1、牛顿运动定律的案例分析-例题解析应用牛顿运动定律解决的问题，不仅包括日常生活中推拉物体的运动，以及汽车、火车等交通工具的运动，还能解决火箭、卫星、宇宙飞船等物体在太空中的运动但归纳起来，不外乎两类问题：由物体的受力情况分析物体的运动情况；由物体的运动情况分析物体的受力情况牛顿第二定律在力和运动之间起到了一个桥梁的作用，而其中最重要的物理量就是加速度，不管在哪类问题中，如果不知道加速度，应该首先考虑求解加速度或写出加速度的表达式另外，解题时还要注意研究对象的确定和运动过程的分析应用牛顿运动定律解决问题的步骤可以归结为：确定研究对象；受力分析或运动过程分析；由牛顿第二定律或匀变速运动规律列方程；求
2、解，验证【例1】静止在水平面上的物体质量为400 s，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，在4.0 N的水平拉力作用下，物体从静止开始运动，你能求出4 s内物体的位移和4 s末物体的速度吗?（g10 ms2）图532解析：本题是一个已知物体的受力情况来分析物体运动情况的一个题目对物体受力分析如图532，由牛顿第二定律可得Ffma物体在竖直方向的加速度为零，所以Nmg0由滑动摩擦定律fN物体做的是初速度为零的匀加速运动，由运动规律sat2 vat代入数据可得4 s内物体的位移和4 s末物体的速度分别为s40 mv20 ms【例2】静止在水平地面上的物体质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，
3、4 s末它的速度达到4 ms此时将力F撤去，又经6 s物体停了下来如果物体与地面间的动摩擦因数不变，你能求得力F的大小吗?解析：本题是根据物体的运动情况分析物体的受力情况的题目物体的整个运动过程可以分为两段：前4 s物体做匀加速运动；后6 s物体做匀减速运动前4 s内物体的加速度为a11 ms2设摩擦力为f，由牛顿第二定律得Ffma 1后6 s内的加速度为a2 ms2物体受到的摩擦力大小不变由牛顿第二定律得fma2代人数据可得F3.3 N【例】法国人劳伦特菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演，他从30 m高的塔上跳下，准确地落入水池中已知水对他的阻力（包括浮力）是他的重力的3
4、.5倍，他在空中时空气对他的阻力是他的重力的0.2倍为了保证他的安全，水池的深度至少是多少?（g10 ms2）解析：此题是已知物体的受力情况分析物体的运动情况的题目人在空中下落的过程，由牛顿第二定律得mgf1ma1他落到水面时的速度为v人在水中减速运动时，由牛顿第二定律得f2mgma2减速过程由运动规律可得h代入数据可得，水池的深度至少为h9.6 m点评：本题以生活中的实例创设情景，分析本题首先需要从实际情景中抽象出我们需要的理想化的模型把人的运动看成是质点的直线运动然后挖掘出有用的条件，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动规律来解决问题本题对考查学生应用牛顿运动定律解决问题的能力，培养学生从实际
5、问题简化出理想模型的能力具有非常好的作用【例】某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自己重心又下降了0.5 m在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为（）A自身所受重力的2倍B自身所受重力的5倍C自身所受重力的8倍D自身所受重力的10倍解析：对消防队员脚触地前分析，消防队员做自由落体运动由运动规律可得他落地时的速度为v脚触地后，对他受力分析，由牛顿第二定律得Nmgma由运动规律得hv22a所以可以求得地面对消防队员双脚的平均作用力为N5mg，即选择答案B点评：本题从生活实例入手，进行了简化处理本来，消防队员的双脚受到的地面作用力为变力，可通过简化求其平均值，就转化为学生熟悉的应用牛顿运动定律解决的第二类问题：已知物体的运动情况，分析物体的受力情况，从而训练了学生应用所学知识解决实际问题的能力
