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.ppt

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 1 A m1m1 m2 F B m2m1 m2 F C F D m2m1 F 答案 B 1 一个物体以速度v0 v0 0 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l 16m的传送带 转动速度为v 10m s 在传送带顶端A处无初速度的释放一个质量为m 0 5kg的物体 已知物体与传送带间的动摩擦因数 0 5 g取10m s2 求 sin37 0 6 cos37 0 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 sin37 cos37 ma 则a gsin37 gcos37 2m 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a1 由牛顿第二定律得 mgsin37 mgcos37 ma1 则有a1 mgsin37 mgcos37 m 10m 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mgsin37 mgcos37 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m 10kg 不计A的大小 B板长L 3m 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 1 0 3和 2 0 1 g取10m 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 3m 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 3m s2