“悟”“理”学习法，让你轻松搞定牛顿运动定律的应用

讲师：杨雷雷，三好网认证讲师，教师帮俱乐部会员。

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同学们大家好，欢迎收看三好公开课，我是本节课的主讲老师杨雷雷老师。今天我带大家复习的内容是高考物理里面的牛顿运动定律应用的总复习。在学习这节课之前，先给大家分享下物理学习的方法，我们学习物理不能只停留在记公式，然后使用公式的表面学习上，我们更多的应该是抓住物理的根本。其实物理应该是从“悟”“理”这两个角度上来去学习它，参悟清楚它的本质原理，然后再对其原理进行应用，这是物理最好的发展的一个内容和学习的一个方向。我们根据这个原理开始今天的内容。

今天给大家讲的两个内容，一个是连接体问题，另一个是临界状态的一个分析问题。临界体问题呢是这样的，我们在这种情况之下呢，需要大家能分析清楚的一个重点内容是我们研究对象的选取是什么？很多同学在学习物理过程当中忽略研究过程的分析，忽略研究对象的选取。而更多的是直接使用公式进行套用，那么这个时候呢多数情况就会出现一些错误。

一、连接体问题

下面我们开始讲本节课的第一个知识点，连接体问题。首先我们看如下例题。

例题一：

这道题目请同学们抓住一个重点，就是研究对象是谁？研究对象的选取对于这道题目来说非常重要，也就是说最终我们的力会落在什么物体上是我们分析的一个关键。很明显A和B通过细绳连接在一起，他们会具有共同的速度大小和一起受力的一个加速度的一个情况。

那么像这种情况下，我们就要想清楚我们这个系统的动力来源是什么，然后这个力的作用对象是谁？我们发现，A和B是连接在一起的，那么我们的研究对象就是把A和B看成一个整体。我们这个整体的动力来源是什么呢？我们发现就是由B的重力所提供产生的，这是我们这个系统的动力的来源。所以说，根据牛顿第二定律可得：MBg=（MA+MB）×a ，这是整体加速度a的大小，那么我们又发现了A和B的质量之间的关系呢MA=3MB，那么可以得出a=g/4。

那好了，有了加速度我们再来看B的运动情况，B向下运动而且离地面还有一个h的高度，那么我们利用运动学的公式V2=2ah，那么这样的话利用最后一个公式我们V的大小就可以求出来，也就是说这道题希望大家能够抓住的重点是，我们把A和B整体看成了一个研究对象，然后去建立牛顿第二定律公式的一个使用。

例题2：

好了，这道题目做完后， 那么问题来了，当把绳子B端质量为m的物体换为F=mg的竖直向下的拉力时，加速度还一样么？如果不一样，那么谁大谁小呢？我们先看一看下面这道题目。

A物体的质量是M，在绳端挂了一个质量为m的物体，这个和我们刚才类型一的题型是一样的。现在我们改变了题目的设置，绳子末端不再挂质量为m的物体，而是施加了一个竖直向下的拉力F，并列拉力F的大小和物块m的重力是相等的，在这种情况之下，他们分别对应的加速度为a1和a2，那么a1和a2谁大谁小呢？

做这个题就需要运用我刚才提到的一个非常关键的因素，那就是，首先要确定研究对象是什么。如果说我们向下面挂了一个质量为m的物体的话，它的研究对象是M和m整体，那么这这个时候加速度a1的值就会等于mg/M+m，mg是整体动力的来源。

那么如果说这里不挂着质量为m的物体，而是有一个竖直向下的拉力F，并且F大小等于mg，那么这个时候，研究对象的选取就是A物体自己了。如果变成A物体自己的话，那么这个时候所得出来的a2的大小就等于mg/M，因为力是mg是合力的动力来源，M是我们所选取的研究对象，所以说这个时候，根据牛顿第二定律，得出a2的数值就是这样一个值，那么从数学表达式上来说，同学们很容易得出a1和a2大小关系是怎么样的。显然a1小于a2。

好了，这个题目告诉大家，在我们物理力学过程当中的分析，研究对象的选取非常的重要。

二、临界状态分析

接下来，跟大家分享第二个知识点，也就是临界状态的分析，临界状态的分析是为大家来描述一个运动过程的分析，那么运动过程在我们物理过程当中也是至关重要的，现在大家一起跟我看一下这个题目。

例题1：

根据题目我们分析这个题目，为什么P能够做匀加速直线运动？它的受力情况又是什么？我们知道当p物体放在秤盘上面，然后向上做运动的时候，它的受力情况是受重力和竖直向上的支持力，那么所以说当物体禁止时它的受力情况受重力，然后还有弹簧的弹力，并且由于物体属于静止状态，根据牛顿第一定律，所以说这两个力是处于平衡状态。开始时，我们给其施加了一个向上的拉力，这个时候他有一个加速度a的话，那么在这种情况之下，我们可以根据牛顿第二定律可知F=ma。向上做匀加速运动的时候，弹簧逐渐的恢复原长，根据胡克定律F=k△x这个公式，由于他的型变量再逐渐减少，所以说弹簧的弹力也会再逐渐的变小。

而为了保证他做匀加速直线运动，那么这个时候他的合力是不变的。弹力变小了，还要保持合力不变，那么这个时候只能是拉力要逐渐的变大才可以。那么再继续分析，他在0.2秒以内是变力，在0.2秒以后就是衡力了，原因是什么呢？弹簧总有恢复到原长，然后不再变化的时候，那么这个时候只有外界的拉力自己作用在物体上，使物体做匀加速直线运动，这个时候拉力也就达到了最大值，也就不再发生变化了。那么这个时候呢，我们在拉力不在发生变化之后，再利用牛顿第二定律，列出公式F-mg=ma。

那么有了以上知识的分析之后呢，我们再去想F要有最大值，一定要有加速度a，要求得最小值，也要把加速度a搞定。那么所以说这个时候，我们要求出加速度a就可以了。那加速度a怎么求呢？这个时候再利用他的运动学的内容来进行分析，我们知道这个时候要求加速度a的话，要利用题目中的时间，也就是0.2秒，在这段时间里面他做的是一个匀加速直线运动，如果有位移的话x=1/2at方就可以把加速度a求出来，这个位移又是什么呢？我们根据胡可定律的内容，在最开始弹簧的型变量是由于物体的重力压缩弹簧所产生的，所以这个时候，我们可以把弹簧的型变量x求出来了，那么求出弹簧型变量x之后呢，我们再带到公式x=1/2at里求出加速度a，然后在F=ma里就有了最小的拉力值，在带入公式F-mg=ma里，就有了最大的拉力值。

这个过程的分析，就是我们对这种动态变化的一个运动过程的分析。通过计算我们会发现，这个最小值是60N，F的最大值是180N。

例题2：

我们再来看一道北京的高考物理题。是这样的我们手里随便拿一个物体，当我向上抛出的时候，手和物体分离的那一瞬间，手处于一个什么样的状态，这和我们刚刚讲过的这种临界问题有一个密切的关系，分离的瞬间他最典型特点是速度相同，但加速度不太一样。那么我们想想我刚刚说到的这个题，手和笔分离的一瞬间速度还一样，这个时候分离开之后笔向上做加速度为重力加速度的匀减速直线运动，注意他加速度已经是重力加速度了，所以笔已经处于一个超重的状态，而手和笔在我分离的这一瞬间，他们有共同的速度但是加速度不一样，手的加速度必须比笔的加速度还要大并且是向下的，它才有可能分离开。所以说在我手和笔分离开的一瞬间，这个时候手做的这个运动就属于是超重的一个运动状态，所以说我们高考物理里面对我们学习应该是来源于生活并且高于生活，然后去解决生活当中看到的一些现象和问题，过程的分析非常的重要。

所以说通过刚才的例题给大家去强调的点是什么呢？那就是物理学习过程当中研究过程分析非常重要，再结合上一道例题给大家强调的内容是研究对象的选取也非常的重要。

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