《高一物理40个经典专题（人教版必修第一册）》专题31 动力学两类基本问题（原卷版）

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专题 31 动力学两类基本问题

动力学问题是将运动学与力学问题综合起来进行考查的一类问题，一般可分为“已知运动求力”和

“已知力求运动”两类基本问题。求解两类动力学问题的关键在于做好“两个分析”（即物体的受力分析

和物体的运动过程分析），抓住“一个桥梁”（即物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁）。

1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路：

先求出几个力的合力，由牛顿第二定律(F合＝ma)求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移。

2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路：

已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力.

3.应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是解决此类问题的纽带，

分析流程如下：

受力情况

maF 

加速度a

运动学公式

运动v、t、s

4.常用方法

（1）合成法。在物体受力个数较少时一般采用合成法。

（2）正交分解法。若物体的受力个数较多（3个或 3个以上），则采用正交分解法。

一、已知受力情况确定运动情况

已知物体受力情况确定运动情况，是指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：先分析物体的受力情况，求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，进一

步利用运动学公式求出相关运动学量。

【例 1】在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在

地面上滑动时留下的痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是 14m。假设汽车轮胎与地面间的动摩

擦因数为 0.7，g=10m/s2。则汽车开始刹车时的速度为（　　）

A.7m/s B.10m/s C.14m/s D.20m/s

【例 2】如图所示，劲度数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触

（未连接），弹簧水平且无形变.用水平力 F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体

静止.撤去 F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为 4 .物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加

速度为。则（）

A.撤去 F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动

B.撤去 F后，物体刚运动时的加速度大小为

C.物体做匀减速运动的时间为

D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为

二、已知运动情况确定受力情况

已知物体运动情况确定受力情况，是指在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，求出物体所

受的力或相关物理量（如动摩擦因数等）。

处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，根据运动学公式求出加速度，再在分析物体受力情

况的基础上，用牛顿第二定律列方程求出相关力学量。

[例3]如图所示，一质量 m＝0.4kg 的小物块（可视为质点），恰好能沿倾角 θ＝37°斜面匀速下滑。若现在

给物体施加与斜面成某一夹角的拉力 F，让物块以 v0＝2m/s 的初速度由 A点沿斜面向上做匀加速运动，经 t

＝2s 的时间物块运动到 B点，A、B之间的距离 L＝10m。已知 sin37°=0.6，重力加速度 g取10m/s2。求：

（1）物块与斜面之间的动摩擦因数 μ；

（2）物块上滑时加速度 a的大小及到达 B点时速度 vB的大小；

（3）拉力 F与斜面夹角 α多大时，拉力 F最小及拉力 F的最小值。

三、总结

通过以上例题的分析与求解，可大致将两类动力学问题的解题步骤总结为：

（1）明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体。研究对象可以是某个物体，

也可以是几个物体构成的系统。

（2）进行受力分析和运动状态分析，画好受力分析图、过程示意图，明确物体的运动性质和运动过

程。

（3）选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某--坐标轴的正方向。

（4）确定合外力F。

（5）根据牛顿第二定律列方程求解，必要时还要对结果进行讨论。

1.一架无人机质量为 2kg，运动过程中空气阻力大小恒定.该无人机从地面由静止开始竖直向上运动，一段

时间后关闭动力，其v-t图象如图所示，g取10m/s2.下列判断正确的是（　　）

A.无人机上升的最大高度为 72m

B.6～8s 内无人机下降

C.无人机的升力大小为 28N

D.无人机所受阻力大小为 4N

2.把弹力球从一定高处由静止释放，碰地反弹到最高点时接住，过程中的速度大小与时间关系图像如图所

示，空气阻力恒定，g取10m/s2，下列判断正确的是（　　）

A.过程中球的位移为 0m

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