高考物理試題專題提升三關(guān)于牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的三種模型

1、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 Z3-1A.m1m1m2FB.m2m1m2FCFD.m2m1F答案

2、：B1一個(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

3、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)，物體相對傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦

4、力沿斜面向上，相對傳送帶向下勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有mg(sin 37cos 37)ma則 agsin 37gcos 372 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 a1，由牛頓第二定律得mgsin 37mgcos 37ma1則有 a1mgsin37mgcos37m10 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)刻物體相對傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力

5、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 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a11g3 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