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第2讲牛顿运动定律及其应用第1页1．图象问题在高考中题目类型有以下三种(1)已知图象求物理量；(2)图象转换；(3)经过对物理过程分析，找出与之对应图象或依据已知条件画图象．2．要熟悉图象形状并了解其物理意义，尤其是要把物理图象与实际情景结合，依据牛顿运动定律分析．第2页[视角1]

(年高考天津理综)如图甲所表示，静止在水平地面物块A，受到水平向右拉力F作用，F与时间t关系如图乙所表示，设物块与地面静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则(

)A．0～t1时间内F功率逐步增大B．t2时刻物块A加速度最大C．t2时刻后物块A做反向运动D．t3时刻物块A动能最大第3页[思绪点拨]

(1)0～t1时间内，物块静止；(2)t1～t3时间内物块做变加速运动；(3)t3时刻物块加速度为零．[规范解答]

在0～t1时间内物块A所受协力为零，物块A处于静止状态，依据P＝Fv知，力F功率为零，选项A错误；在t2时刻物块A受到协力最大，依据牛顿第二定律知，此时物块A加速度最大，选项B正确；物块A在t1～t2时间内做加速度增大加速运动，在t2～t3时间内做加速度减小加速运动，t3时刻，加速度等于零，速度最大，选项C错误、选项D正确．[答案]

BD第4页第5页第6页[答案]

(1)0.2N

(2)0.375m第7页在利用牛顿第二定律处理连接体问题时惯用到整体法和隔离法．1．整体法在连接体问题中，假如不要求知道各个运动物体之间相互作用力，就能够把它们看成一个整体(当成一个质点)，只分析整体所受外力，应用牛顿第二定律列方程即可．2．隔离法假如需要知道物体之间相互作用力，就需要把某一个物体从系统中隔离出来，分析这个物体受到全部力，应用牛顿第二定律列出方程．第8页[视角1]

(12分)如图所表示，质量分别为mA、mB两个物体A、B用细绳相连跨过光滑滑轮，将A置于倾角为θ斜面上，B悬空．设A与斜面、斜面与水平地面间均是光滑，A在斜面上沿斜面加速下滑，求斜面对高出地面竖直挡壁水平方向上作用力大小．[思绪点拨]

A、B两物体加速度大小相等，但方向不一样，应隔离分析．第9页第10页第11页第12页第13页[视角2]运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ.设球拍和球质量分别为M，m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则(

)A．运动员加速度大小为gsinθB．球拍对球作用力大小为mgcosθC．运动员对球拍作用力大小为(M＋m)g/cosθD．运动员对地面作用力方向竖直向下第14页[答案]

C第15页第16页2．惯用方法(1)整体法与隔离法；(2)正交分解法．第17页[视角1]

(16分)如图所表示，已知小孩与雪橇总质量为m＝20kg，静止于水平冰面上A点，雪橇与冰面间动摩擦因数为μ＝0.1.(g取10m/s2)(1)大人先用30N水平恒力拉雪橇，经8秒抵达B点，求A、B两点间距离L.(2)若大人用大小为30N，与水平方向成37°角力斜向上拉雪橇，使雪橇从A处由静止开始运动并能抵达(1)问中B处，求拉力作用最短距离．(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6)(3)在第(2)问拉力作用最短距离对应运动过程中，小孩与雪橇最大动能为多少？第18页[思绪点拨]

第(2)问包含两个过程：先加速；撤去力后减速．题中有两个隐含条件，如撤去拉力瞬间速度大小不变；撤去拉力后，雪橇恰好减速到B点时速度为零．[规范解答]

(1)对小孩进行受力分析，由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma (3分)a＝0.5m/s2(2)设大人力作用了x距离后撤去，小孩抵达B点速度恰好为0.第19页过程一：受力分析如图所表示，设加速度为a1.由牛顿第二定律得：Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma1 (2分)刚撤去力时雪橇速度为v，最短距离为x.则v2＝2a1x (1分)过程二：撤去力后，雪撬加速度大小为a2，受力如图所表示．由牛顿第二定律得：μmg＝ma2 (1分)撤去力时匀减速运动初速度也为v，则v2＝2a2(L－x) (1分)解得x≈12.4m． (1分)第20页[答案]

(1)16m

(2)12.4m

(3)72J第21页第22页[视角2]一质量m＝2.0kg小物块以一定初速度冲上一倾角为37°足够长斜面，如图甲所表示．某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程速度—时间图线，如图乙所表示．(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)小物块冲上斜面过程中加速度大小；(2)小物块与斜面间动摩擦因数；(3)1.6s内小物块运动位移大小．第23页第24页[答案]

(1)8.0m/s2

(2)0.25

(3)3.28m第25页解这类问题步骤(1)先隔离两物体；(2)受力分析，运动过程分析(分段标明各自运动图)；(3)先列位移总关系式或速度总关系式，后分别对各物体列式．第26页[视角1]

(16分)一小圆盘静止在一长为L薄滑板上，且位于滑板中央，滑板放在水平地面上，如图所表示，已知盘与滑板间动摩擦因数为μ1，盘与地面间动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a(a＞μ1g)，使滑板沿水平地面运动，加速度方向水平向右．若水平地面足够大，则小圆盘从开始运动到最终停顿共走了多远距离？(以g表示重力加速度)第27页[思绪点拨]

圆盘运动分两个过程，分析图以下．第28页第29页[答案]见规范解答第30页第31页[视角2]如图所表示，一块质量为M、长为L匀质板放在很长光滑水平桌面上，板左端有一质量为m小物体(可视为质点)，物体上连接一根很长细绳，细绳跨过位于桌边定滑轮．某人以恒定速率v向下拉绳，物体最多只能抵达板中点，而板右端还未抵达桌边定滑轮处，试求：(1)物体刚抵达板中点时，板对地位移；(2)若板与桌面之间有摩擦，为使物体能抵达板右端，板与桌面之间动摩擦因数范围．第32页第33页第34页

用动力学方法处理传送带类问题【典例】

(年临沂市第三次模拟)(16分)山东卫视“高兴向前冲”赛道能够简化成下列图：参赛者从高度H＝5m，倾角为60°斜面顶端A点由静止滑下(摩擦力忽略不计)．抵达斜面底部时，参赛者马上以水平方向分速度匀速经过长度L＝15m，以v＝2m/s速度逆时针运行传送带BC，

并从C点水平离开传送带后落到水平台上，运动过程中能够把参赛者看做质点．第35页已知CD间水平距离为x＝2.7m，竖直方向距离h＝1.8m，人与传送带相对滑动时动摩擦因数μ＝0.25，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10m/s2，试求：第36页

(1)试判断参赛者能否落到水平台上？若能，请求出从开始运动到落至水平台上所经历时间；若不能，说明理由．

(2)若参赛者运动至距B点2.5m时不慎摔倒，并经过2_s重新站起马上向前匀加速运动，最少请问他要以多大加速度运动才不至于落水．第37页【画图寻法】各阶段规律分