牛顿第二定律的应用--板块模型及图像小汇总

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物理牛顿第二定律板块模型

物理牛顿第二定律板块模型

物理牛顿第二定律板块模型引言:一、牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律是由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出的。

它的表达式为F=ma,其中F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。

这个定律表明,物体所受的力越大,加速度也就越大;物体的质量越大,加速度就越小。

二、板块模型的基本概念在物理学中,板块模型是一种常用的简化模型,用于描述物体在受力作用下的运动规律。

板块模型假设物体是一个质点,忽略了物体的形状和大小,只考虑其质量和受力情况。

三、牛顿第二定律在板块模型中的应用在板块模型中,牛顿第二定律可以用来计算物体的加速度和受力。

根据牛顿第二定律的公式F=ma,我们可以通过已知的力和质量来求解物体的加速度。

同样地,我们也可以通过已知的加速度和质量来求解物体所受的力。

四、实例分析为了更好地理解牛顿第二定律板块模型的应用,我们来看一个简单的实例。

假设有一个质量为2kg的物体,受到一个力为10N的作用,我们可以通过牛顿第二定律来计算该物体的加速度。

根据公式F=ma,我们可以得到a=F/m=10N/2kg=5m/s^2。

因此,该物体的加速度为5m/s^2。

五、牛顿第二定律在力学问题中的应用牛顿第二定律在力学问题中有着广泛的应用。

通过牛顿第二定律,我们可以解决各种关于力、质量和加速度的问题。

例如,在斜面上滑动的物体,我们可以通过牛顿第二定律来计算物体的加速度和受力;在弹簧振子中,我们可以通过牛顿第二定律来计算振子的周期和频率。

六、结论牛顿第二定律是物理学中的重要定律,它描述了物体受力和加速度之间的关系。

在板块模型中,牛顿第二定律可以用来计算物体的加速度和受力。

通过牛顿第二定律,我们可以解决各种关于力、质量和加速度的问题。

牛顿第二定律在力学问题中有着广泛的应用,可以帮助我们更好地理解和分析物体的运动规律。

牛顿第二定律板块模型是物理学中重要的概念和工具之一。

通过对牛顿第二定律的理解和应用,我们可以更好地研究和解决各种物理问题。

牛顿第二定律的应用——板块、皮带模型

牛顿第二定律的应用——板块、皮带模型

假设法
整体法
假设两物体间无相对滑动,先用
对滑块和木板进
将滑块和木板看
整体法算出一起运动的加速度,
行隔离分析,弄
成一个整体,对
再用隔离法算出其中一个物体“
具体步骤 清每个物体的受
整体进行受力分
所需要”的摩擦力Ff;比较Ff与最
体情况与运动
析和运动过程
大静摩擦力Ffm的关系,若Ff>Ffm,
过程
分析
则发生相对滑动
D.行李在传送带上的时间一定大于 L
v
D
)
类型(二)
情境
倾斜传送带问题
滑块可能的运动情况
情境1:上传
>
即 >
(1)可能一直加速 还未共速,传送带较短
(2)可能先加速后匀速
mg
情境2:下传(v0=0)
FN
mgsin + =
FN
(1)可能一直加速
类型(一) 水平传送带问题
情境
情境1:轻放
Ff =μmg=ma
a=μg
滑块可能的运动情况

(1)可能一直加速 = >

(2)可能先加速后匀速 = <
情境2:同向
Ff
Ff
(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速
(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速
当f=fm=μmAg时相对滑动
f

aBm=

μg
a
=
Am
f
F
第四讲 牛顿第二定律的应用--板块模型、皮带模型
一、板块模型
1.水平面光滑:

F甲=(mA+mB)am = ( + )

牛顿第二定律的综合应用——动力学中的“板块”和“传送带”模型

牛顿第二定律的综合应用——动力学中的“板块”和“传送带”模型

动力学中的“板块”和“传送带”模型一.“滑块—滑板”模型1. 模型特点:上下叠放两个物体,在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。

2. 两种位移关系①物体的位移:各个物体对地的位移,即物体的实际位移。

②相对位移:一物体相对另一的物体的位移。

两种情况。

(1)滑块和滑板同向运动时,相对位移等两物体位移之差,即.21x x x -=∆相 (2)滑块和滑板反向运动时,相对位移等两物体位移之和,即.21x x x +=∆相 这是计算摩擦热的主要依据,.相滑x f Q ∆=3. 解题思路:(1)初始阶段必对各物体受力分析,目的判断以后两物体的运动情况。

(2)二者共速时必对各物体受力分析,目的判断以后两物体的运动情况。

二者等速是滑块和滑板间摩擦力发生突变的临界条件,是二者相对位移最大的临界点。

(3)物体速度减小到0时,受力分析,判断两物体以后是相对滑动还是相对静止。

相对静止二者的加速度a 相同;相对滑动二者的加速度a 不同。

(4)明确速度关系:弄清各物体的速度大小和方向,判断两物体的相对运动方向,从而弄清摩擦力的方向,正确对物体受力分析。

例.如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s.A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)B 与木板相对静止时,木板的速度; (2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.〖思路指导〗(1)AB 开始运动时,相向均做减速运动,二者初速等大,加速度等大,则经历相等时间,v ∆相等.即相同时刻速度等大.对A 、B 、木板分析B 和木板同向向右运动,A 和木板反向运动,故B 和木板先相对静止,A 减速到0后,反向加速再与木板共速. (2)B 和木板共速后是相对滑动还是相对静止,假设法讨论.相对静止的条件:f<f max . 解析:(1)B 和木板共速前,AB 加速度分别为a A 、a B ,木板加速度为a 1.经t 1木板和B 共速. 对A 向左减速,加速度大小:../5,211向右解得s m a a m g m A A A ==μ 对B 向右减速,加速度大小:.m /s 5,21==B B B B a a m g m 解得μ对木板,由于g m m m g m g B A A B )(m 211++>-μμμ,则合外力向右,向右加速运动../5.2,)(-m 211211s m a ma g m m m g m g B A A B ==++-解得μμμB 和木板共速有:,1110t a t a v B =-解得t 1=0.4s../110s m t a v v B B =-=0.8m.t 2v v x 1Bo B =+= A 的速度大小v A =v B =1m/s.(2)设B 和木板共速后相对静止,对B 和木板:./m 35,)m 22212s a a m m g m g m m B A B A =+=+++解得)((μμ向右减速运动. 对B 有,木板和A相对静止.假设正确,设再经t g,m μN 320a m f 2B 12B B <== A 全程加速度不变.对B 和木板:,222t a v v B -=对A 有:,222t a v v A +-=解得t 2=0.3s.v 2=0.5m/s.0.225m,m 409t 2v v x 22B /B ==+=0.875m.)t (t a 21)t (t v x 221A 210A =+-+= 故 1.9m.x x x L /B B A =++= 练习1. (水平面光滑的“滑块—滑板”模)如图所示,质量M =8 kg 的小车静止在光滑水平面上,在小车右端施加一水平拉力F =8 N .当小车速度达到1.5 m/s 时,在小车的右端由静止轻放一大小不计、质量m =2 kg 的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.从物体放上小车开始经t =1.5 s 的时间,物体相对地面的位移为(g 取10 m/s 2)( )A .1 mB .2.1 mC .2.25 mD .3.1 m解析:(1)刚放上物体时,对物体:.2m/s解得a ,ma μmg 211== 对小车:,/5.0,222s m a Ma mg F ==-解得μv 0=1.5m/s.设经t 1二者等速v 1.则2m/s.1s,v 解得t ,t a v t a v 11120111==+==此时物体运动:1m.t v 21x 111==故A 错.(2)共速后,设二者相对静止,整体:.0.8m/s,解得a m)a (M F 233=+= 对物体:μmg,<1.6N =ma =f 3假设正确.再经0.5s 物体运动:.1.2,1.12121223212m x x x m t a t v x =+==+=故故B 对CD 错.2. (水平面粗糙的“滑块—滑板”模型)如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t =0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上.已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.在物块放到木板上之后,木板运动的速度—时间图象可能是图中的( )解析:(1)物体刚放上木板,对木板:.a ,mg g )1121向左,减速运动(Ma M m =++μμ (2)共速后若二者相对静止:错,,则(BC a a Ma g M 2121,)m >=+μ 由于地面有摩擦,共速后木板做减速运动,故D 错。

精选牛顿第二定律的应用资料

精选牛顿第二定律的应用资料
f = µF支
G
x2=?
代入数据:
20 × 0.8- f =10a1
F支+ 20 × 0.6 -10 × 10
=0
f解=之0得.15:× F支
F支=88N , f =13.2N a1=0.28m / s2
由v1=v0+a1t可知:
v1=0.28×5m/s
=1.4m/s
由x1=a1t2 / 2可知:
f ’= µF支
代入数据: 解之得:
0 – f ’= 10a2
F支’ – 10×10 =0
F支’=100N f ’=15N
f ’ = 0.15 F支’ a2= – 1.5m / s2
方法一:
方法二:
由0=v1+a2t2可知:
0 = 1.4 +(– 1.5)×t2
t2 =0.93s
由2 a2 x2= 02 – v12 得: 2×(– 1.5) x2= – 1.42
x2=0.65m
由x2= v1t2+a2t22 / 2可知:
x2= 1.4× 0.93 +(– 1.5)× (0.93)2 / 2
=0.65m
一物块从光滑斜面顶端下滑,已知
斜面倾角为300,斜面长为2.5m,则物体
滑到底端时所用时间为多少? y
F
解:以物体为研究对象受
力如图,并建立如图坐标,
G2
由牛顿第二定律可知,
二、重点、难点:
1、重点:形成动力学问题的分析思路和解决方法。
2、难点:把动力学的分析思路和解决方法贯彻到 具体问题的解决之中。
三、教学过程:
复习:
下列说法正确的是:
( BCD )
A、由a= v 可知,a与v成正比,与t反比

应用牛顿第二定律的几个典型模型-

应用牛顿第二定律的几个典型模型-

应用牛顿第二定律的几个典型模型牛顿第二定律即物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,即F=ma(其中的F和m、a必须相对应)。

因为力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,还有方向之间的关系。

明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节。

一、应用牛顿第二定律解题的常用方法牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。

联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。

(一)应用牛顿第二定律解题的常用方法:1.合成法与分解法牛顿第二定律F=ma是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。

在解题时,当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。

2.整体法与隔离法1.整体法:在研究物理问题时,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。

采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简便、明了。

2.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。

可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。

采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。

隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.(二)应用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1)对象和环境。

可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。

所谓环境是指物体所接触到的所有可能对物体产生力的面或线。

(2)画受力分析图和过程草图。

高三复习牛顿运动定律之-板块模型

高三复习牛顿运动定律之-板块模型
擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动 摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初 速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静 止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s2。求: (1)B与木板相对静止时,木板的速度; (2)A、B开始运动时,两者之间的距离。
(1)板块达到共同速度以后,摩擦力要发生转变,一种 情况是板块间滑动摩擦力转变为静摩擦力;另一种情 况是板块间的滑动摩擦力方向发生变化。 (2)板块达到共同速度时恰好对应物块不脱离木板时 板具有的最小长度,也就是物块在木板上相对于板的 最大位移。 (3)分析受力,求解加速度,画运动情境图寻找位移关 系,可借助v-t图象。
f2-f1-f3=ma1⑥ 设在 t1 时刻,B 与木板达到共同速度,其大小为 v1。由运动学 公式有 v1=v0-aBt1⑦ v1=a1t1⑧ 联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得 v1=1 m/s。⑨ (2)在 t1 时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为 sB=v0t1-12aBt12⑩
设在 B 与木板达到共同速度 v1 后,木板的加速度大小为 a2。对 于 B 与木板组成的系统,由牛顿第二定律有 f1+f3=(mB+m)a2⑪ 由①②④⑤式知,aA=aB;再由⑦⑧式知,B 与木板达到共同速 度时,A 的速度大小也为 v1,但运动方向与木板相反。由题意 知,A 和 B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为 v2。设 A 的速度大小从 v1 变到 v2 所用的时间为 t2,则由运动学公式,对 木板有 v2=v1-a2t2⑫ 对 A 有 v2=-v1+aAt2⑬
(3)在开始的1s内,小物块的位移sm=1m,末速度
v=amt1=2m/s 在剩下的时间t2=t-t1=0.5s时间内,物块运动的位移为 s2=υt2+at2,得s2=1.1m. 可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为 s=sm+s2=2.1m.

牛顿第二定律及基本应用 PPT

牛顿第二定律及基本应用 PPT

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图2
5、(正交分解法)(2014·河南郑州模拟)如图3所示,质量分别为
m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起
沿水平方向向右做匀加速直线运动(m1在光滑地面上,m2在
空中)。已知力F与水平方向的夹角为θ。则m1的加速度大
小为
()
Fcos θ A.m1+m2
Fsin θ B.m1+m2
考点二 整体法和隔离法在连接体中的应用
【例2】 如图6所示,两块粘连在
一起的物块a和b,质量分别为
图6
ma和mb,放在光滑的水平桌面上,现同时给它们施加方向
如图6所示的水平推力Fa和水平拉力Fb,已知Fa>Fb,则a对
b的作用力
()
A、必为推力
B、必为拉力
C、估计为推力,也估计为拉力
D、不估计为零
系统静止后,突然剪断 A、B 间的细绳,则此瞬间
A、B、C 的加速度分别为(取向下为正)
(
A.-56g、2g、0
B.-2g、2g、0
) 图4
C.-56g、53g、0
D.-2g、53g、g
解析 系统静止时,A 物块受重力 GA=mAg,弹簧向上的拉力 F=(mA+mB+mC)g,A、B 间细绳的拉力 FAB=(mB+mC)g 作 用,B、C 间弹簧的弹力 FBC=mCg。剪断细绳瞬间,弹簧形变 来不及恢复,即弹力不变,由牛顿第二定律,对物块 A 有: F-GA=mAaA,解得:aA=56g,方向竖直向上;对 B∶FBC+ GB=mBaB,解得:aB=53g,方向竖直向下;剪断细绳的瞬间, C 的受力不变,其加速度仍为零。 答案 C
了物理量间的单位关系。
()
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√

牛顿第二定律应用——图像专题

牛顿第二定律应用——图像专题

牛顿第二定律应用——图像专题牛顿第二定律应用——图像专题学习目标:1.进一步理解牛顿第二定律;2.理解图像的物理意义;3.会结合图像求解动力学问题。

重点:理解牛顿第二定律,并结合图像求解动力学问题难点:学生能力培养一、牛顿运动定律中的图象图象能形象的表达物理规律,能直观地描述物理过程,能鲜明地表示物理量之间的关系。

应用图象,不仅能进行定性分析、比较、判断,也适宜于定量计算、论证,而且通过图象的启发常能找到巧妙的解题途径。

因此,理解图象的物理意义,自觉地运用图象分析表达物理规律,是十分必要的。

当然,牛顿第二定律与图象的综合问题也是近年来高考的重点和热点。

一)、理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能1、轴:弄清直角坐标系中,横轴、纵轴代表的含义,即图像是描述哪两个物理量间的关系,是位移—时间关系?还是速度—时间关系?等等……同时注意单位及标度。

2、点:物理图像上的“点”代表某一物理状态,要弄清图像上任一点的物理意义,实质是两个轴所代表的物理量的瞬时对应关系,如代表t时刻的位移s,或t时刻对应的速度等等.在图象中我们着重要了解截距点、交点、极值点、拐点等这些特殊点的物理意义。

3、线:图像上的一段直线或曲线一般对应一段物理过程,给出了纵轴代表的物理量随横轴代表的物理量的变化过程.4、截:即纵轴截距,一般代表物理过程的初状态情况,即时间为零时的位移或速度的值.当然,对物理图像的全面了解,还需同学们今后慢慢体会和提高,如对矢量及标量的正确处理分析等等……5、斜:即斜率,也往往代表另一个物理量的规律,看两轴所代表物理量的变化之比的含义.同样可以从物理公式或单位的角度分析,如s—t图像中,斜率代表速度等等……6、面:图像和坐标轴所夹的“面积”常与某一表示过程的物理量相对应,如能充分利用“面积”的这一特点来解题,不仅思路清晰,而且在很多情况下可以使解体过程得到简化,起到比解析法更巧妙、更灵活的独特效果。

如速度--时间图像与横轴所围面积为物体在这段时间内的位移,看两轴代表的物理量的“积”有无实际的物理意义,可以从物理公式分析,也可从单位的角度分析,如s—t图像“面积”无实际意义,不予讨论。

牛顿第二定律的应用.ppt

牛顿第二定律的应用.ppt

• 例4:如图所示,一个质量为m的物体放在水平地 面上,物体与地面间的滑动摩擦系数为μ,对物 体施加一个与水平方向成α角斜向上的力F,使物
体沿水平地面加速运动。为使相同大小的作用力 产生的加速度最大,则α角应为_______;若要在 相同α角情况下,沿水平地面运动的加速度最大, 则F应为___________
应用四-----动态分析
• 例1:如图所示,在粗糙的水平桌面上,有一个物
体在水平力F作用下向右做匀加速直线运动。某
时刻起使力F逐渐减小直至为零,但方向不变,
则该时刻起物体在向右运动的过程中,加速度a和
速度v的大小变化为
()
• A.a先增大再减小
• B.a先减小再增大
F
• C.v一直增大
• D.v先增大再减小
应用五:极值问题
• 例1:某物体如图所示,沿光滑斜面上下滑,则不 同倾角下滑的时间如何关系?(OA、OB、OC分 别与竖直方向的夹角为600、450、300)
• 推广:某物体沿不同倾角,但底边一样宽的光滑 斜面的滑下,试求:倾角为多少的斜面所用的时 间最短?
• 例3:在水平直轨道上运动的火车车厢内有一个倾 角为300斜面上放着质量为m的小球当火车以加速 度a=10m/s2和a=20m/s2向右加速运动时,则物 体所受的拉力和支持力各为多少?
• 例2:静止在水平面的物体受到与水平方向 成370的角作用从静止开始运动,(如图所
示),物体与地面间的滑动摩擦系数为 =0.2经过5秒钟撤去外力,求(1)物体再 经过几秒钟停下来,(2)物体一共移动了 多少米?
• 例3:倾角为370的斜面和水平面相接,现 在是某个物体从斜面顶端滑下来,滑到水
平桌面,如果斜面和物体的滑动摩擦系Байду номын сангаас 为1=0.25,水平面和物体间的滑动摩擦系 数为2, 如果在斜面上和在水平面上的移 动的时间之比2:5,求2的数值,

(完整)高中物理牛顿第二定律——板块模型解题基本思路

(完整)高中物理牛顿第二定律——板块模型解题基本思路

(完整)⾼中物理⽜顿第⼆定律——板块模型解题基本思路⾼中物理基本模型解题思路——板块模型(⼀)本模型难点:(1)长板下表⾯是否存在摩擦⼒,摩擦⼒的种类;静摩擦⼒还是滑动摩擦⼒,如滑动摩擦⼒,N F 的计算(2)物块和长板间是否存在摩擦⼒,摩擦⼒的种类:静摩擦⼒还是滑动摩擦⼒。

(3)长板上下表⾯摩擦⼒的⼤⼩。

(⼆)在题⼲中寻找注意已知条件:(1)板的上下两表⾯是否粗糙或光滑(2)初始时刻板块间是否发⽣相对运动(3)板块是否受到外⼒F ,如受外⼒F 观察作⽤在哪个物体上(4)初始时刻物块放于长板的位置(5)长板的长度是否存在限定⼀、光滑的⽔平⾯上,静⽌放置⼀质量为M ,长度为L 的长板,⼀质量为m 的物块,以速度0v 从长板的⼀段滑向另⼀段,已知板块间动摩擦因数为µ。

⾸先受⼒分析:对于m :由于板块间发⽣相对运动,所以物块所受长板向左的滑动摩擦⼒,即:===m N N ma f F f mg F 动动µg a m µ= (⽅向⽔平向左)由于物块的初速度向右,加速度⽔平向左,所以物块将⽔平向右做匀减速运动。

对于M :由于板块间发⽣相对运动,所以长板上表⾯所受物块向右的滑动摩擦⼒,但下表⾯由于光滑不受地⾯作⽤的摩擦⼒。

即:动f N F N F '==+='M N N N Ma f F f F Mg F 动动µ M mg a M µ= (⽅向⽔平向右)由于长板初速度为零,加速度⽔平向右,所以物块将⽔平向右做匀加速运动。

假设当M m v v=时,由于板块间⽆相对运动或相对运动趋势,所以板块间的滑动摩擦⼒会突然消失。

则物块和长板将保持该速度⼀起匀速运动。

关于运动图像可以⽤t v -图像表⽰运动状态:公式计算:设经过时间 t 板块共速,共同速度为共v 。

由共v v v M m == 可得: m 做匀减速直线运动: t a v v m -=0共M 做初速度为零的匀加速直线运动:t a v M M =可计算解得时间: t a t a v M m =-0物块和长板位移关系:m : 2021t a t v x m m -= M : 221t a x M M = 相对位移:M m x x x -=?v v⼆、粗糙的⽔平⾯上,静⽌放置⼀质量为M ,⼀质量为m 的物块,以速度0v 从长板的⼀段滑向另⼀段,已知板块间动摩擦因数为1µ,长板和地⾯间的动摩擦因数为2µ,长板⾜够长。

牛顿第二定律板块模型

牛顿第二定律板块模型

牛顿第二定律板块模型牛顿第二定律,这个名字听起来挺严肃的,对吧?一说出来感觉是不是就像高深莫测的公式,搞得人有点儿懵。

别怕,今天咱们就把这个大名鼎鼎的定律给拆解开,让它变得既简单又有趣。

你看啊,牛顿这家伙,真的是人类历史上的一大牛人,光是一个苹果掉下来,他就能想明白那么多东西,牛顿第二定律也是在他那个苹果的启发下推导出来的。

究竟是个啥玩意呢?牛顿第二定律就像是告诉你“你推我我就动”。

什么意思呢?就是说,物体的加速度跟它受到的力成正比,跟它的质量成反比。

哇,这样讲是不是有点绕?其实就是这么简单,谁给你推得越大力,你就跑得越快,当然前提是你能跑得动,也就是你不能是个大胖子啊!如果你真的是个大胖子,那就不好意思了,别说跑了,你就算站着也得花点力气维持身体的稳定。

不过,说到底,牛顿的这个定律其实就是告诉我们,力量和质量之间有个直接的关系,它们配合得好,物体就能动;要是力不够或者物体太重,那就别指望动得起来。

举个生活中的例子吧,假设你在推一个小车。

如果这车里空空的,你推它一把,它就哐哐哐地跑起来了,速度还蛮快。

可是如果车里塞满了沙袋,你再怎么推,它也只是微微动一下,甚至连动都不动,反正怎么使劲儿都不管用。

哎,这就是牛顿第二定律告诉我们的道理,物体的质量越大,想让它加速就得使更多的力。

你推它就像是拔萝卜,萝卜轻松拔起来,推个大白菜,费劲得很。

有趣的是,这个定律不仅仅适用于小车,大到飞行器,小到你推的购物车,甚至连你自己,都是这条规律的“受害者”——不,不对,是“受益者”!举个例子,你看咱们在滑冰的时候,不是每个人都能飞快地滑起来。

别看滑冰姿势一副很有范儿的样子,真要是力气不够,还是滑不远。

你越用力蹬冰刀,滑得越远,脚下的冰面就会给你回馈加速度,差不多就是这么回事。

嗯,说到这里,有人可能会问:那到底力量跟加速度是什么关系呢?其实它们是成正比的!再举个简单的例子吧,假如你拿着一根棍子推着一只狗跑,推得越用力,狗的速度就越快。

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板块模型小汇总一、地面光滑,上表面粗糙,无拉力,物块A 带动木板B (地面粗糙,有可能B 不动,有可能共速后一起减速)(1)物块滑离木板,物块滑到木板右端时二者速度不相等,x B +L =x A ,速度时间图像类似图1(2)物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者速度相等,则位移关系为x B +L =x A ,速度时间图像类似图2二、地面光滑,上表面粗糙,无拉力,木板B 带动物块A (地面粗糙,有可能共速后一起减速,也可能共速后各自减速)(1)物块滑离木板,物块从木板左端滑离时二者速度不相等,x B =x A +L ,速度时间图像类似图3(2)物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为x B =x A +L ,速度时间图像类似图4三、地面光滑,上表面粗糙,有拉力F 较小时,木板和木块一起做加速运动,有F =(m A +m B )a ,对A 分析,f BA =m A a临界情况f BA =μm A g ,此时F 是AB 一起加速运动的临界最大值,F 临=(m A +m B )μg ,a 的变化和F 图像如图5 F 超过F 临,AB 各自加速,A 从B 左端滑落,速度时间图像如图6 四、地面光滑,上表面粗糙,有拉力F 较小时,木板和木块一起做加速运动,有F =(m A +m B )a ,对B 分析,f AB =m B a临界情况f AB =μm A g ,此时F 是AB 一起加速运动的临界最大值,F 临=(m A +m B )A Bm g m ,a 的变化和F 图像如图7 F 超过F 临,AB 各自加速,A 从B 右端滑落,速度时间图像如图8五、地面粗糙,动摩擦因数μ0,上表面粗糙,动摩擦因数μ,有拉力,F 0=μ0(m A +m B )g ,F 临=(μ0+μ)(m A +m B )g图1图2图3图4图5图6图7图8①F ≤F 0时,整体静止 ②F 0<F ≤F 临时,一起加速 ③F >F 临时,各自加速,且a B >a A六、地面粗糙,动摩擦因数μ0,上表面粗糙,动摩擦因数μ,有拉力,μm A g≤μ0(m A+m B)g,A带不动B,B相当于地面七、地面粗糙,动摩擦因数μ0,上表面粗糙,动摩擦因数μ,有拉力,μm A g≥μ0(m A+m B)g,F0=μ0(m A+m B)g板块模型板块类问题的解题思路与技巧:1.通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态(具体做什么运动);2.判断滑块与木板间是否存在相对运动。

滑块与木板存在相对运动的临界条件是什么?⑴运动学条件:若两物体速度或加速度不等,则会相对滑动。

⑵动力学条件:假设两物体间无相对滑动,先用整体法算出共同加速度,再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f;比较f与最大静摩擦力f m的关系,若f > f m,则发生相对滑动;否则不会发生相对滑动。

3. 分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度;4. 对滑块和木板进行运动情况分析,找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.5. 计算滑块和木板的相对位移(即两者的位移差或位移和);6. 如果滑块和木板能达到共同速度,计算共同速度和达到共同速度所需要的时间;7. 滑块滑离木板的临界条件是什么?当木板的长度一定时,滑块可能从木板滑下,恰好滑到木板的边缘达到共同速度(相对静止)是滑块滑离木板的临界条件。

注意点:分析“板块”模型时要抓住一个转折和两个关联【典例讲练突破】【例1】如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。

【变式1】若拉力F作用在A上呢?如图所示。

①F≤F0时,整体静止②F0<F≤F临时,一起加速③F>F临时,各自加速,且a A>a B【变式2】 在变式1的基础上再改为:B 与水平面间的动摩擦因数为16(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),使A 、B 以同一加速度运动,求拉力F 的最大值。

【练1】(江苏)如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上,A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为21μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g ,现对A 施加一水平拉力F ,则( )A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止 B .当F=25μmg 时,A 的加速度为31μg C .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动 D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过21μg 【例2】如图所示,质量为M 的长木板A 在光滑水平面上,以大小为v 0的速度向左运动,一质量为m 的小木块B (可视为质点),以大小也为v 0的速度水平向右冲上木板左端,B 、A 间的动摩擦因数为μ,最后B 未滑离A 。

已知M =2m ,重力加速度为g 。

求:(1)A 、B 达到共同速度的时间和共同速度的大小; (2)木板A 的最短长度L 。

【例3】 (全国卷Ⅰ)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m ,如图(a)所示。

t =0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t =1 s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。

碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。

已知碰撞后1 s 时间内小物块的v -t 图线如图(b)所示。

木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10 m/s 2。

求:(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2; (2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离。

【练3】 如图所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块。

已知木块的质量m =1 kg ,木板的质量M =4 kg ,长L =2.5 m ,上表面光滑,下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2。

现用水平恒力F =20 N 拉木板,g 取10 m/s 2。

(1)求木板加速度的大小;(2)要使木块能滑离木板,求水平恒力F 作用的最短时间;(3)如果其他条件不变,假设木板的上表面也粗糙,其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1=0.3,欲使木板能从木块的下方抽出,对木板施加的拉力应满足什么条件?(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变,只将水平恒力增加为30 N ,则木块滑离木板需要多长时间?在线测试1.如图所示,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t 增大的水平力F =kt (k 是常量),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2。

下列反映a 1和a 2随时间t 变化的图线中正确的是()2.如图所示,物体A 放在物体B 上,物体B 放在光滑的水平面上,已知m A =6kg ,m B =2kg ,A 、B 间动摩擦因数μ=0.2, A 物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N ,水平向右拉细线,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下述中正确的是(g =10m/s 2)( )A.当拉力F <12N 时,A相对B 静止B.当拉力F >12N 时,A 相对B 滑动C.当拉力F =16N 时,B 受A 的摩擦力等于4ND.无论拉力F 多大,A 相对B 始终静止3.(多选)如图甲所示,一质量为m 1的薄木板(厚度不计)静止在光滑水平地面上,现有一质量为m 2的滑块以一定的水平初速度v 0,从木板的左端开始向木板的右端滑行,滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示,根据图象可知以下判断正确的是( ) A .滑块始终与木板存在相对运动 B .滑块未能滑出木板C .滑块的质量m 2大于木板的质量m 1D .在t 1时刻,滑块从木板上滑出4.如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为m A =1 kg 和m B =2 kg 的物块A 、B 放在长木板上,A 、B 与长木板间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现用水平拉力F 拉A ,取重力加速度g =10 m/s 2。

改变拉力F 的大小,B 的加速度大小可能为( ) A .1 m/s 2 B .2.5 m/s 2 C .3 m/s 2 D .4 m/s 2ABF5、如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N。

当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2 kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长。

求:(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大?(2)经多长时间两者达到相同的速度?(3)从小物块放在小车上开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10 m/s2)6.如图,质量M=1kg的木板静止在水平面上,质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g =10m/s2,现给铁块施加一个水平向左的力F。

(1)若力F恒为8N,经1s铁块运动到木板的左端。

求木板的长度;(2)若力F从零开始逐渐增加,且木板足够长。

试通过分析与计算,在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象。

解析【例1】如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。

【点拨】为防止运动过程中A落后于B(A不受拉力F的直接作用,靠A、B间的静摩擦力加速),A、B一起加速的最大加速度由A决定。

【解答】物块A能获得的最大加速度为:.∴A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为:.【变式1】 若拉力F 作用在A 上呢?如图所示。

【解析】:木板B 能获得的最大加速度为:。

∴A 、B 一起加速运动时,拉力F 的最大值为:.【变式2】 在变式1的基础上再改为:B 与水平面间的动摩擦因数为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),使A 、B 以同一加速度运动,求拉力F 的最大值。

【解答】木板B 能获得的最大加速度为:设A 、B 一起加速运动时,拉力F 的最大值为F m ,则:解得:【练1】(2014•江苏)如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上,A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为21μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g ,现对A 施加一水平拉力F ,则( )A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止 B .当F=25μmg 时,A 的加速度为31μg C .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动 D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过21μg【例2】如图所示,质量为M 的长木板A 在光滑水平面上,以大小为v 0的速度向左运动,一质量为m 的小木块B (可视为质点),以大小也为v 0的速度水平向右冲上木板左端,B 、A 间的动摩擦因数为μ,最后B 未滑离A 。

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