人教版高一物理专题-
学习过程］一。 运用牛顿运动定律解题的基本方法：
牛顿运动定律是力学的核心，整个力学的知识体系都是建立在牛顿运动定律的基础上的，熟练掌握牛顿运动定律是学好力学的关键。
一）解题的基本思路。
1. 选取合适的研究对象：在物理过程中，一般会涉及两个或两个以上的物体，通常选取我们了解得相对较多的那个物体作为研究对象。
2. 分析受力情况和运动情况：画出示意图，分析物体的受力情况与物体的运动情况，分析物体的运动情况是指确定加速度与速度的方向，判断物体是做加速直线还是减速直线运动，或是曲线运动。
3. 建立直角坐标系：一般选取加速度的方向为x轴的正方向，将各个力沿坐标轴方向进行正交分解。
有时为了解题的方便，而选取互相垂直的两个力的方向作为x轴和y轴，将加速度沿坐标轴进行正交分解。总之，坐标轴方向的选取要视具体问题灵活运用。
4. 列f=ma方程求解：如果还无法求出未知量，则可运用运动学公式求加速度。
求解加速度是解牛顿运动定律题目的关键，因为加速度是联系物体受力情况与运动情况之间的桥梁；如果不求出加速度，则受力情况与运动情况之间的对应关系就无法建立起来，也就无法解题。
二）题型举例。
1. 马拉车问题。
马拉车沿平直道路加速前进，车之所以能加速前进的原因是什么？是因为马拉车的力大于车拉马的力？还是因为马拉车的力大于车受到的阻力呢？
类似的问题还有拔河比赛问题：甲乙两队拔河比赛，结果甲队获胜，是因为甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力吗？下面我们通过例题来回答这类问题。
例1] 汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（ ）
a. 汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力；
b. 汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力；
c. 汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力；
d. 汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力。
分析：根据牛顿第三定律，汽车与拖车的相互拉力，应总是大小相等，方向相反的。拖车之所以能加速前进是因为受到了向前的合力的缘故，即：
汽车对拖车的拉力大于拖车受到的阻力，所以正确选项为b，c
2. 合力、加速度与速度间的关系问题。
由f=ma可知，加速度与合力一一对应，但因加速度与速度在大小上无对应关系，所以合力与速度在大小上也无必然的关系。
例2] 一物体在光滑水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力，历时1秒钟；随即把此力改为向西，大小不变，历时1秒钟；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1秒钟；如此反复，只改变力的方向，共历时1分钟，在此1分钟内（ ）
a. 物体时而向东运动，时而向西运动。在1分钟末静止于初始位置之东。
b. 物体时而向东运动，时而向西运动。在1分钟末静止于初始位置。
c. 物体时而向东运动，时而向西运动。在1分钟末继续向东运动。
d. 物体一直向东运动，从不向西运动。在1分钟末静止于初始位置之东。
常见错误：很多同学认为速度与合力间也有对应关系，当合力的方向改变时，速度和加速度的方向都随着改变，结果错选了b选项。
正确解法：与合力相对应的是加速度而不是速度。第1秒内物体向东做匀加速直线运动，1秒末合力的方向发生了变化，加速度的方向也随着改变，但由于惯性，速度方向并未改变，在第2秒内物体做匀减速直线运动，2秒末速度减小到零，按此推理，奇数秒末物体向东的速度最大，偶数秒末物体的速度为零，因此1分钟末，物体静止于初始位置之东，d选项正确。
3. 受力情况与运动情况间的对应关系问题。
牛顿运动定律的核心是牛顿第二定律，它揭示了物体的运动情况与其受力情况间的对应关系，这种对应关系就是整个力学的中心思想，即。
受力情况运动情况。
静止或匀速（）
变速运动（）
在思想中建立这种因果性的对应关系，是学好牛顿定律的基础。
例3] 风洞实验中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图1所示。
图11）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数。
2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
解析：1）设小球受的风力为f，小球质量为m，因小球做匀速运动，则。
又f＝0.5mg 即。
2）设杆对小球的支持力为，摩擦力为，选加速度的方向为x轴的正方向，建立直角坐标系，将各个力正交分解。
沿杆方向有。
垂直于杆的方向有。
将，，代入以上各式可解得，由可得。
4. 瞬间问题（略）
5. 两物体间相对运动的问题。
此类问题难度较大，一般多出现在高考的压轴题中，解此类题目不但要分析每个物体的受力情况与运动情况，还要考虑两物体间的相互联系，例如：两物体位移速度加速度间的关系等。
例4] 一小圆盘静止在桌面上，位于一方桌的水平桌面的**，桌布的一边与桌的ab重合，如图2。已知盘与桌布间的动摩擦因数为，盘与桌面间的动摩擦因数为，现突然以恒定的加速度将桌布抽离桌后，加速度的方向是水平的且垂直于ab边，若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）
图2分析：当桌布沿水平方向加速度运动时，圆盘会在桌布对它的摩擦力作用下，也沿水平方向做加速度运动，当桌布抽离圆盘后，圆盘由于惯性，在桌面对它的摩擦力的作用下，继续向前做匀减速运动，直到静止在桌面上。
解答：设桌长为l，圆盘的质量为m，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为，所经历的时间为，盘离开桌布时，盘和桌布的速度分别为和，桌布抽出后，盘在桌面上做匀减速运动的加速度的大小为，所经历的时间为。
对盘运用牛顿第二定律有。
对盘和桌布运用运动学公式有。
盘在整个运动过程中的平均速度是，盘没有从桌面上掉下来的条件是。
桌布在抽出的过程中，桌布和盘运动的距离分别为，，由距离关系有。
由以上各式解得。
二）牛顿第二定律在系统中的应用。
牛顿第二定律不仅适用于单个物体，同样也适用于系统，下面总结如下：
1. 若系统内各物体具有相同的加速度时，应先把这个系统当作一个整体（即看成一个质点），分析其受到的外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度，若求系统内各物体之间的作用力，应先把物体进行隔离，对某个物体进行单独受力分析，再利用牛顿第二定律解决：
例1] 如图1所示，a、b两滑环分别套在间距为1m的光滑细杆上，a和b的质量之比为1:3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在a环上作用一沿杆方向的、大小为20n的拉力f，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.
6）求：
1）弹簧的劲度系数为多少？
2）若突然撤去拉力f，在撤去拉力f的瞬间，a的加速度为a′，a′与a之比为多少？图1分析：
1）先取a+b和弹簧整体为研究对象，弹簧弹力为内力，杆对a、b支持力与加速度方向垂直，在沿f方向应用牛顿第二定律。
再取b为研究对象。
②联立求解得。
由几何关系得，弹簧的伸长量。
所以弹簧的劲度系数。
2）撤去力f瞬间，弹簧弹力不变，a的加速度。
比较上式。点评：两者具有相同的加速度，先利用整体法求出加速度，再用隔离法问题迎刃而解。
本题为瞬时加速度问题，正确进行各阶段受力分析是解题的关键。弹簧弹力与绳子弹力的区别在于前者弹力改变需时间，而后者改变不计时间。
练1：如图2所示，质量为m的斜面a置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为，物体b与斜面间无摩擦。在水平向左的推力f作用下，a与b一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。
已知斜面的倾角为，物体b的质量为m，则它们的加速度a及推力f的大小为（ ）
a. b.
c. d.
图2答案与提示：先对整体进行分析，利用牛顿第二定律隔离物体b受力求出加速度，化简后知c正确。
2. 若系统内有几个物体，这几个物体的质量分别为、、、加速度分别为、、、这个系统的合外力为，则这个系统的牛顿第二定律的表达式为。
注意是矢量相加）。若一个系统内各物体的加速度大小不相同，而又不需要求系统内物体间的相互作用力时，对系统整体列式子，可减少未知的内力，简化数**算。
例2] 质量为m1和m2表面粗糙的物体叠放在粗糙的水平地面上，如图3所示，m1受水平拉力f作用，m2受地面摩擦力f作用。两物体分别以加速度a1、a2运动，试确定f、f与a1、a2的关系。
图3分析：本题无须求m1与m2之间作用力的大小，可直接用牛顿第二定律在系统整体中应用。f―f= m1a1+ m2a2
点评：系统受到的合外力等于系统内各质点质量与其加速度乘积的矢量和。
练2：在粗糙的水平面上有一质量为m的三角形木块，两底角分别为、，在三角形木块的两个粗糙斜面上，有两个质量为、的物体分别以、的加速度沿斜面下滑。三角形木块始终是相对地面静止，求三角形木块受到静摩擦力和支持力？
答案与提示：把、、m看作一个系统，将加速度沿水平方向和竖直方向分解。
水平方向上：
竖直方向上：
解得：三）用整体法求“静中有动”问题。
我们在研究由多个物体构成的“静中有动”系统的时候，如果从整体出发来分析，找出“静”的部分和“动”的部分，再利用牛顿第二定律求解，常常给人以峰回路转、柳暗花明的感觉，现举例如下：
例1] 如图1所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套有一个环，箱和杆的总质量为m，环的质量为m。已知环沿着杆向下加速运动，当加速度大小为a时（a＜g），则箱对地面的压力为（ ）
a. mg + mg b. mg—ma c. mg + ma d. mg + mg – ma
图1解析：将箱、杆及环视为一整体，以整体为研究对象，整体受到重力（m + m）g和地面对整体的支持力fn两个力作用，如图2所示，箱与杆静止，加速度，取竖直向下为正方向，由牛顿第二定律得。
即。根据牛顿第三定律可知，箱对地面的压力在数值上等于，故选答案d。
图2例2] 如图3所示，一只质量为m的小猴抓住用绳吊在天花板上的一根质量为m的竖直杆。当悬绳突然断裂时，小猴急速沿杆竖直上爬，以保持它离地面的高度不变。则杆下降的加速度为（ ）
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