第六天 牛顿运动定律的应用-【寒假自学课】2024年高一物理寒假提升学与练（人教版2019）

第六天 牛顿运动定律的应用 1、两类基本问题； 2、超重与失重； 3、斜面模型； 4、连接体模型； 5、传送带模型； 6、板块模型； 7、牛顿运动定律与图像结合。 常考考点 真题举例 牛顿运动定律与图像结合 2023·全国·高考真题 物体在粗糙斜面上滑动 2022·北京·高考真题 牛顿定律与直线运动-简单过程 2022·辽宁·高考真题 牛顿第三定律 根据超重或失重判断物体的运动状态 2022·浙江·高考真题 牛顿第二定律求瞬时突变问题 细绳或弹簧相连的连接体问题 2022·全国·高考真题 知识点1：牛顿三大定律 1、牛顿三大定律 牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它受到作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 牛顿第三定律 两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 2、动力学两类问题 由受力情况确定物体的运动情况；由运动情况确定物体的受力情况。 分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。 3、超重和失重 知识点2：传送带模型 1、模型 物体轻放于传送带上或以初速度v0滑上传送带，传送带表面粗糙，物体与传送带之间相对运动，即物体与传送带之间有摩擦力； 传送带做匀速或者加速运动。 2、物体在传送带上的受力情况和运动情况 物体静止在传送带上，与传送带一起由静止开始加速：动摩擦因数较小时，物体将跟不上传送带的运动，相对传送带向后滑动；动摩擦因数较大时，物体随传送带一起加速。 物体轻轻放在匀速运动的传送带上，物体与传送带发生相对滑动，物体受到沿传送带前进方向的摩擦力。 物体与水平传送带一起匀速运动，则物体与传送带之间没有摩擦力。 当传送带是倾斜时，物体受到沿传送带向上的静摩擦力作用。 3、分析流程 4、水平传送带 水平传送带有三种运动的情景，如下表所示： 运动情景 图例 滑块可能的运动情况 滑块轻放 传送带较短时，滑块可能一直加速。 传送带较长时，滑块可能先加速后匀速。 滑块轻放到传送带上，受到水平向右的摩擦力，即，则加速度，滑块向右做匀加速直线运动。当滑块加速到速度等于传送带速度时，两者相对静止，摩擦力消失，滑块和传送带一起做匀速直线运动。滑块在达到最大速度之前运动的时间为 ，位移为，而传送带的位移为：。 我们设传送带的长度为L，当时，滑块先加速后匀速；当时，滑块恰好完成加速；当时，行李一直做匀加速。 滑块与传送带同向 当v0>v时，若传送带较短，物块到达另一端时二者速度仍未相等，则一直减速；若传送带较长，滑块先减速，减速到与传送相同的速度时，两者以相同的速度运动，即滑块先减速后加速。 当v0＝v时，物块在传送带上做匀速直线运动。 当v0<v时，若传送带较短，物块到达另一端时二者速度仍未相等，则一直加速；若传送带较长，滑块先加速，加速到与传送相同的速度时，两者以相同的速度运动，则滑块先加速后匀速。 滑块与传送带反向 当传送带的长度 时（是滑块减速为零的位移），滑块所受的摩擦力水平向左，则一直减速到最右端； 当传送带的长度 ，且，滑块先向右减速，再向左加速，到达最左端时的速度仍为，方向向左（相当于向右运动的逆过程）； 当传送带的长度 ，且，滑块先向右减速，再向左加速，当加速到与传送带相同的速度时，与传送带共速，一起向左运动，速度为 。 求解水平传送带问题的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。物体与传送带刚好保持相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。 计算物体与传送带间的相对路程时有以下两种情况：当物体与传送带同向运动，则相对路程为Δs＝|s传－s物|；当物体与传送带反向运动，则相对路程为Δs＝|s传|＋|s物|。 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。摩擦力突变的时刻是物体的速度与传送带速度相等的时刻。 当物块轻放在匀加速启动的水平传送带上时，它们是否发生相对滑动取决于动摩擦因数与传送带加速度a0的大小： 当μ*g<a0，物块将跟不上传送带的运动，此时物块相对于传送带向后运动，但是物块相对地面是向前加速运动的，此时物块受到沿传送带前进方向的滑动摩擦力Ff＝μ*mg，产生的加速度a＝μ*g。 当μ*g≥a0，物块和传送带一起以加速度a0加速运动，物块受到沿传送带前进方向的静摩擦力为Ff＝ma0。 6、倾斜传送带 倾斜传送带有四种运动的情景，如下表所示： 运动情景 图例 滑块可能的运动情况 滑块初速度为0 滑动摩擦力的大