物理：46用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題一教案新人教版必修(編輯修改稿)
2025-07-04 20:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 受A的作用力F1，根據(jù)牛頓第二定律知：F1＝ma故F1＝F／3點(diǎn)評(píng)：對(duì)連結(jié)體（多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體）問(wèn)題，通常先取整體為研究對(duì)象，然后再根據(jù)要求的問(wèn)題取某一個(gè)物體為研究對(duì)象.α【例6】 如圖，傾角為α的斜面與水平面間、斜面與質(zhì)量為m的木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，木塊由靜止開始沿斜面加速下滑時(shí)斜面始終保持靜止。求水平面給斜面的摩擦力大小和方向。解：以斜面和木塊整體為研究對(duì)象，水平方向僅受靜摩擦力作用，而整體中只有木塊的加速度有水平方向的分量。可以先求出木塊的加速度，再在水平方向?qū)|(zhì)點(diǎn)組用牛頓第二定律，很容易得到：如果給出斜面的質(zhì)量M，本題還可以求出這時(shí)水平面對(duì)斜面的支持力大小為：FN=Mg+mg（cosα+μsinα）sinα，這個(gè)值小于靜止時(shí)水平面對(duì)斜面的支持力。AB F【例7】如圖所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B間靜摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，當(dāng)拉力大小分別是F=10N和F=20N時(shí)，A、B的加速度各多大？解析：先確定臨界值，即剛好使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的F值。當(dāng)A、B間的靜摩擦力達(dá)到5N時(shí)，既可以認(rèn)為它們?nèi)匀槐３窒鄬?duì)靜止，有共同的加速度，又可以認(rèn)為它們間已經(jīng)發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，A在滑動(dòng)摩擦力作用下加速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)以A為對(duì)象得到a =5m/s2；再以A、B系統(tǒng)為對(duì)象得到 F =（mA+mB）a =15N（1）當(dāng)F=10N15N時(shí)， A、B一定仍相對(duì)靜止，所以 （2）當(dāng)F=20N15N時(shí)，A、B間一定發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，用質(zhì)點(diǎn)組牛頓第二定律列方程：，而a A =5m/s2，于是可以得到a B =【例8】如圖所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，開始時(shí)小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的，即a=g，則小球在下滑的過(guò)程中，木箱對(duì)地面的壓力為多少？ 命題意圖：.錯(cuò)解分析：（1）部分考生習(xí)慣于具有相同加速度連接體問(wèn)題演練，對(duì)于“一動(dòng)一靜”連續(xù)體問(wèn)題難以對(duì)其隔離，列出正確方程.（2）思維缺乏創(chuàng)新，對(duì)整體法列出的方程感到疑惑.解題方法與技巧：解法一：（隔離法）木箱與小球沒(méi)有共同加速度，所以須用隔離法.取小球m為研究對(duì)象，受重力mg、摩擦力Ff，如圖24，據(jù)牛頓第二定律得：mgFf=ma ①取木箱M為研究對(duì)象，受重力Mg、地面支持力FN及小球給予的摩擦力Ff′如圖.據(jù)物體平衡條件得：FN Ff′Mg=0 ②且Ff=Ff′ ③由①②③式得FN=g由牛頓第三定律知，木箱對(duì)地面的壓力大小為FN′=FN =g.解法二：（整體法）對(duì)于“一動(dòng)一靜”連接體，也可選取整體為研究對(duì)象，依牛頓第二定律列式：（mg+Mg）FN = ma+M0故木箱所受支持力：FN=g，由牛頓第三定律知：木箱對(duì)地面壓力FN′=FN=g.三、臨界問(wèn)題在某些物理情境中，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過(guò)程中，由于條件的變化，會(huì)出現(xiàn)兩種狀態(tài)的銜接，兩種現(xiàn)象的分界，同時(shí)使某個(gè)物理量在特定狀態(tài)時(shí)，具有最大值或最小值。這類問(wèn)題稱為臨界問(wèn)題。在解決臨界問(wèn)題時(shí)，進(jìn)行正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，找出臨界狀態(tài)是解題的關(guān)鍵。【例9】 kg的小球用細(xì)線吊在傾角θ=53176。的斜面頂端，如圖，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面以10 m/s2的加速度向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩的拉力及斜面對(duì)小球的彈力.命題意圖：考查對(duì)牛頓第二定律的理解應(yīng)用能力、分析推理能力及臨界條件的挖掘能力。錯(cuò)解分析：對(duì)物理過(guò)程缺乏清醒認(rèn)識(shí)，無(wú)法用極限分析法挖掘題目隱含的臨界狀態(tài)及條件，使問(wèn)題難以切入.解題方法與技巧：當(dāng)加速度a較小時(shí)，小球與斜面體一起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球受重力、繩拉力和斜面
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