四、牛顿运动定律及简单应用

牛顿运动定律及其应用牛顿运动定律是经典物理学的重要组成部分。

该定律是形成整个物理学的基础，它解释了物体运动的力学规律。

牛顿运动定律不仅有纯理论方面的应用，还有实际物理问题的具体解决方案。

一、牛顿运动定律的概念牛顿运动定律简称牛顿定律，是经典力学中的三个基本定律之一，主要阐述了物体在受力作用下的运动规律。

一般认为牛顿运动定律包含以下三个方面的内容：1. 物体运动状态的惯性，即没有外部力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动的状态；2. 物体的加速度大小与作用力成正比，方向与作用力方向相同；3. 物体作用力与反作用力大小相等，方向相反。

二、牛顿运动定律的应用1. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律是运动学与动力学的基础，具有重要的应用价值。

在许多科学技术领域，长时间的恒定作用力是很难实现的。

而且，为了保证精度及可靠性，必须满足设备的高精度、长时间性能稳定等需求。

常常采用惯性运动的概念，即由物体的惯性保持其原来的状态，以达到稳定的效果。

比如说，汽车减速时要离开刹车，将离合器松开，让发动机阻力和车轮的弹性力平衡，这就是利用牛顿第一定律所实现的。

2. 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律说明了力与加速度的关系。

任何物体都可以视为质点，即对质量集中在一个点而导致的物体。

它通常被描述为一个物体所受力的大小与速度的变化率成正比。

因此，牛顿第二定律可以被看作是加速度计算的基本公式。

举个例子，当我们想要去提高跳绳的速度时，必须增加绳索的旋转速度，以增加绳上的拉力，使脚踩弹跳更顺畅。

根据牛顿第二定律，物体受力与加速度成正比。

因此，在提高跳绳速度的过程中，我们可以通过应用拉力来增加加速度，从而提高跳绳的速度。

3. 牛顿第三定律的应用牛顿第三定律描述了两个物体之间相互作用的情况。

它表示每个物体受到的作用力与另一个物体施加在其上的相同大小的反作用力相等，方向相反。

举个例子，当人们在游泳时，水对游泳池边的力与离水面很近的空气对人体的相等的反向力是一对牛顿第三定律的作用力和反作用力。

牛顿运动定律的应用教案
教学目标：
1.掌握牛顿运动定律的基本内容和应用方法。

2.理解物体运动状态改变的原因，培养学生分析和解决问题的能力。

3.培养学生的创新精神和科学探究精神。

教学内容：
1.牛顿第一定律及其应用。

2.牛顿第二定律及其应用。

3.牛顿第三定律及其应用。

教学重点：
1.牛顿第一定律及其应用。

2.牛顿第二定律及其应用。

教学难点：
1.牛顿第二定律的应用。

2.复杂情况下牛顿运动定律的应用。

教学方法：
1.讲解法：对牛顿运动定律的内容和应用方法进行讲解。

2.案例分析法：通过典型案例的分析，让学生掌握牛顿运动定律的应用方
法。

3.实验法：通过实验验证牛顿运动定律，培养学生的实验能力和观察能力。

教具和多媒体资源：
1.黑板和粉笔。

2.投影仪和PPT。

3.实验器材（小车、重物、弹簧测力计、滑轮等）。

教学过程：
1.导入新课：通过复习牛顿运动定律的基本内容，引出本节课的主题。

2.讲解内容：分别讲解牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律及其应
用方法。

3.案例分析：通过典型案例的分析，让学生掌握牛顿运动定律的应用方法。

4.实验验证：通过实验验证牛顿运动定律，培养学生的实验能力和观察能
力。

5.课堂讨论：让学生分组讨论，分享学习心得和解题经验。

6.小结与布置作业：对本节课的内容进行总结，布置相关练习题，巩固所学
知识。

7.反思与提升：根据学生反馈情况，反思教学过程，不断提升教学质量。

高中物理重难点及高考题解牛顿运动定律一.牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律，又叫惯性定律。

这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。

1.牛顿第一定律牛顿第一定律揭示了宇宙中一切物体(或物质)的存在形式，即一切物体在不受外力作用时处于匀速直线运动状态，或处于静止状态，并且运动是绝对的，而静止是相对的。

同时牛顿第一定律也说明了力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因。

2.惯性(1)惯性是物体本身的固有属性，不论物体处于怎样的运动状态，物体均具有惯性。

(2)质量是物体惯性大小的量度。

质量越大，惯性也就越大。

【难点突破】惯性是物体最基本的属性。

表现为：当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为物体运动状态不改变；当物体所受合外力不为零时，惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。

【例题】如图所示，水平放置的小瓶内有水，其中有一气泡。

当瓶从静止状态突然向右运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？(1)甲同学认为：在瓶内的小气泡由于惯性将向左运动，你认为这个结论正确吗？并说明理由。

(2)乙同学认为：瓶中的水由于惯性保持原来的静止状态，相对于瓶子来说向左运动，而瓶中的气泡就向右移动，你认为这个结论正确吗，请说明理由。

【分析】【题解】【答案】二.牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

1.牛顿第二定律(1)牛顿第二定律揭示了物体的加速度跟它受到的合外力及物体本身质量之间的定量关系，其数学表达式为a ∝mF 式中各物理量取国际单位制中的单位后可以写为F 合=ma(2)牛顿第二定律反映了合外力的方向决定加速度的方向，而加速度的方向和速度改变量的方向一致，所以速度改变量的方向也就决定于合外力的方向。

(3)作用在物体上的每一个力都会使物体产生一个加速度，物体最终表现出来的加速度是这些加速度的矢量和，由此可以提供计算物体加速度的两条途径，即可以先求合外力，再求合外力产生的加速度；可以先求所有外力产生的加速度，再求这些加速度的矢量和。

牛顿运动定律及其应用在物理学中，牛顿运动定律是描述物体运动行为的基本定律。

这些定律由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪提出，至今仍然被广泛应用于解释和预测物体在力的作用下的运动。

第一定律，也被称为惯性定律，指出在没有外力作用下，物体将保持静止或恒定速度直线运动的状态。

这意味着物体的运动状态不会自发地改变，除非外力施加在其上。

例如，一个静止的书桌会一直保持静止，而一个匀速运动的汽车将会继续以相同的速度行驶，除非有其他力使其改变状态。

第二定律，也被称为加速度定律，描述了物体所受的力与其加速度之间的关系。

牛顿第二定律的数学表达式为F = ma，其中F代表物体所受的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。

根据这个定律，力与加速度成正比，而质量与加速度成反比。

简单来说，一个物体所受的力越大，它的加速度就越大。

相比之下，质量越大的物体需要更大的力才能达到相同的加速度。

第三定律，也被称为作用与反作用定律，说明了力的作用是相互的，两个物体之间存在着相等而反向的力。

这意味着对每一个物体所施加的力，都有一个与之大小相等但方向相反的力作用在另一个物体上。

例如，当一个人站在冰上，并向后用力推墙壁，他会感受到一个相等但方向相反的力，导致他自己向前滑行。

这些基本的运动定律在物理学中有着广泛的应用。

下面是一些实际生活中常见的应用：1. 汽车行驶：汽车的加速和制动过程可以通过牛顿第二定律来解释。

当我们踩下油门使汽车加速时，引擎施加的力超过了摩擦和其他阻力，使汽车产生加速度。

相反，当我们踩下制动踏板时，制动系统施加的力减少了汽车的速度。

2. 运动员奔跑：运动员在跑道上奔跑时，脚对地面施加一个向后的力，从而推动运动员向前移动。

根据牛顿第三定律，地面对脚同样施加一个向前的力，使得运动员向前加速。

3. 弹簧振动：当一个弹簧受到外力拉伸或压缩时，它会产生恢复力以回复其原始形状。

弹簧的回弹速度和振幅可以通过牛顿第二定律来计算。

高考物理模型及解题大招高考物理模型及解题大招一、背景介绍在高考中，物理作为一门重要的科目，是很多考生必须面对的难关。

为了在高考中获得更好的成绩，考生需要掌握物理相关的模型和解题大招。

二、高考物理模型介绍高考物理涉及的模型较多，下面将列举一些常见的模型及其应用。

1. 运动学方程这是物理中最基本的模型之一，适用于描述任何类型的运动。

在高考中，考生需要掌握各种运动学方程及其应用，如速度、位移、时间等。

熟练掌握这些方程是解题的基础。

2. 牛顿运动定律牛顿运动定律是经典力学中最重要的定律之一，它描述了物体的运动状态和受力情况之间的关系。

在高考中，考生需要掌握牛顿运动定律的表述方式和应用，包括如何确定受力方向和大小等。

3. 能量守恒定律能量守恒定律是热力学中最基本的定律之一，也是物理中最重要的定律之一。

它描述了能量在物理学中的变换和守恒。

在高考中，考生需要熟悉如何使用能量守恒定律来解决各种物理问题。

4. 热力学定律热力学定律是热力学中的基本原理，主要描述了热力学体系在热学平衡状态下的特性。

在高考中，考生需要掌握热力学定律的表述和应用，如热力学第一定律和第二定律等。

三、高考物理解题大招除了掌握各种物理模型，考生还需要掌握一些解题技巧，以下是一些常见的解题大招。

1. 分析题目在解题之前，考生需要认真仔细地阅读题目，了解题目所涉及的知识点和要求，分析题目的难度，然后再结合自己的知识、经验和思维来解决问题。

2. 列出解题步骤解题时，考生需要按照题目要求列出解题步骤，逐步分析和推导，以确保解题的正确性和完整性。

3. 注意数值和单位在解题过程中，考生需要注意数值和单位的转换，同时也要注意各种量之间的关系，以确保答案的准确性。

4. 多练习最后，考生需要多练习各种物理题目，熟悉各种解题技巧和知识点，以提高自己的解题能力，从而在高考中取得好成绩。

总之，高考物理是一个重要的科目，需要考生掌握各种物理模型和解题技巧。

只有通过不断的学习和练习，才能够在高考中取得好成绩。

第四章 4.6.1用牛顿定律解决问题【学习目标】1．进一步学习对物体的受力情况及运动情况进行分析的方法。

2．掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答有关问题的基本思路和方法。

【学习任务】一、由受力情况确定运动情况例1一木箱装货物后质量为50 kg，木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，某人以200 N斜向下的力推箱，推力的方向与水平面成30°角，g取10 m/s2.求：(1)木箱的加速度；(2)第2 s末木箱的速度．解析取木箱为研究对象，木箱受力情况如右图所示，建立直角坐标系xOy，并取加速度a的方向为x轴的正方向．(1)根据牛顿第二定律有X: Fcos 300—F f=maY: F N-Fsin 300-mg=0又有 F f=μF N联立解得：a=代入数据得：a=1.06 m/s2.(2)第2 s末速度为：v2=at=1.06×2 m/s=2.12 m/s.归纳总结：(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)一般步骤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，求出物体所受的合外力(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．【补充学习材料】例1．一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04(g取10 m/s2)求：(1)滑雪者加速度的大小；(2)滑雪者5 s内滑下的路程；(3)滑雪者5 s末速度的大小．2 质量为m=10kg的物体静止在水平面上，它们之间的动摩擦系数μ=0.5，现在对物体施加以如图所示的拉力F=100N ,与水平方向夹角θ=37º (sin37º=0.6，g取10m/s2。

牛顿运动定律的应用学习目标：1.[物理观念]进一步掌握受力分析的方法，并能结合物体的运动情况进行受力分析． 2.[科学思维]知道动力学的两类问题，理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁． 3.[科学思维]掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题．一、动力学方法测质量如果已知物体的受力情况和运动情况，可以求出它的加速度，进一步利用牛顿第二定律求出它的质量．二、从受力确定运动情况1．牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来．2．如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学规律确定物体的运动情况．三、从运动情况确定受力1．如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．2．解决动力学问题的关键：对物体进行正确的受力分析和运动情况分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．(√)(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．(×)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．(√)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的. (×)2．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为m A>m B，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为 ( ) A．x A＝x B B．x A>x BC．x A<x B D．不能确定A[A、B两物体在滑行过程中所受合外力等于它们所受的滑动摩擦力，由牛顿第二定律知，－μmg ＝ma ，得a ＝－μg ，由运动学公式v 2t －v 20＝2ax 得，x ＝v 202μg，故x A ＝x B ，选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．]3．质量为0.2 kg 的物体从36 m 高处由静止下落，落地时速度为24 m/s ，则物体在下落过程中所受的平均阻力是多少？(g 取10 m/s 2)[解析] 由运动学公式v 2t －v 2＝2ax 得加速度a ＝v 2t －v 202x ＝242－02×36m/s 2＝8 m/s 2.物体受力分析如图所示，由牛顿第二定律得F 合＝ma ＝0.2×8 N＝1.6 N ，而F 合＝mg －F 阻，则物体在下落过程中所受的平均阻力F 阻＝mg －F 合＝0.2×10 N－1.6 N ＝0.4 N.[答案] 0.4 N已知受力确定运动情况玩滑梯是小孩非常喜欢的活动，如果滑梯的倾角为θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ，滑梯长度为L ，怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？提示：首先分析小孩的受力，利用牛顿第二定律求出其下滑的加速度，然后根据公式v 2＝2ax 和x ＝12at 2即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时间.2．解题的一般步骤【例1】如图所示，质量为2 kg的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现给物体施加一个与水平面成37°角的斜向上的拉力F＝5 N的作用(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：(1)物体与地面间的摩擦力大小；(2)5 s内的位移大小．思路点拨：分析物体受力情况―――――――――――→建坐标系、正交分解由牛顿第二定律求出摩擦力和加速度a―――――――→由运动学公式求5 s内位移[解析] 对物体受力分析如图所示，建立直角坐标系并分解F.(1)在y轴方向有：N＋F sin 37°＝mg，代入数据解得N＝17 N，物体与地面间的摩擦力大小为f＝μN＝0.2×17 N＝3.4 N.(2)水平方向，由牛顿第二定律F cos 37°－f＝ma得a ＝0.3 m/s 25 s 内的位移为：x ＝12at 2＝12×0.3×52m ＝3.75 m.[答案] (1)3.4 N (2)3.75 m应用牛顿第二定律解题时求合力的方法(1)合成法物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F 合．反之，若知道加速度方向就知道合力方向．(2)正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量．即沿加速度方向：F x ＝ma ，垂直于加速度方向：F y ＝0.[跟进训练]1．如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速度为0)，用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 处所用的时间，则 ( )A ．t 1<t 2<t 3B ．t 1>t 2>t 3C ．t 3>t 1>t 2D ．t 1＝t 2＝t 3D [小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mg cos θ＝ma ①设圆心为O ，半径为R ，由几何关系得，滑环由开始运动至d 点的位移为x ＝2R cos θ② 由运动学公式得x ＝12at2③由①②③联立解得t ＝2R g. 小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t 1＝t 2＝t 3，D 正确．]已知运动情况确定受力情况1．解题思路已知物体运动情况―――――――――――→由匀变速直线运动公式运动分析求得a ―――――→由F ＝ma 受力分析确定物体受力情况2．解题的一般步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． (3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力． (4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需求的力．【例2】 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ，构成斜面的气囊长度为5.0 m ．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g 取10 m/s 2)，则：(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？ 思路点拨：确定研究对象→运动分析→运动学方程→求a →受力分析→牛顿第二定律→求受力情况[解析] (1)由题意可知，h ＝4.0 m ，L ＝5.0 m ，t ＝2.0 s. 设斜面倾角为θ，则sin θ＝h L乘客沿气囊下滑过程中，由L ＝12at 2得a ＝2Lt2，代入数据得a ＝2.5 m/s 2.(2)在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x 轴方向有mg sin θ－f ＝ma沿y 轴方向有N －mg cos θ＝0， 又f ＝μN联立方程解得μ＝g sin θ－a g cos θ≈0.92.[答案] (1)2.5 m/s 2(2)0.92从运动情况确定受力的注意事项(1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆．(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力．[跟进训练]训练角度1 单过程问题2．如图所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角θ＝30°.现木块上有一质量m ＝1.0 kg 的滑块从斜面下滑，测得滑块在0.40 s 内速度增加了1.4 m/s ，且知滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小；(2)滑块滑行过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向．[解析] (1)由题意可知，木块滑行的加速度a ＝Δv Δt ＝1.40.40 m/s 2＝3.5 m/s 2.对木块受力分析，如图甲所示，根据牛顿第二定律得mg sin θ－f ＝ma ，解得f ＝1.5 N.甲 乙(2)根据(1)问中的木块受力示意图可得N ＝mg cos θ.对木块受力分析，如图乙所示，根据牛顿第三定律有N ′＝N ，根据水平方向上的平衡条件可得f 地＋f cos θ＝N ′sin θ，解得f 地≈3.03 N，f 地为正值，说明图中标出的方向符合实际，故摩擦力方向水平向左．[答案] (1)1.5 N (2)3.03 N 方向水平向左 训练角度2 多过程问题3．如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m ＝1.0 kg 的物体．物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F ＝10 N ，方向平行斜面向上．经时间t ＝4.0 s 绳子突然断了，求：(1)绳断时物体的速度大小；(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．(已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g 取10 m/s 2)[解析] (1)物体受拉力向上运动过程中，受拉力F 、斜面支持力N 、重力mg 和摩擦力f ，设物体向上运动的加速度为a 1，根据牛顿第二定律有：F －mg sin θ－f ＝ma 1又f ＝μN ，N ＝mg cos θ 解得a 1＝2.0 m/s 2t 1＝4.0 s 时物体的速度大小v 1＝a 1t 1＝8.0 m/s.(2)绳断时物体距斜面底端的位移为x 1＝12a 1t 21＝16 m绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a 2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有mg sin θ＋f ＝ma 2解得a 2＝8.0 m/s 2物体匀减速运动的时间t 2＝v 1a 2＝1.0 s减速运动的位移为x 2＝12v 1t 2＝4.0 m此后物体沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a 3，根据牛顿第二定律可得：mg sin θ－f ＝ma 3，解得a 3＝4.0 m/s 2设物体由最高点下滑的时间为t 3，根据运动学公式可得x 1＋x 2＝12a 3t 23，t 3＝10 s≈3.2s ，所以物体返回斜面底端的时间为t ＝t 2＋t 3＝4.2 s. [答案] (1)8.0 m/s (2)4.2 s1．物理观念：能结合运动情况确定受力情况，能结合受力情况确定运动情况． 2．科学思维：掌握牛顿运动定律和运动学公式解决问题的基本思路和方法.1．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为 ( )A ．40 mB ．20 mC ．10 mD ．5 mB [a ＝f m ＝mg m ＝g ＝10 m/s 2，由v 2＝2ax 得x ＝v 22a ＝2022×10m ＝20 m ，B 正确．]2．水平面上一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经时间3t 物体停下，则物体受到的阻力为 ( )A ．F 3B ．F 4 C.F 2 D ．2F3B [在前t 时间内，由牛顿第二定律知F －f ＝ma 1，t 时间末v ＝a 1t ，得v ＝F －fm·t ；后3 t 内，由牛顿第二定律知f ＝ma 2，另由运动学规律得0＝v －a 2·3t ，即v ＝fm·3t ，联立得f ＝F4，故选项B 正确．]3.(多选)如图所示，质量为m ＝1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F ＝2 N 的恒力，在此恒力作用下(取g ＝10 m/s 2) ( )A ．物体经10 s 速度减为零B ．物体经2 s 速度减为零C ．物体速度减为零后将保持静止D ．物体速度减为零后将向右运动BC [物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动．滑动摩擦力大小为f ＝μN ＝μmg ＝3 N ，故a ＝F ＋f m ＝5 m/s 2，方向向右，物体减速到0所需时间为t ＝v 0a＝2 s ，故B 正确，A 错误；减速到零后F <f ，物体处于静止状态，故C 正确，D 错误．]4．竖直上抛物体受到的空气阻力f 大小恒定，物体上升到最高点时间为t 1，从最高点再落回抛出点所需时间为t 2，上升时加速度大小为a 1，下降时加速度大小为a 2，则 ( )A ．a 1>a 2，t 1<t 2B ．a 1>a 2，t 1>t 2C ．a 1<a 2，t 1<t 2D ．a 1<a 2，t 1>t 2A [上升过程中，由牛顿第二定律，得mg ＋f ＝ma 1① 设上升高度为h ，则h ＝12a 1t 21②下降过程，由牛顿第二定律，得mg －f ＝ma 2 ③ h ＝12a 2t 22④由①②③④得，a 1>a 2，t 1<t 2，A 正确．] 5．(新情景题)情境：科技馆的主要教育形式为展览教育，通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容和参与互动的形式，反映科学原理及技术应用，鼓励公众动手探索实践，不仅普及科学知识，而且注重培养观众的科学思想、科学方法和科学精神．晓敏同学在科技馆做“水对不同形状运动物体的阻力大小的比较”实验，图甲中两个完全相同的浮块，头尾相反放置在同一起始线上，它们通过细线与终点的电动机连接．两浮块分别在大小为F 的两个相同牵引力作用下同时开始向终点做直线运动，运动过程中该同学拍摄的照片如图乙．已知拍下乙图时，左侧浮块运动的距离恰好为右侧浮块运动距离的2倍，假设从浮块开始运动到拍下照片的过程中，浮块受到的阻力不变．问题：试求该过程中： (1)两浮块平均速度之比v 左v 右； (2)两浮块所受合力之比F 左F 右； (3)两浮块所受阻力f 左与f 右之间的关系．[解析] (1)由v －＝xt得，左侧浮块的平均速度：v 左＝x 左t右侧浮块的平均速度：v 右＝x 右t， 两浮块平均速度之比：v 左v 右＝x 左t x 右t＝x 左x 右＝2.(2)根据牛顿第二定律可知：F 合＝ma浮块运动的位移：x ＝12at 2则：F 左F 右＝a 左a 右＝x 左x 右＝2. (3)根据牛顿第二定律可知：F －f 左＝ma 左F －f 右＝ma 右又因为a 左a 右＝x 左x 右＝2 则有F －f 左F －f 右＝a 左a 右＝2 则两浮块所受阻力f 左与f 右之间的关系 2f 右－f 左＝F .[答案] (1)2 (2)2 (3)2f 右－f 左＝F。

6．牛顿运动定律的应用★课标解析1．课标内容要求。

理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。

2．课标内容解析。

牛顿运动定律包括牛顿三大定律。

牛顿第一定律指出力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，一切物体都有惯性，且物体的质量是其惯性大小的量度，物体的惯性与物体的运动状态无关。

牛顿第二定律可用公式F=ma简洁表述，是运动学和静力学联系的桥梁与纽带，是动力学的基础。

牛顿第三定律阐述了物体间作用力与反作用力的关系。

牛顿运动定律是日常生活、自然规律的总结与提炼，日常生产生活中的现象与牛顿运动定律规律相符合。

培养学生用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题的能力是培育物理学科核心素养的重要载体，也是物理教学的学科价值的体现。

★教学目标1．理解牛顿第二定律中的加速度、力、质量三者之间的关系，形成正确的物理观念。

2．了解力与运动是与我们日常生产、生活密不可分的两大物理内容。

3．会用牛顿运动定律来解释和解决遇到的相关问题。

4．体会用牛顿运动定律解决生产生活中的问题的过程是理论联系实际的过程。

5．在牛顿运动定律的应用过程中体会科学解决问题的思路与策略。

6．在用牛顿运动定律科学解决问题的过程中培养模型建构能力和科学推理能力。

7．体会日常生活中物理无处不在，均是物理规律在起作用，培养学生的科学态度与责任心。

★教学准备1．本节的教学用1课时。

2．多媒体使用。

PPT课件，电脑投影。

3．教学顺序。

（1）复习引入：牛顿第二定律表达式F=ma中含有加速度、力、质量三个方面关系；（2）问题导向：以教科书中的问题1为例，体会动力学测物体质量的方法；（3）交流讨论，提炼思路；（4）问题导向：以教科书中的问题2为例，体会从受力确定运动情况的过程；（5）问题导向：以教科书中的问题3为例，体会从运动情况确定受力的过程；（6）以理点悟、深化主题：请学生整理、提炼、领悟牛顿运动定律应用的思路与策略。

牛顿运动定律的应用一、矢量性1. 如图所示，装有架子的小车，用细线拖着小球在水平地面上运动，已知运动中，细线偏离竖直方向θ=30°，则小车在做什么运动?求出小球的加速度。

2.如图所示，质量为m=4kg的物体静止在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数μ=，在外力F=20N的作用下开始运动，已知力F与水平方向夹角θ=37°，（sin37°=，cos37°=，g=10m/s2）。

求物体运动的加速度。

3. 如图所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为.求：（sin37°=，cos37°=，g=10m/s2）。

(1)物体所受的摩擦力；(2)物体沿斜面下滑过程中的加速度。

二、独立性4.力F1单独作用在物体A上时产生加速度a1大小为5m/s2。

力F2单独作用在物体A上时产生加速度a2大小为2m/s2。

那么F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度为s2 s2 s2 s2三、瞬时性5.质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a′，则A.a′=aB.a′<2aC.a′>2aD.a′=2a6.如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用．已知物块P沿斜面加速下滑．现保持F的方向不变，使其减小，则加速度A．一定变小B．一定变大C ．一定不变D ．可能变小，可能变大，也可能不变7. 一重球从高h 处下落，如图所示，到A 点时接触弹簧，压缩弹簧至最低点位置B 。

那么重球从A 至B 的运动过程中： A 、速度一直减小B 、速度先增加后减小C 、在B 处加速度可能为零D 、加速度方向先竖直向下再竖直向上8. （1）如图(A)所示，一质量为m 的物体系于长度分别为1L ，2L 的两根细线上，1L 的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，2L 水平拉直，物体处于平衡状态。

牛顿定律综合应用1.知道传动带模型和滑板模型的概念。

2.掌握处理传送带问题和滑板模型的方法，形成处理叠加体问题的思路。

3.通过多体多过程的问题分析，培养良好的过程分析与逻辑推理的科学思维。

如何应用力与运动关系解决传送带模型？一．模型特征一个物体以速度v0（v0≥0）在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看做“传送带”模型。

二.模型分类（1）水平传送带模型：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。

判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x（对地）的过程中速度是否和传送带速度相等。

物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。

（2）倾斜传送带模型：求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。

如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况。

当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。

三.传送带模型的一般解法① 确定研究对象；① 分析其受力情况和运动情况，（画出受力分析图和运动情景图），注意摩擦力突变对物体运动的影响；① 分清楚研究过程，利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。

四.注意事项1. 传送带模型中要注意摩擦力的突变① 滑动摩擦力消失① 滑动摩擦力突变为静摩擦力① 滑动摩擦力改变方向2.传送带与物体运动的牵制。

牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。

3. 分析问题的思路：初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。

【例题1.1】如图所示，水平传送带两端相距x＝8 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度v A＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为v B。

(取g＝10 m/s2)(1)若传送带静止不动，求v B；(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B 点的速度v B；(3)若传送带以v＝13 m/s逆时针匀速转动，求v B及工件由A到B所用的时间。

牛顿运动定律的实际应用牛顿运动定律是经典力学的基础，它对我们生活中的许多现象和技术应用都具有重要的指导意义。

本文将从不同角度探讨牛顿运动定律的实际应用。

一、牛顿第一定律在交通运输中的应用牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指明了物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。

这一定律在交通运输中有着广泛的应用。

举个例子，当一辆汽车在高速行驶时，如果突然刹车，乘车人员会因惯性律定的作用而前倾，因为车上的人物并未得到与车身一致的减速。

这就解释了为什么在紧急刹车时，乘客会感到身体向前倾的现象。

二、牛顿第二定律在机械工程中的应用牛顿第二定律是指物体受力的加速度与作用在物体上的合力成正比，与物体质量成反比。

这一定律在机械工程中的应用非常广泛。

例如，当我们使用各种机械设备时，都离不开受力的分析以及合力的计算。

通过运用牛顿第二定律，我们可以确定机械设备所需要的驱动力大小，从而保证工程机械正常运转。

三、牛顿第三定律在航天工程中的应用牛顿第三定律是指任何一个物体受到的力都有一个等大而方向相反的作用力。

这一定律在航天工程中的应用尤为显著。

在火箭发射过程中，牛顿第三定律解释了为什么火箭能够推进。

火箭喷射出的废气作为一种反作用力，向后推动火箭本身，从而使火箭向前加速。

四、牛顿运动定律在体育运动中的应用牛顿运动定律在体育运动中也有着广泛的应用。

比如，在田径运动中，运动员发力跳远时，根据牛顿第三定律，他们在离地之前会用力蹬地，产生向上的反作用力，从而达到更高的起跳高度。

此外，在游泳比赛中，泳手腿部的蹬水动作也是应用了牛顿运动定律。

蹬水时，泳手的脚通过向后蹬水产生反作用力，推动泳手向前快速游进。

总结：通过以上几个方面的实际应用，我们可以看到牛顿运动定律在交通运输、机械工程、航天工程和体育运动等领域具有重要的作用。

不仅深化了我们对经典力学的理解，更为科学技术的发展提供了指导和支持。

结尾，牛顿运动定律的实际应用不仅局限于上述领域，还延伸到更广泛的领域，如建筑工程、电子通讯等。