高考物理试题专题提升三关于牛顿第二运动定律的三种模型

1、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.m1m1m2FB.m2m1m2FCFD.m2m1F答案

2、：B1一个物体以速度 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

3、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

4、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 37cos 37)ma则 agsin 37gcos 372 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 a1，由牛顿第二定律得mgsin 37mgcos 37ma1则有 a1mgsin37mgcos37m10 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

5、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a11g3 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