物理：46用牛頓運動定律解決問題一教案新人教版必修(編輯修改稿)
2025-07-04 20:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 受A的作用力F1，根據(jù)牛頓第二定律知：F1＝ma故F1＝F／3點評：對連結(jié)體（多個相互關(guān)聯(lián)的物體）問題，通常先取整體為研究對象，然后再根據(jù)要求的問題取某一個物體為研究對象.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的木塊間的動摩擦因數(shù)均為μ，木塊由靜止開始沿斜面加速下滑時斜面始終保持靜止。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?？梢韵惹蟪瞿緣K的加速度，再在水平方向?qū)|(zhì)點組用牛頓第二定律，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水平面對斜面的支持力大小為：FN=Mg+mg（cosα+μsinα）sinα，這個值小于靜止時水平面對斜面的支持力。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，當拉力大小分別是F=10N和F=20N時，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)生相對滑動的F值。當A、B間的靜摩擦力達到5N時，既可以認為它們?nèi)匀槐３窒鄬o止，有共同的加速度，又可以認為它們間已經(jīng)發(fā)生了相對滑動，A在滑動摩擦力作用下加速運動。這時以A為對象得到a =5m/s2；再以A、B系統(tǒng)為對象得到 F =（mA+mB）a =15N（1）當F=10N15N時， A、B一定仍相對靜止，所以 （2）當F=20N15N時，A、B間一定發(fā)生了相對滑動，用質(zhì)點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質(zhì)量為m的小球，開始時小球在桿的頂端，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，則小球在下滑的過程中，木箱對地面的壓力為多少？ 命題意圖：.錯解分析：（1）部分考生習慣于具有相同加速度連接體問題演練，對于“一動一靜”連續(xù)體問題難以對其隔離，列出正確方程.（2）思維缺乏創(chuàng)新，對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）木箱與小球沒有共同加速度，所以須用隔離法.取小球m為研究對象，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，木箱對地面的壓力大小為FN′=FN =g.解法二：（整體法）對于“一動一靜”連接體，也可選取整體為研究對象，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：木箱對地面壓力FN′=FN=g.三、臨界問題在某些物理情境中，物體運動狀態(tài)變化的過程中，由于條件的變化，會出現(xiàn)兩種狀態(tài)的銜接，兩種現(xiàn)象的分界，同時使某個物理量在特定狀態(tài)時，具有最大值或最小值。這類問題稱為臨界問題。在解決臨界問題時，進行正確的受力分析和運動分析，找出臨界狀態(tài)是解題的關(guān)鍵。【例9】 kg的小球用細線吊在傾角θ=53176。的斜面頂端，如圖，斜面靜止時，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計摩擦，當斜面以10 m/s2的加速度向右做加速運動時，求繩的拉力及斜面對小球的彈力.命題意圖：考查對牛頓第二定律的理解應用能力、分析推理能力及臨界條件的挖掘能力。錯解分析：對物理過程缺乏清醒認識，無法用極限分析法挖掘題目隱含的臨界狀態(tài)及條件，使問題難以切入.解題方法與技巧：當加速度a較小時，小球與斜面體一起運動，此時小球受重力、繩拉力和斜面
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