编者按：近年高考中，与STS（科学·技术·社会）相关的试题频频出现，这类试题通过文字叙述或利用图表、图象和图示提供信息，向考生提供较新的概念和相关公式，考生的解题过程就是获取信息、分析信息的过程。这些联系STS的试题，考查了学生的基本素质，考查学生能否通过阅读和理解试题所给出的物理情境，从中获取有用的信息，建立物理模型，寻找物理量之间的联系，最终解决问题。牛顿运动定律与STS有广泛联系，因此，也是我们有必要多关注的热点。
STS与牛顿运动定律
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一、动力学主要包括两类问题
1．已知物体的受力情况求运动情况，一般先对物体进行受力分析，由平行四边形定则或正交分解求合力，再结合运动学公式求运动学物理量。
2．已知物体的运动情况求受力情况，一般先由运动学公式求出加速度，再结合受力分析求物体的受力。
二、加速度a是求解此两类问题的桥梁，其流程为：（如图１所示）
三、考情分析
分析近几年高考的情况可以发现，对本部分内容的考查呈现以下几个特点：
1．频率高、要求高。近年高考均有相关试题，而且对考生能力要求较高，考查多集中在这样几个方面：
（1）综合应用牛顿运动定律和运动学公式分析解决问题；
（2）正确运用正交分解法，明确合力与分力的等时性；
（3）灵活应用整体法与隔离法解决简单连接体问题；
（4）运用超重与失重知识分析问题。
2．侧重于考查单个物体，连接体一般只涉及有共同加速度的简单连接体。
3．单独命题趋势加强。
4．向多解方面发展，即考题虽然取材于本部分内容，但解法趋于多样化，并注重考查几何关系、临界条件，有实际应用的背景，读懂题和建模能力就显得特别重要，这样就给了考生更广泛的思考空间，有利于创新思维的发展。
四、典型问题分析
１.考查牛顿第二定律与受力分析相结合
例１ （2007年江苏卷）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a＝1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝14°。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M。（取重力加速度g＝10 m/s2；sin14°＝0.242；cos14°＝0.970）
解析 直升机取水，水箱受力平衡，有
ＦT1sinθ1-Ｆf=0 ①
ＦT1cosθ1-mg=0 ②
由以上两式得Ｆf=mgtanθ1 ③
直升机返回，由牛顿第二定律得
ＦT2sinθ2-Ｆf=（m+M）a ④
ＦT2cosθ2-（m+M）g=0 ⑤
由③④⑤式并代入数据得，水箱中水的质量
M=4.5×103 kg
点拨 受力分析是处理高中物理题的基础，受力分析时一定要明确研究对象，如本题的研究对象是水箱而不是飞机。然后看研究对象受到哪些力，运用正交分解的方法确定合力，再结合牛顿第二定律列方程求解。
２．利用牛顿第二定律求质量
例２ （2007年上海卷）固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图３所示，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
（1）小环的质量m；
（2）细杆与地面间的倾角α。
解析 前2 s由图得： a＝v/t＝0.5 m/s2
且F1－mgsinα＝ma
2 s后有：F2＝mgsinα
代入数据得：m=1 kg，α＝30°
点评 本题属于牛顿运动定律应用的综合问题。考查受力分析、牛顿运动定律、运动学公式等知识，同时考查综合应用知识的能力和从图象中获取信息的能力。解题时要注意认真观察图象，从中获取有用信息。
３．牛顿定律与运动模型结合的综合题型
例３ 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，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为自身重力的几倍？
解析 本题是一道联系消防员自我保护的实际问题，建立正确的物理模型至关重要。消防队员的运动过程可分为下落2 m的自由落体运动和下蹲0.5 m的减速运动，但本题中未说明下蹲减速的具体性质，因为本题是估算题，因此可将下蹲减速看做匀减速运动，从题中数据和所求数据来看，地面对人的作用力与重力在同一数量级，故必考虑重力。
设消防队员刚着地时的速度为v，则v2=2gh1
在下蹲过程中，以向下为正方向，有mg-FN=ma
据速度位移公式０－v2=2ah2
解以上三式得FN=mg（１＋h1 /h2）＝5mg
点评 物理知识与现实生活相联系，从生活中来又应用于生活，为人类造福，这是学习物理的目的。本题涉及到了运动学公式及牛顿运动定律，主要考查同学们的理解能力、分析综合能力和运用数学知识处理物理问题的能力。题目所给的物理情景考生比较熟悉，计算也比较简单，是一道难度适中的题目。
４．与图象结合的综合题型
例4 “嫦娥一号”将在今年发射探月，“嫦娥一号”进入月球轨道后, 通过多次变轨后，释放的“月球车”从空中由静止落下，由于月球上没有空气，不存在空气阻力, 必须利用自动喷气装置向下喷气进行减速，若“月球车”所受喷气反冲力与速度的平方成正比, 比例系数为k，从某时刻开始，“月球车”的v-t图象如图４所示，图４中AB是曲线在A点的切线，交横轴于点B，其坐标为（8，0），CD是曲线AD的渐近线，设“月球车”总质量m=100 kg，试求：
