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绵里藏针的牛顿运动定律

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  昨天我们谈了《相互作用》那接下来就该讲《牛顿运动定律》了。这是整个高中物理动力学的根基。最基本的两个类问题:1、已知动运情况求受力情况;2、已知受力情况求运动情况。在这里就不再重复了,如果你还不会,那你关注我公众号我给你发点资料自己复习一下。今天我想谈的是滑板问题。以前广东卷滑板问题都是结合动量能量一起考查的。现在广东改用全国卷后,把动量单独出来。这也是很多人认为全国卷的计算题比广东卷的容易的原因。哈,他居然忘记电磁学啦。

  开始正题了:
  一、把下面两个图按要求做好受力分析。图(1)图(2)中:
  1、 假设水平面地是光滑的当F作用在A上,物体A、B相对静止时,分别对A、B进行受力分析,画出他们所受力的示意图。
  2、 假设水平面地是光滑的当F作用在B上,物体A、B相对运动(不脱离)时,分别对A、B进行受力分析,画出他们所受力的示意图。
  3、 假设水平面地是不光滑的当F作用在A上,物体A、B相对静止时,分别对A、B进行受力分析,画出他们所受力的示意图。(两种情况)
  4、 假设水平面地是不光滑的当F作用在B上,物体A、B相对运动时,分别对A、B进行受力分析,画出他们所受力的示意图。

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  二、现在我们来思考,为什么在地面光滑的情况下,F作用在A上时,A、B有可能会相对静止,又有可能会相对滑动呢?很明显这是和力F有关系。那么在相对静止和相对滑动中这个力F的值到底是多少就变得非常重要。我们称他为临界值吧。
当F从0开始慢慢变大的时候,通过对A和B物体的受力分析,分别找出他们合力的表达式。我们就可以清楚的知道A的加速度随F增大而增大F-f=ma,B物体起初受静摩擦力,后来受滑动摩擦力,的加速度增大到一定的时候就达到了最大值。也就是说当A的加速度大于B的加速度时,他们就会相对滑动。在他们还相对静止即将要相对滑动的时候,则A、B还具有相同的加速度,通过整体法,可以求出这个时候对应的F值。这就是非常重要的临界值。如若力F大于临界值,则他们相对滑动,否则就会相对静止。
把第一个问题讲清楚了,其它三个问题也就用同样的方法尝试一下吧。假设A、B的质量为m和M,AB间的动摩擦因数为0.5,B与地面的运摩擦因数为0.1都把上面说到的各种情况所对应的临界值F求出来吧。关注微信“麻辣高中物理黄老师”让他给你改卷吧。

  三、理论说完了,来点实战吧。(第2、3题给出的答案和我点评的思路是一样的,第一题的答案是通过比较加速度,是另一种比较方法。提供多一个思路,同学们自己慢慢体会吧。)

  四、做完题目,可能都顾不上看总结了。滑块模型很多时候都当成是专题来讲,但我更喜欢把他看成是牛顿运动定律的一个应用,按受力分析,力是改变物体运动状态的原因来分析,既简单又容易理解。其处理的核心还是解题规范,受力分析,运动状态分析。严格按照牛顿运动定律的解题步骤来处理。就算再复杂的问题也能有条不紊的处理。
  附:例题
  1、如图3所示,m=40kg的木板在无摩擦的地板上,木板上又放m=10kg的石块,石块与木板间的动摩擦因素μ=0.6。试问:
  (1)当水平力F=50N时,石块与木板间有无相对滑动?
  (2)当水平力F=100N时,石块与木板间有无相对滑动?(g=10m/s)此时m的加速度为多大?

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  2、(新课标理综第21题).如图4,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2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是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
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  3、、如图所示,A、B 两物块的质量分别为 2 m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0.5μ. 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< 2 μmg 时,A、B 都相对地面静止   B当 F =5μmg /2 时, A 的加速度为μg /3   C当 F > 3 μmg 时,A 相对 B 滑动
  D无论 F 为何值,B 的加速度不会超过0.5μg

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麻辣高中物理 黄老师

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