高中物理
牛顿第二定律作为贯穿整个高中的一个重要定律,常常让同学们感到很难下手。今天物理君为大家整理了牛顿第二定律常见的两种题型,一种是多个物体的牛顿第二定律,常见的是连接体、组合体、长版木块模型、传送带模型等;另一种是临界模型,常见是与弹簧相关的问题。
你觉得哪种更拿不准?可以留言告诉物理君,下次物理君写一篇趣味课堂帮助你更好地理解怎么样?
1.物体系
(1)物体系中各物体的加速度相同,这类问题称为连接体问题。
这类问题由于物体系中的各物体加速度相同,可将它们看作一个整体,分析整体的受力情况和运动情况,可以根据牛顿第二定律,求出整体的外力中的未知力或加速度。若要求物体系中两个物体间的相互作用力,则应采用隔离法。将其中某一物体从物体系中隔离出来,进行受力分析,应用第二定律,相互作用的某一未知力求出,这类问题,应是整体法和隔离法交替运用,来解决问题的。
(2)物体系中某一物体作匀变速运动,另一物体处于平衡状态,两物体在相互作用,这类问题应采用牛顿第二定律和平衡条件联立来解决。应用隔离法,通过对某一物体受力分析应用第二定律(或平衡条件),求出两物体间的相互作用,再过渡到另一物体,应用平衡条件(或第二定律)求出最后的未知量。
2.临界问题
某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态。临界状态又可理解为“恰好出现”与“恰好不出现”的交界状态。
处理临界状态的基本方法和步骤是:①分析两种物理现象及其与临界值相关的条件;②用假设法求出临界值;③比较所给条件与临界值的关系,确定物理现象,然后求解
例题讲解
【例】如图,质量的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时,在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,假定小车足够长,问:
(1)经过多长时间物块停止与小车间的相对运动?
(2)小物块从放在车上开始经过 t0=3s 所通过的位移是多少?(g取10m/s2)
【分析与解答】:
(1)依据题意,物块在小车上停止运动时,物块与小车保持相对静止,应具有共同的速度。设物块在小车上相对运动时间为t,物块、小车受力分析如图: