4.5 牛顿运动定律的应用 讲义-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

本高中物理讲义聚焦牛顿运动定律的应用，系统梳理由受力确定运动情况、由运动确定受力情况、连接体问题及临界问题四大核心知识点，通过知识分解与重点标注构建学习支架，清晰呈现从受力分析到运动求解的逻辑脉络。 该资料以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，结合物理观念中的运动和相互作用观念设计内容，典型例题涵盖刹车痕迹分析、连接体分离等实际情境。课中辅助教师引导学生掌握整体法与隔离法等解题方法，课后助力学生通过实例巩固知识，有效查漏补缺。

第4章 运动和力的关系 4.5力牛顿运动定律的应用 知识导航 知识分解 知识内容 重点程度 知识点1 由受力确定运动情况 知识点2 由运动确定受力情况 知识点3 连接体问题 知识点4 临界问题 本节主要内容 (1) 能运用牛顿运动定律解决两类主要问题。 (2) 掌握应用牛顿运动定律解决问题的思路和方法。 (3) 重点关注连接体问题和临界与极值问题。 知识点分析 知识点1 【由受力确定运动情况】 一、基本思路 已知物体受力情况，由F=ma求得加速度a，再结合匀变速直线运动公式： 最终求得位移x、初速度v0​、末速度v、运动时间t。 2、 解题步骤 确定研究对象 → 进行受力分析，画出受力示意图 → 求合外力 → 求加速度 → 求其他运动物理量 知识点2 【由运动确定受力情况】 一、基本思路 已知物体运动情况 → 由匀变速直线运动公式求得加速度a → 由F=ma确定物体的受力情况 二、解题步骤 知识点3 【连接体问题】 一、连接体 连接体是指几个物体通过细线、轻杆或弹簧连在一起，或并排、直接叠放在一起，并在外力作用下一起运动的物体系统 二、处理连接体问题的两种常用方法 项目 整体法 隔离法 简述 将加速度相同的几个物体作为一个整体分析的方法 将系统中的某一物体隔离出来单独分析的方法 选择原则 求系统整体的加速度或所受合外力 求系统内物体之间的相互作用力 研究核心 受力分析时不考虑系统内物体间的相互作用力，通常隔离受力个数少的物体 单独分析隔离体的受力，列牛顿第二定律方程 3、 连接体问题常见情形 知识点4 【临界问题】 一、临界和极值问题的关键词 (1) 题目中有 “刚好”“恰好”“正好” 等字眼，表明题述过程存在临界点。(2) 题目中有 “取值范围”“多长时间”“多大距离” 等字眼，表明题述过程存在起止点，对应临界状态。 (3) 题目中有 “最大”“最小”“至多”“至少” 等字眼，表明题述过程存在极值，极值点往往是临界点。 二、临界问题的常用分析方法 (1) 极限分析法：把问题推向极端，分析极端情况下的状态和满足的条件，列物理方程找出临界条件。 (2) 假设法：假设出现某种临界状态，分析物体的受力和运动状态与题设是否相符，再根据实际情况处理。 (3) 数学方法：将物理规律转化为数学表达式，结合数学求极值的方法，求解临界条件和临界值。 三、常见临界状态与对应条件 典型例题 例题1（25-26高一上·浙江杭州·期末）在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是，查得该车辆的轮胎与地面的动摩擦系数为0.7，车辆刹车后轮胎抱死（不转动）仅靠轮胎与地面的滑动获得制动力而减速。该路段的限速是，取，则该车是否超速（　　） A．超速 B．不超速 C．无法判断 D．刚好是 例题2（2026·江苏南京·模拟预测）如图，光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体，A、B的质量分别为mA＝6 kg，mB＝4 kg，从t＝0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB大小随时间变化的规律分别如图甲、乙所示，则（　　） A．t＝0时，A物体的加速度为2 m/s2 B．t＝2 s时，A、B开始分离 C．t＝0时，A、B之间的相互作用力为3 N D．A、B开始分离时的速度为1 m/s 例题3（25-26高一上·河南南阳·期末）如图所示，质量为的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.4，当物体运动的速度为时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为的恒力，在此恒力作用下（取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力），下列说法正确的是（　　） A．物体经速度减为零 B．物体受滑动摩擦力的方向与方向相反 C．物体速度减为零后会反向加速运动 D．物体运动过程受到的合力大小为 例题4（24-25高一上·江西宜春·期末）如图所示，A、B两物体相距时，物体A在水平向右的拉力作用下，以的速度向右匀速运动，而物体B在水平向左的拉力的作用下以的初速度向右做匀减速运动。两物体质量相同，与地面的动摩擦因数均为0.3，，则经过多长时间A追上B（　　） A．4s B．5s C．6s D．7s 例题5（24-25高一上·重庆·期末）小明将滑块以的初速度在水平面上推出，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度g取以初速度方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A．滑块的加速度为 B．1s末，滑块的速度为 C．2s初，滑块的速度为 D．4s末，滑块的速度 例题6（25-26高一上·浙江杭州·期末）如图，倾角为的斜面固定在水平地面上，现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面，一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向上运动的时间是向下运动的时间的一半，则它与斜面间的动摩擦因数应为（　　） A． B． C． D． 例题7（25-26高一上·山西朔州·期末）如图1所示的无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次无人机的飞行测试中，无人机从地面由静止开始竖直向上飞起，其速度随时间的变化如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．该无人机在前3s的速度变化比3s~5s的速度变化更快 B．该无人机在3s时飞到了最高点 C．该无人机在前3s的位移为12m D．该无人机在4s时所受的合力方向与速度方向相反 例题8（2026·贵州毕节·二模）如图有一足够长的浅色水平传送带，顺时针转动，速度恒为。现将一颜料块无初速度轻放于传送带左端，它与传送带间动摩擦因数为0.3。忽略空气阻力，重力加速度取。则颜料块在加速阶段（　　） A．加速度为 B．时间为 C．位移为 D．在传送带上留下的划痕长度为 例题9（25-26高一上·江苏无锡·月考）如图所示，A、B两物块静止叠放在水平地面上，A、B的质量分别为mA=3kg，mB=2kg，A、B之间的动摩擦因数为μ1=0.5，B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2 。现对A施加一水平拉力F（　　） A．当F=12N时，A，B都相对地面静止 B．当F＞15N时，A相对B滑动 C．当F=20N时，A，B间的摩擦力为14N D．无论F为何值，B的加速度不会超过2m/s2 例题10（25-26高一下·河南平顶山·开学考试）某机场航站楼行李处理系统其中的一段如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱（可视为质点）以初速度滑上水平传送带，从A点运动到B点的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（　　） A．传送带转动的速度大小为6m/s B．小行李箱与传送带间的动摩擦因数为0.04 C．A、B两点间的距离为8m D．小行李箱与传送带的相对位移大小为6m 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $