高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題三 關(guān)于牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的三種模型課件 新人教版

專 題 提 升 三 關(guān) 于 牛 頓 第 二 運(yùn) 動(dòng) 定 律 的 三 種 模 型 突 破 一 連 接 體 模 型1連接體問題是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體，以某種方式連接在一起運(yùn)動(dòng)，這樣的物體系統(tǒng)就是連接體解題時(shí)，一般采用先整體、后隔離的方法2解題思路(1)分析所研究的問題適合應(yīng)用整體法還是隔離法(2)對(duì)整體或隔離體進(jìn)行受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律確定整體或隔離體的加速度(3)結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程解答所求解的未知物理量 例 1：兩物體 A 和 B，質(zhì)量分別為 m1 和 m2，互相接觸放在光滑水平面上，如圖 Z3-1 所示對(duì)物體 A 施以水平的推力 F，)則物體 A 對(duì)物體 B 的作用力等于(圖 Z3-1A. m1m1m2F B. m2m1m2FCF D.m 2m1F答 案 ： B 1一個(gè)物體以速度 v0(v00)在另一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的物體上運(yùn)動(dòng)的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖 Z3-2 甲、乙、丙所示甲丙乙圖 Z3-2突 破 二 傳 送 帶 模 型 2傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題(1)水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移 x(對(duì)地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻(2)傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變 例 2：如圖Z3-3 所示，傾角為37，長(zhǎng)為 l16 m 的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為 v10 m/s，在傳送帶頂端 A 處無初速度的釋放一個(gè)質(zhì)量為 m0.5 kg 的物體，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，g 取 10 m/s2.求：(sin 370.6，cos 370.8)圖 Z3-3(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端 A 滑到底端 B 的時(shí)間(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端 A 滑到底端 B 的時(shí)間 解 ： (1)傳 送 帶 順 時(shí) 針 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ， 物 體 相 對(duì) 傳 送 帶 向 下 運(yùn) 動(dòng) ，則 物 體 所 受 滑 動(dòng) 摩 擦 力 沿 斜 面 向 上 ， 相 對(duì) 傳 送 帶 向 下 勻 加 速 運(yùn)動(dòng) ， 根 據(jù) 牛 頓 第 二 定 律 有mg(sin 37 cos 37 ) ma則 a gsin 37 gcos 37 2 m/s2(2)傳 送 帶 逆 時(shí) 針 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 當(dāng) 物 體 下 滑 速 度 小 于 傳 送 帶 轉(zhuǎn) 動(dòng) 速度 時(shí) ， 物 體 相 對(duì) 傳 送 帶 向 上 運(yùn) 動(dòng) ， 則 物 體 所 受 滑 動(dòng) 摩 擦 力 沿 傳送 帶 向 下 ， 設(shè) 物 體 的 加 速 度 大 小 為 a 1， 由 牛 頓 第 二 定 律 得mgsin 37 mgcos 37 ma1 則 有 a1 mgsin37 mgcos37m 10 m/s2設(shè) 當(dāng) 物 體 運(yùn) 動(dòng) 速 度 等 于 傳 送 帶 轉(zhuǎn) 動(dòng) 速 度 時(shí) 經(jīng) 歷 的 時(shí) 間 為t1， 位 移 為 x1， 則 有當(dāng) 物 體 運(yùn) 動(dòng) 速 度 等 于 傳 送 帶 速 度 瞬 間 ， 有 mgsin 37 mgcos 37， 則 下 一 時(shí) 刻 物 體 相 對(duì) 傳 送 帶 向 下 運(yùn) 動(dòng) ， 受 到 傳 送 帶 向 上 的 滑 動(dòng) 摩 擦 力 摩 擦 力 發(fā) 生 突 變 設(shè) 當(dāng) 物 體 下 滑速 度 大 于 傳 送 帶 轉(zhuǎn) 動(dòng) 速 度 時(shí) 物 體 的 加 速 度 為 a2， 則 思 維 點(diǎn) 撥 ： 分 析 傳 送 帶 問 題 的 關(guān) 鍵 是 判 斷 摩 擦 力 的 方 向 要 注 意 抓 住 兩 個(gè) 關(guān) 鍵 時(shí) 刻 ： 一 是 初 始 時(shí) 刻 ， 根 據(jù) 物 體 速 度 v 物和 傳 送 帶 速 度 v 傳 的 關(guān) 系 確 定 摩 擦 力 的 方 向 ， 二 是 當(dāng) v 物 v 傳時(shí) ， 判 斷 物 體 能 否 與 傳 送 帶 保 持 相 對(duì) 靜 止 突 破 三 板 塊 模 型1涉及兩個(gè)物體，并且物體間存在相對(duì)滑動(dòng)的物體系統(tǒng)，就可以看作是板塊模型 2解題思路 例 3：如圖Z3-4 所示，物塊A、木板 B的質(zhì)量均為m10 kg，不計(jì) A 的大小，B 板長(zhǎng) L3 m開始時(shí) A、B 均靜止現(xiàn)使 A以某一水平初速度從 B 的最左端開始運(yùn)動(dòng)已知 A 與 B、B 與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為10.3和20.1，g取10 m/s2.圖 Z3-4(1)若物塊 A 剛好沒有從 B 上滑下來，則 A 的初速度多大？(2)若把木板 B 放在光滑水平面上，讓 A 仍以(1)問中的初速度從 B 的最左端開始運(yùn)動(dòng)，則 A 能否與 B 脫離？最終 A 和 B 的速度各是多大？ 解 ： (1)A 在 B 上 向 右 勻 減 速 運(yùn) 動(dòng) ， 加 速 度 大 小a1 1g 3 m/s2木 板 B 向 右 勻 加 速 運(yùn) 動(dòng) ， 加 速 度 大 小由 題 意 知 ， A 剛 好 沒 有 從 B 上 滑 下 來 ， 則 A 滑 到 B 最 右 端時(shí) 和 B 速 度 相 同 ， 設(shè) 為 v， 得 (2)木 板 B 放 在 光 滑 水 平 面 上 ， A 在 B 上 向 右 勻 減 速 運(yùn) 動(dòng) ，加 速 度 大 小 仍 為 a1 1g 3 m/s2