高考物理一轮总复习 专题三 关于牛顿第二运动定律的三种模型课件 新人教版

专 题 提 升 三 关 于 牛 顿 第 二 运 动 定 律 的 三 种 模 型 突 破 一 连 接 体 模 型1连接体问题是指两个或两个以上的物体，以某种方式连接在一起运动，这样的物体系统就是连接体解题时，一般采用先整体、后隔离的方法2解题思路(1)分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法(2)对整体或隔离体进行受力分析，应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度(3)结合运动学方程解答所求解的未知物理量 例 1：两物体 A 和 B，质量分别为 m1 和 m2，互相接触放在光滑水平面上，如图 Z3-1 所示对物体 A 施以水平的推力 F，)则物体 A 对物体 B 的作用力等于(图 Z3-1A. m1m1m2F B. m2m1m2FCF D.m 2m1F答 案 ： B 1一个物体以速度 v0(v00)在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图 Z3-2 甲、乙、丙所示甲丙乙图 Z3-2突 破 二 传 送 带 模 型 2传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题(1)水平传送带问题：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移 x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻(2)倾斜传送带问题：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变 例 2：如图Z3-3 所示，倾角为37，长为 l16 m 的传送带，转动速度为 v10 m/s，在传送带顶端 A 处无初速度的释放一个质量为 m0.5 kg 的物体，已知物体与传送带间的动摩擦因数0.5，g 取 10 m/s2.求：(sin 370.6，cos 370.8)图 Z3-3(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间 解 ： (1)传 送 带 顺 时 针 转 动 时 ， 物 体 相 对 传 送 带 向 下 运 动 ，则 物 体 所 受 滑 动 摩 擦 力 沿 斜 面 向 上 ， 相 对 传 送 带 向 下 匀 加 速 运动 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有mg(sin 37 cos 37 ) ma则 a gsin 37 gcos 37 2 m/s2(2)传 送 带 逆 时 针 转 动 ， 当 物 体 下 滑 速 度 小 于 传 送 带 转 动 速度 时 ， 物 体 相 对 传 送 带 向 上 运 动 ， 则 物 体 所 受 滑 动 摩 擦 力 沿 传送 带 向 下 ， 设 物 体 的 加 速 度 大 小 为 a 1， 由 牛 顿 第 二 定 律 得mgsin 37 mgcos 37 ma1 则 有 a1 mgsin37 mgcos37m 10 m/s2设 当 物 体 运 动 速 度 等 于 传 送 带 转 动 速 度 时 经 历 的 时 间 为t1， 位 移 为 x1， 则 有当 物 体 运 动 速 度 等 于 传 送 带 速 度 瞬 间 ， 有 mgsin 37 mgcos 37， 则 下 一 时 刻 物 体 相 对 传 送 带 向 下 运 动 ， 受 到 传 送 带 向 上 的 滑 动 摩 擦 力 摩 擦 力 发 生 突 变 设 当 物 体 下 滑速 度 大 于 传 送 带 转 动 速 度 时 物 体 的 加 速 度 为 a2， 则 思 维 点 拨 ： 分 析 传 送 带 问 题 的 关 键 是 判 断 摩 擦 力 的 方 向 要 注 意 抓 住 两 个 关 键 时 刻 ： 一 是 初 始 时 刻 ， 根 据 物 体 速 度 v 物和 传 送 带 速 度 v 传 的 关 系 确 定 摩 擦 力 的 方 向 ， 二 是 当 v 物 v 传时 ， 判 断 物 体 能 否 与 传 送 带 保 持 相 对 静 止 突 破 三 板 块 模 型1涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动的物体系统，就可以看作是板块模型 2解题思路 例 3：如图Z3-4 所示，物块A、木板 B的质量均为m10 kg，不计 A 的大小，B 板长 L3 m开始时 A、B 均静止现使 A以某一水平初速度从 B 的最左端开始运动已知 A 与 B、B 与水平面之间的动摩擦因数分别为10.3和20.1，g取10 m/s2.图 Z3-4(1)若物块 A 刚好没有从 B 上滑下来，则 A 的初速度多大？(2)若把木板 B 放在光滑水平面上，让 A 仍以(1)问中的初速度从 B 的最左端开始运动，则 A 能否与 B 脱离？最终 A 和 B 的速度各是多大？ 解 ： (1)A 在 B 上 向 右 匀 减 速 运 动 ， 加 速 度 大 小a1 1g 3 m/s2木 板 B 向 右 匀 加 速 运 动 ， 加 速 度 大 小由 题 意 知 ， A 刚 好 没 有 从 B 上 滑 下 来 ， 则 A 滑 到 B 最 右 端时 和 B 速 度 相 同 ， 设 为 v， 得 (2)木 板 B 放 在 光 滑 水 平 面 上 ， A 在 B 上 向 右 匀 减 速 运 动 ，加 速 度 大 小 仍 为 a1 1g 3 m/s2