4.5牛顿运动定律的应用（课时2 两类动力学问题） 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

牛顿运动定律的应用

（课时2两类动力学问题）

两类动力学问题

一、从受力情况确定运动情况

1．基本思路

首先对研究对象进行受力情况和运动情况分析，把题中所给的情况弄清楚，然后由牛顿第二定律，结合运动学公式进行求解．

2．解题步骤

(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图．

(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合力(包括大小和方向)．

(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．

(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．

已知物体的受力情况求得a，求得s、v0、v、t.

二、从运动情况确定受力情况

1．基本思路

首先从物体的运动情况入手，应用运动学公式求得物体的加速度a，再在分析物体受力的基础上，灵活利用牛顿第二定律求出相应的力．

2．解题步骤

(1)确定研究对象；对研究对象进行受力分析，画出力的示意图；

(2)选取合适的运动学公式，求得加速度a；

(3)根据牛顿第二定律列方程，求得合力；

(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力

已知物体运动情况a物体受力情况．

三、解决两类基本问题的方法

以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：

题型二  已知受力情况求物体的运动情况

【例1】地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进．若用此力与水平成37°角向斜下方推木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

 

 

 

 

变式1-1、如下图所示，质量m=1kg的小物块M放在倾角为 的斜面上，物块跟斜面间的动摩擦因数。现用大小为F=20N的水平推力作用于物块，则其上滑加速度为多大？（g=10m/s2  ,  ）  

 

【例2】电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动(如图1所示)，以下说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)

A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2

B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2

C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2

D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2

题型三  已知运动情况求物体的受力情况

【例3】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一

个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2ｍ高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0ｍ高处。已知运动员与网接触的时间为1.2ｓ，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取10m/s2）。

 

 

 

 

【例4】如图所示，质量m＝1 kg的小球穿在长L＝1.6 m的斜杆上，斜杆与水平方向成α＝37°角，斜杆固定不动，小球与斜杆间的动摩擦因数μ＝0.75。小球受水平向左的拉力F＝1 N，从斜杆的顶端由静止开始下滑(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)试求：

(1)小球运动的加速度大小；

(2)小球运动到斜杆底端时的速度大小。

 

 

 

 

 

 

 

【例5】如图所示的机车，质量为100 t，设它从停车场出发经225 m后速度达到54 km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站．机车又行驶了125 m才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，求机车关闭发动机前所受的牵引力．

 

 

 

 

 

题型四  综合应用