于实现各种结构和装置的稳定、安全和高效运行。
另外，牛顿力学的研究成果还推动了其他相关领域的发展。
在力学中，运动学和动力学的概念以及基本的力学计算方法都是基于牛顿力学的原理和公式。
而在现代物理学中，牛顿力学提供了许多基础概念和思维框架，为量子力学、相对论等现代物理学理论的发展提供了基础。
物理学牛顿三大定律的解释与应用
物理学牛顿三大定律的解释与应用牛顿三大定律是经典力学的基石，对于物体运动的解释和描述起着重要的作用。
这些定律由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪末提出，为后来的物理学研究奠定了坚实的基础。
本文将对牛顿三大定律进行解释，并探讨其在实际应用中的重要性。
第一定律：惯性定律牛顿的第一定律，也称作惯性定律，指出一个物体如果处于静止状态，将继续保持静止状态；而如果一个物体处于运动状态，将以相同的速度和方向继续运动，除非受到外力的作用。
此定律强调物体在没有受到外力作用时会保持其原有状态。
惯性定律的解释非常简单：物体有一种存在的“惯性”，即在不受外力作用时，物体将保持其原来的状态。
这一定律常常被用于解释为什么乘坐车辆突然加速或刹车时，我们会向前或向后倾斜。
根据惯性定律，在车辆加速或刹车时，我们的身体趋向保持原来的运动状态，而车辆的运动状态发生了改变，因此产生了身体的倾斜。
此外，在惯性定律的指导下，我们还可以解释为什么离心力会使得转动的物体向外部移动，或者为什么人在转弯时会感到向外推的力道。
这都是因为当物体偏离直线运动时，它会保持惯性，不受力的作用就会向外部移动。
第二定律：运动定律牛顿的第二定律，也被称为运动定律，是最为著名的定律之一。
它表明一个物体所受的力等于质量乘以加速度。
换言之，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比。
运动定律的数学表达方式是 F=ma，其中F表示力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
这个定律告诉我们，当我们对物体施加更大的力时，物体的加速度也会随之增加；而当物体的质量增加时，加速度则会减小。
第二定律的应用非常广泛。
例如，通过运动定律，我们可以计算出汽车的加速度，以评估汽车对应用的力和驾驶员的反应能力。
此外，运动定律也被应用于航空航天工程中，用于计算火箭或飞机的加速度和负载能力。
第三定律：作用与反作用定律牛顿的第三定律，又称作作用与反作用定律，指出对于任何施加在物体上的力，物体都会给予同样大小的反作用力，且方向相反。
4.5 牛顿运动定律的应用(连接体、传送带、板块模型) 课件 必修第一册
v0=2m/s
v
连接体模型
板块模型
F
N
解：（1）木块从左端到达右端所需的时间t．
木块向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：
Ff
设经时间t1木块的速度与传送带速度相等
G
经3米木块的速度就增加到与传送带的速度相等。此时摩擦力消失，
只剩下重力和支持力，木块向右与传送带共速做匀速直线运动。
(2)木板至少多长,物块才能与木板最终保持相对静止?
(3)物块与木板相对静止后,物块受到的摩擦力为多大?
答案:(1)a1=2m/s2 a2=1m/s2 (2)0.5m (3)6.29N
B.10 m/s2，8 N
C.8 m/s2，6 N
D.6 m/s2，9 N
总结：(1)先整体，后隔离。
)
传送带模型
板块模型
例 5 、 如图所示，物块A、B用一条绕过轻质定滑轮的轻绳相连，轻绳两部分分别处于
竖直和水平状态，A、B的质量分别为M、m，重力加速度为g，不计一切摩擦．现将系
统由静止释放，B向左运动。
v0＜v
μ＞tan
(a g cos g sin )
匀加速
A
θ
先匀加到v，后匀速
μ＜tan
v0＞v
μ＞tan
（g sin g cos )】
匀减速 【a
先【a1
（g sin g cos )】匀减，当(v物 v传 )后再以 a2匀减
（g sin g cos )】
的张力大小为( D )
A.F－2μmg
1
B.3F＋μmg
1
C.3F－μmg
4.5 牛顿运动定律的应用高一物理(新教材人教版必修第一册)
滑雪人所受的阻力
f=G1－ F合=mgsinθ－ F合=67.5N
)30o
Ｎ
f G1
G2 G
解： 根据运动学公式：x= vot +at2 /2得：
a
2x
t2
v0t
代入已知量得：a＝4m/s2
对人进行受力分析，建立坐标系，
根据牛顿第二定律F＝ma，得：
mgsinθ－F阻＝ma 即：F阻＝mgsinθ－ma 代入数值得：F阻＝67.5N 即：滑雪人受到的阻力是67.5N。
运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰
撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以 用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
（1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能 在冰面上滑行多远？g 取10 m/s2。 （2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始 在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了 多少距离？
4s内的位移
s
v0t
1 2
at 2
1 2
1.1 42
8.8m
类型一、 从受力确定运动情况
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在 受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动 状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受 力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用
运动学公式求所求量(运动学量)。
温故知新：匀变速直线运动
五大物理量
v0 vt a t x
三大公式
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牛顿运动定律及其应用
在物理学中，牛顿运动定律是描述物体运动行为的基本定律。
这些
定律由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪提出，至今仍然被广泛应用于解释和预测物体在力的作用下的运动。
第一定律，也被称为惯性定律，指出在没有外力作用下，物体将保
持静止或恒定速度直线运动的状态。
这意味着物体的运动状态不会自
发地改变，除非外力施加在其上。
例如，一个静止的书桌会一直保持
静止，而一个匀速运动的汽车将会继续以相同的速度行驶，除非有其
他力使其改变状态。
第二定律，也被称为加速度定律，描述了物体所受的力与其加速度
之间的关系。
牛顿第二定律的数学表达式为F = ma，其中F代表物体
所受的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个定律，
力与加速度成正比，而质量与加速度成反比。
简单来说，一个物体所
受的力越大，它的加速度就越大。
相比之下，质量越大的物体需要更
大的力才能达到相同的加速度。
第三定律，也被称为作用与反作用定律，说明了力的作用是相互的，两个物体之间存在着相等而反向的力。
这意味着对每一个物体所施加
的力，都有一个与之大小相等但方向相反的力作用在另一个物体上。
例如，当一个人站在冰上，并向后用力推墙壁，他会感受到一个相等
但方向相反的力，导致他自己向前滑行。
这些基本的运动定律在物理学中有着广泛的应用。
下面是一些实际
生活中常见的应用：
1. 汽车行驶：汽车的加速和制动过程可以通过牛顿第二定律来解释。
当我们踩下油门使汽车加速时，引擎施加的力超过了摩擦和其他阻力，使汽车产生加速度。
相反，当我们踩下制动踏板时，制动系统施加的
力减少了汽车的速度。
2. 运动员奔跑：运动员在跑道上奔跑时，脚对地面施加一个向后的力，从而推动运动员向前移动。
根据牛顿第三定律，地面对脚同样施
加一个向前的力，使得运动员向前加速。
3. 弹簧振动：当一个弹簧受到外力拉伸或压缩时，它会产生恢复力
以回复其原始形状。
弹簧的回弹速度和振幅可以通过牛顿第二定律来
计算。
4. 行星运动：行星绕太阳运动的过程可以通过牛顿引力定律和牛顿
第二定律解释。
牛顿引力定律说明了太阳对行星的引力，而牛顿第二
定律描述了行星在这个引力作用下的运动。
这些只是牛顿运动定律应用的几个例子，实际上，这些定律在各个
领域都有广泛的应用，包括力学、流体力学、电磁学等等。
总结起来，牛顿运动定律是物理学中非常重要的基本定律，它们帮
助我们解释和理解物体在受力作用下的运动行为。
这些定律的应用广泛，涵盖了各个领域，从汽车行驶到天体运动。
了解牛顿运动定律不
仅有助于我们理解自然界的现象，也对我们日常生活中的许多情况有
实际应用价值。