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第 2 课时 牛顿第二定律的基本应用
目标要求 1.掌握动力学两类基本问题的求解方法。2.理解各种动力学图像，并能分析图像
特殊点、斜率、截距、面积的物理意义。
考点一 动力学两类基本问题
分析动力学两类基本问题的关键
(1)做好两类分析：物体的受力分析和物体的运动过程分析；
(2)搭建两个桥梁：加速度是联系运动和力的桥梁；连接点的速度是联系各物理过程的桥梁。
例1 (2023·广东潮州市联考)连续刹车时，刹车片和刹车盘产生大量热量，温度升高很快，
刹车效率迅速降低，容易造成刹车失灵。为了避免刹车失灵造成的危害，高速公路在一些连
续下坡路段设置用沙石铺成的紧急避险车道，如图所示。现将某次货车避险过程简化如下：
一辆货车在倾角为30°的长直下坡路上以20 m/s的速度匀速行驶，突然刹车失灵开始加速，
此时货车所受阻力为车重的0.4倍(发动机关闭)，加速前进15 s后冲上了倾角为53°的避险车
道，在避险车道上运动17.5 m后停下，将货车的加速、减速过程视为匀变速直线运动，求
货车：(sin 53°＝0.8，g取10 m/s2)
(1)冲上避险车道时速度的大小；
(2)在避险车道上所受摩擦阻力是车重的多少倍。
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例2 (2023·山西太原市一模)2022北京冬残奥会开幕式倒计时是以轮椅冰壶的形式出现的。
若某次训练中，两位轮椅冰壶运动员用水平恒力将“冰壶”从起点推动5 m后，撤去推力，
同时启动10秒倒计时，“冰壶”沿直线继续滑行40 m到达营垒，速度恰好为零，倒计时恰
好结束。已知“冰壶”的质量为20 kg，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求“冰壶”与冰面间的动摩擦因数及水平恒力的大小；(2)若“冰壶”与冰面间的动摩擦因数为 0.1，且要求启动10秒倒计时瞬间开始推动“冰
壶”，并重复完成上述启停过程，水平恒力的大小变为多少？
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动力学问题的解题思路
例3 (多选)如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d
位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O′为圆心。每根杆上都套着一个小滑
环(未画出)，两个滑环从O点无初速度释放，一个滑环从d点无初速度释放，用t 、t 、t 分
1 2 3
别表示滑环沿Oa、Ob、da到达a或b所用的时间。下列关系正确的是( )A．t＝t B．t>t
1 2 2 3
C．tm
甲 乙 甲 乙
C．μ <μ D．μ >μ
甲 乙 甲 乙
例5 (多选)(2021·全国乙卷·21)水平地面上有一质量为m 的长木板，木板的左端上有一质
1
量为m 的物块，如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如
2
图(b)所示，其中F 、F 分别为t 、t 时刻F的大小。木板的加速度a 随时间t的变化关系如
1 2 1 2 1
图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ ，物块与木板间的动摩擦因数为μ ，假设
1 2
最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则( )
A．F＝μmg
1 1 1
B．F＝(μ－μ)g
2 2 1
C．μ>μ
2 1
D．在0～t 时间段物块与木板加速度相等
2
分析动力学图像问题的方法技巧
1．分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像
所反映的物理过程。
2．建立图像与物体运动间的关系：把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像反映的
是怎样的物理过程。
3．建立图像与公式间的关系：对于a－F图像、F－x图像、v－t图像、v2－x图像等，都应
先建立函数关系，然后根据函数关系读取信息或描点作图，特别要明确图像斜率、“面积”、
截距等对应的物理意义。
4．读图时要注意一些特殊点：比如起点、截距、转折点、两图线的交点，特别注意临界点
(在临界点物体运动状态往往发生变化)。
