高考物理一輪總復習 專題三 關于牛頓第二運動定律的三種模型課件 新人教版.ppt

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專題提升三關于牛頓第二運動定律的三種模型 突破一連接體模型 1 連接體問題是指兩個或兩個以上的物體 以某種方式連接在一起運動 這樣的物體系統(tǒng)就是連接體 解題時 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用整體法還是隔離法 2 對整體或隔離體進行受力分析 應用牛頓第二定律確定 整體或隔離體的加速度 3 結合運動學方程解答所求解的未知物理量 例1 兩物體A和B 質量分別為m1和m2 互相接觸放在光滑水平面上 如圖Z3 1所示 對物體A施以水平的推力F 則物體A對物體B的作用力等于 圖Z3 1 A m1m1 m2 F B m2m1 m2 F C F D m2m1 F 答案 B 1 一個物體以速度v0 v0 0 在另一個勻速運動的物體上運動的力學系統(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 求解的關鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷 判斷摩擦力時要注意比較物體的運動速度與傳送帶的速度 也就是分析物體在運動位移x 對地 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刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻 2 傾斜傳送帶問題 求解的關鍵在于認真分析物體與傳送帶的相對運動情況 從而確定其是否受到滑動摩擦力作用 如果受到滑動摩擦力作用應進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動情況 當物體速度與傳送帶速度相等時 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 長為l 16m的傳送帶 轉動速度為v 10m s 在傳送帶頂端A處無初速度的釋放一個質量為m 0 5kg的物體 已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 0 5 g取10m s2 求 sin37 0 6 cos37 0 8 圖Z3 3 1 傳送帶順時針轉動時 物體從頂端A滑到底端B的時間 2 傳送帶逆時針轉動時 物體從頂端A滑到底端B的時間 解 1 傳送帶順時針轉動時 物體相對傳送帶向下運動 則物體所受滑動摩擦力沿斜面向上 相對傳送帶向下勻加速運動 根據(jù)牛頓第二定律有mg sin37 cos37 ma 則a gsin37 gcos37 2m s2 2 傳送帶逆時針轉動 當物體下滑速度小于傳送帶轉動速度時 物體相對傳送帶向上運動 則物體所受滑動摩擦力沿傳送帶向下 設物體的加速度大小為a1 由牛頓第二定律得 mgsin37 mgcos37 ma1 則有a1 mgsin37 mgcos37 m 10m s2 設當物體運動速度等于傳送帶轉動速度時經歷的時間為t1 位移為x1 則有 當物體運動速度等于傳送帶速度瞬間 有mgsin37 mgcos37 則下一時刻物體相對傳送帶向下運動 受到傳 送帶向上的滑動摩擦力 摩擦力發(fā)生突變 設當物體下滑速度大于傳送帶轉動速度時物體的加速度為a2 則 思維點撥 分析傳送帶問題的關鍵是判斷摩擦力的方向 要注意抓住兩個關鍵時刻 一是初始時刻 根據(jù)物體速度v物和傳送帶速度v傳的關系確定摩擦力的方向 二是當v物 v傳 時 判斷物體能否與傳送帶保持相對靜止 突破三板塊模型 1 涉及兩個物體 并且物體間存在相對滑動的物體系統(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的質量均為m 10kg 不計A的大小 B板長L 3m 開始時A B均靜止 現(xiàn)使A以某一水平初速度從B的最左端開始運動 已知A與B B與水平面之間的動摩擦因數(shù)分別為 1 0 3和 2 0 1 g取10m 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的最左端開始運動 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上向右勻減速運動 加速度大小a1 1g 3m s2木板B向右勻加速運動 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最右端時和B速度相同 設為v 得 2 木板B放在光滑水平面上 A在B上向右勻減速運動 加速度大小仍為a1 1g 3m s2