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                運用牛頓第二定律解題步驟詳解

                王尚老師微♀信

                牛頓第二定律典型題型歸ξ 納

                學習目標:

                1、掌握牛頓第二定律解題的基本▲思路和方法。

                2、重點掌握牛頓第二定律習題◥類型中典型題目的◣分析方法,如瞬時問題、臨界問題及傳送帶問題。

                考點地位:牛頓第二定律的≡應用問題是經典物理學的核↘心知識,是高考的重點和難點,突出了與不过實際物理情景的結合,出題形式多以大型計算題的形式出現,從近幾》年的高考形式上來看,2007年江蘇單科卷第15題、上海卷第21題、上海卷第19B、2006年№全國理綜Ⅰ卷、Ⅱ卷的第24題、2005年全國理綜Ⅰ卷的第14題、第25題均以計算題目的形式出現,2007年全國理綜Ⅰ卷第18題以選擇題的形式出不辛苦不辛苦現。

                重難點◇解析:

                1. 動力學兩類基本╱問題 應用牛頓運動定律解決的問題主要可分為兩類:

                (1)已知受力情況求運動情況。

                (2)已知運動情況求受♂力情況。

                分析解決這兩類問題的關鍵是抓住受力情況和運動情況之間聯系的橋梁——加速度。

                基Ψ 本思路流程圖:

                利用牛頓第二定律☉解題

                基本公式『流程圖為:

                利用牛頓第二定律解題

                2. 動力學問題的處理方法

                (1)正〓確的受力分析。 對物體進行受力分析,是求解力學問題的關鍵,也是學好力學的基礎。

                (2)受力分析的∞依據。

                ①力〓的產生條件是否存在,是受力分析的重要依據之一。

                ②力的作用效果與物體的運動狀態之間有相互制約的關系,結合物體的運動狀態分♀析受力情況是不可忽視的。

                ③由牛頓第三定律(力的相确符合如今互性)出發,分析物體的受力情況,可以化難為易。

                3. 解題思路及步驟

                (1)由物體的受力情況求解物體的運動情況的〒一般方法和步驟。

                ①確定研究對象,對研究對象進行受力分析,並畫出物體的受力圖。

                ②根據力的合成與分解的方¤法,求出物卐體所受合外力(包括大小和方向)

                ③根據牛頓第二定律列方程,求出物體的加速◆度。 ④結合給定的物體運動☆的初始條件,選擇運動學突然公式,求出所需的運動參量。

                 (2)由物體的運動情況ω求解物體的受力情況。 解決這類問題的基本思路是解⌒決第一類問題的逆過程,具體步驟跟上面所講的相似,但需特別註意:

                ①由運動學規律Ψ 求加速度,要特別註意加速度的方向,從而確定合力的方向,不能將※速度的方向與加速度的方向混淆。

                ②題目中求的力可能是合力,也可能↓是某一特定的作用力。即使是後一種情況,也必須先求出合力的大小和方向,再根據力的合成與分解知識求分力。

                4. 解題方法

                牛頓運動定律是解決動力學問題的重要定律,具體應用的方法有好多,高中物理解題常用的方法有以下神经比一般人更为敏感幾種:

                (1)正交分解法: 表示方法

                 利用牛頓第二定律解題

                為減少矢量的分解,建立坐標系時,確定x軸正方向有兩種方法:

                 ①分解力而不分解加◇速度。

                分解力而不█分解加速度,通常以加速度a的方向為x軸正方向,建立直︽角坐標系,將物體所受的各個力分解在x軸和y軸上,分別得x軸和y軸的合力。根據力的獨ㄨ立作用原理,各個方向上的力分別產生各自的加速度,得方程組

                 受力分析

                ②分解加速度而不分解力。

                若物∩體受幾個相互垂直的力作用,應用牛頓定律求解時,若分解的力太攻击多,比較繁瑣,所以在建立直角坐標系時◣,可根據物體受力◣情況,使盡☆可能多的力位於兩坐標軸上而分解加速度a,得

                正交分解

                根據牛頓第二定律得方程組 求解。這種方法一般是在以某個ω力的方向為x軸正方向時,其他力都落在兩個坐標軸上而不需要分解的情況下應用。

                (2)程序法: 在解題過程〓中,按照時間或者空間的先後順序,對題目給定的物理過程(或者物理狀態)進行分析、判斷、計算的解題方法叫程序法。 運用程序法※解題的基本思路是:

                ①根據題意,明確題設中有幾個不同的運動過程,有多少個不同的運動狀態,有多少個不同的研究對象↙。

                ②根據解題選定了的研究對▼象,對各個運動】過程或者各個不同的運動狀態,進行具體的分析。

                ③分析判斷前、後兩個物理過程之間的銜接點的物理意義與㊣特點,此銜接點往往是解決物理問題的“切入口”或者是解題的“命門”。

                ④選用相應的物◤理規律、公式計算求解。

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