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1、浅谈力和运动关系考题创新变化力与运动的关系问题是整个物理学的基础，更是力学的核心主干知识，在每年的髙考中都有体现，在考场上能否准确拿到这部分分数是拉开得分档次的关键•然而近年来的高考和各地的模拟题对力与运动关系的考查不断创新变化，只有了解其中的变化信息，才能更有效地复习备考，在考场上最大限度地发挥潜能•本文采撷几例，希望能对大家的备考起到抛砖引玉的作用.一、有关牛顿第二定律的两类基本问题牛顿第二定律揭示了力和运动的关系，即知道力，可研究其效果，分析物体的运动规律；知道运动，可推知其受力的情况，为设计和控制运动提供理论依据•由此派生出来
2、的“已知运动求力”和'‘已知力求运动”是动力学的两大基本问题，在这两类问题中加速度是联系力与运动的桥梁，受力分析是解题的关键.【例1】（2013年课标卷II）一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的vt图如右.已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上.取g=10m/s2.求：①物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数.②从t二0到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.解析：①物块轻放上木板后在
3、摩擦作用下加速，木板减速•对物块有Ulmg=mal,对木板有ulmg+2u2mg=ma2,由图知tl=O.5s时同速，且al=vltl=10.5,a2=v0-v111=5-10.5,联立解得Pl=0.2,P2=0.3.②tl时刻后，设物与板间的摩擦力为f,对物块f=ma3,对木板2u2mg-f=ma4.若f卩lmg,这与假设相矛盾，故f=ulmg,a3=ulg=al,因此物块的vt图如右图中的虚线所示，由s=v0+vl2tl+v212a4~2Xv212al,得s=l.125m.【点评】本题综合考查牛顿运动定律、匀变速直线运动的规律、速
4、度图象、叠加体及相关知识，意在考查灵活运用相关知识解决问题的能力•解有关叠加体运动时要隔离物体进行受力分析，对每个物体列出其动力学方程进行求解.【例2】（2013年上海卷）如图，质量为M、长为L、髙为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为U；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为ni的小球.用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地，求小球落地时距滑块左端的水平距离.解析：由于滑块上表面光滑，球在水平方向上不受力,故滑块滑动过程中球速始终为零，对于滑块Ma二卩(M+m)g,v20-v
5、21=2aL・当滑块滑过后球做自由落体运动h=12gt2,落地时间t=2hg.球下落后的滑块有Ma，二卩Mg,若此时滑块的速度没有减小到零，在t时间内滑块向右运动的距离为S=vlt-12a/t21,整理得S=2hg[v20-2n(M+m)gLM]-uh；若在t时间内滑块已经停下来，则S'=v212a‘，整理得S'=v202ug-m+MML.【点评】本题综合考查牛顿运动定律、匀变速直线运动的规律，意在考查通过对两个物体运动性质的分析，考查灵活运用牛顿运动定律分段研究物体的运动特性.能准确分析上表面光滑时球不受力是解题的突破口.二、瞬时性
6、问题力是产生加速度的原因，力与加速度间存在即时直接的因果关系.a与F同时产生，同时变化，同时消失.要在动态中分析某个力突变时，其余力的变化情况，然后用牛顿定律进行推断和分析.[TPw28.TIF,Y]【例3】在动摩擦因数li=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成9=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零•当剪断轻绳的瞬间，取g=10m/s2,以下说法正确的是（）A.此时轻弹簧的弹力大小为20NB.小球的加速度大小为8m/s2,方向向左C.若
7、剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2,方向向右D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为0解析：未剪断轻绳时球在重力G、绳的拉力T和弹簧的弹力F作用下平衡.由Tcos0=mg和Tsin0=F得F=mgtan9=20N.剪断绳的瞬间，弹簧的形变尚未来得及改变，故其弹力大小还与剪断前相同，即选项A对•绳剪断后桌面立即产生支持力并与重力相平衡，即N二mg；由于弹簧的作用，桌面又立即产生摩擦力，故由牛顿第二定律知a=F-PNm=8m/s2,方向向左，即选项B对•若剪断弹簧，则悬绳的拉力随之解除，桌面立即产生支持力和重力平衡，故
8、小球的加速度为0,即选项C错选项D对.【点评】本题综合考查牛顿定律，物体状态突变时力的变化情况，意在考查对运动过程的放大和对牛顿定律的理解和应用•解题时应把握住突然动作时物体的形变是否发生了改变，其中弹簧的形变需要一小段
