《2022年高考物理二轮复习力学考点深度剖析与训练（全国通用）》专题09 牛顿第二定律 两类动力学问题（解析版）

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专题 09 牛顿第二定律 两类动力学问题
考点一 牛顿第二定律
1.牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与
合外力相同。
要点诠释：牛顿第二定律的比例式为 ；表达式为 。1 N 力的物理意义是使质量为 m=1kg
的物体产生 的加速度的力。
几点特性：（1）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，加速度与力
同时存在、同时变化、同时消失。
（2）矢量性： 是一个矢量方程，加速度 与力 F方向相同。
（3）独立性：物体受到几个力的作用，一个力产生的加速度只与此力有关，与其他力无关。
（4）同体性：指作用于物体上的力使该物体产生加速度。
2．动力学中的三个决定关系
（1）力与物体的质量决定加速度。
（2）加速度与时间决定速度变化量。
（3）速度方向与加速度方向（或合力方向）决定物体的运动性质。
考点二　动力学两类基本问题
一、动力学的两类基本问题
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：

4．解题关键
（1）两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；
（2）两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁．
5．常用方法
（1）合成法
在物体受力个数较少（2个或 3个）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）时，则采用正交分解法．
1．如图所示，一个质量为 的小木板放在光滑的水平地面上，在木板上放着一个质量为 的
小物体，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着静止在木板上，这时弹簧的弹力为 2N。现沿水平向左的方
向对小木板施以作用力，使木板由静止开始运动起来，运动中力 F由0逐渐增加到 12N，以下说法正确的
是（　　）
A．物体受到的摩擦力一直减小
B．物体与小木板先保持相对静止，后相对滑动
C．物体与小木板一直保持相对静止
D．小木板受到 9N 的拉力时，物体受到的摩擦力大小为 3N
【答案】C
【解析】A．若物体与木板之间的摩擦力恰好为 0，则物体只受到弹簧的弹力的作用，此时物体的加速度为
由于物体始终相对于木板静止，所以此时整体在水平方向的受力为
所以当力 F增大到 6N 时，物体不受摩擦力作用。则拉力小于 6N 之前，摩擦力随拉力 F的增大而减小，当
拉力大于 6N 后，摩擦力又随拉力的增大而增大，故 A错误；
BC．由题，当弹簧的弹力是 2N 向右时，物体仍然静止在木板上，所以物体与木板之间的最大静摩擦力要
大于等于 2N。若要使物体相对于木板向右滑动，则物体受到的木板的摩擦力至少要大于等于 2N，方向向
左，即物体受到的合力至少向左 4N 的力，物体的加速度为
同时，物体与木板有相对运动时，木板的加速度要大于物体的加速度，当二者相等时，为最小拉力。则有
即只有在拉力大于 12N 时，物体才能相对于木板滑动，所以在拉力小于 9N 时，物体相对于木板静止，故
B错误，C正确；
D．小木板受到 9N 拉力时，整体的加速度
物体受到的摩擦力为 ，则
所以
故D错误。
故选 C。
2．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水
平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角 θ变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦
力Ff随角度 θ的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　）
A．木块与木板间的动摩擦因数
B．木块与木板间的动摩擦因数 μ＝
C．木板与地面的夹角为 θ2时，木块将做自由落体运动
D．木板由 θ1转到 θ2的过程中，木块的速度越来越大、加速度越来越小
【答案】A
【解析】AB．木块收到的静摩擦力在开始到刚要滑动的过程为静摩擦力有
故为正弦变化，而滑动后变为了静摩擦力，则摩擦力为
为余弦变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，当夹角为 时，最大静摩擦力为 ，而滑动摩擦力
为 ，根据滑动摩擦力的公式则有
解得
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