《高一物理知识点专题解析与题型练习（人教版必修1）》第4.6课时 用牛顿运动定律解决问题（一）（解析版）

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第4.6 课时 用牛顿运动定律解决问题（一）
一、牛顿第二定律的作用
确定了运动和 的关系，把物体的运动情况与 的情况联系起来。
二、两类基本问题
1.从受力确定运动情况：如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的 ，
再通过 确定物体的运动情况。
2.从运动情况确定受力：如果已知物体的运动情况，根据 求出物体的加速度，
再根据 就可以确定物体所受的力。
答案：力 受力 加速度 运动学的规律 运动学公式 牛顿第二定律
考点一 根据运动情况来求力
运动学有五个参量 、v、t、a、x，这五个参量只有三个是独立的。
运动学的解题方法就是“知三求二”。所用的主要公式：
①——此公式不涉及到位移，不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式
②——此公式不涉及到末速度，不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公
式
③——此公式不涉及到初速度，不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式
④——此公式不涉及到加速度，不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式
⑤——此公式不涉及到时间，不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式
根据运动学的上述 5个公式求出加速度，再依据牛顿第二定律 ，可以求物体所
受的合力或者某一个力。
1
考点二 根据受力来确定运动情况
先对物体进行受力分析，求出合力，再利用牛顿第二定律 ，求出物体的加速度，
然后利用运动学公式
① ② ③ ④ ⑤
求运动量（如位移、速度、时间等）
考点三 两类基本问题的解题步骤
1.根据物体的受力情况确定物体运动情况的解题步骤
① 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，画出物体的受力图．
② 求出物体所受的合外力．
③ 根据牛顿第二定律，求出物体加速度．
④ 结合题目给出的条件，选择运动学公式，求出所需的物理量．
2.根据物体的运动情况确定物体受力情况的解题步骤
① 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出受力图．
② 选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．
③ 根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力．
④ 根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力．
考点四 应注意的问题
1.不管是根据运动情况确定受力还是根据受力分析物体的运动情况，都必须求出物体的加速
度。
2.要注意运动学公式的适用条件，上述 5个式子都适用于匀变速直线运动。
3.注意匀减速直线运动中刹车问题（应清楚刹车所用的时间）、加速度的正负问题（若规定
初速度的方向为正方向，减速运动中的加速度应带负值）。
4.牛顿第二定律中的 F是指物体所受的合外力，要理解矢量性、瞬时性、同一性。
2
【例 1】一固定斜面长为 ，倾角为 θ=30°，斜面动摩擦因数为 ．若用一平行
于斜面的恒定外力 ，将一个质量为 的小物体从斜面底端推上斜面顶部，如图
所示，求力 作用的最短时间．（g=10m/s2）
【答案】
【解析】要使力 作用最短时间，则物体应在 作用下先匀加速运动时间 后撤去 ，然后
做匀减速运动冲上斜面顶部，速度刚好为零．
匀加速运动：
根据位移时间公式得：
根据速度时间公式得：
匀减速运动：
根据位移时间公式得：
根据速度时间公式得：
代入数据，联立解得 ．
【例 2】质量为 200t 的机车从停车场出发，行驶 225m 后，速度达到 54km／h，此时，司机关
闭发动机让机车进站，机车又行驶了 125m 才停在站上。设运动过程中阻力不变，求机车关
闭发动机前所受到的牵引力。
【答案】2.8×105N
【解析】关闭发动机，汽车做的是减速运动。机车关闭发动机前在牵引力和阻力共同作用下
向前加速；关闭发动机后，机车只在阻力作用下做减速运动。因加速阶段的初末速度及位移
均已知，故可由运动学公式求出加速阶段的加速度，由牛顿第二定律可求出合力；在减速阶
段初末速度及位移已知，同理可以求出加速度，由牛顿第二定律可求出阻力，则由两阶段的
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