高中物理

牛頓第二定律作為貫穿整個(gè)高中的一個(gè)重要定律,，常常讓同學(xué)們感到很難下手,。今天物理君為大家整理了牛頓第二定律常見(jiàn)的兩種題型，一種是多個(gè)物體的牛頓第二定律,，常見(jiàn)的是連接體,、組合體、長(zhǎng)版木塊模型,、傳送帶模型等,；另一種是臨界模型，常見(jiàn)是與彈簧相關(guān)的問(wèn)題,。

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1.物體系

(1)物體系中各物體的加速度相同,，這類問(wèn)題稱為連接體問(wèn)題,。

這類問(wèn)題由于物體系中的各物體加速度相同，可將它們看作一個(gè)整體,，分析整體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,，可以根據(jù)牛頓第二定律，求出整體的外力中的未知力或加速度,。若要求物體系中兩個(gè)物體間的相互作用力,，則應(yīng)采用隔離法。將其中某一物體從物體系中隔離出來(lái),，進(jìn)行受力分析,，應(yīng)用第二定律，相互作用的某一未知力求出,，這類問(wèn)題，應(yīng)是整體法和隔離法交替運(yùn)用,，來(lái)解決問(wèn)題的,。

(2)物體系中某一物體作勻變速運(yùn)動(dòng)，另一物體處于平衡狀態(tài),，兩物體在相互作用,，這類問(wèn)題應(yīng)采用牛頓第二定律和平衡條件聯(lián)立來(lái)解決。應(yīng)用隔離法,，通過(guò)對(duì)某一物體受力分析應(yīng)用第二定律(或平衡條件),，求出兩物體間的相互作用，再過(guò)渡到另一物體,，應(yīng)用平衡條件(或第二定律)求出最后的未知量,。

2．臨界問(wèn)題

某種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為另一種物理現(xiàn)象的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)。臨界狀態(tài)又可理解為“恰好出現(xiàn)”與“恰好不出現(xiàn)”的交界狀態(tài),。

處理臨界狀態(tài)的基本方法和步驟是：①分析兩種物理現(xiàn)象及其與臨界值相關(guān)的條件,；②用假設(shè)法求出臨界值；③比較所給條件與臨界值的關(guān)系,，確定物理現(xiàn)象,，然后求解

例題講解

【例】如圖，質(zhì)量的小車停放在光滑水平面上,，在小車右端施加一水平恒力F=8N,。當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到3m/s時(shí)，在小車的右端輕放一質(zhì)量m=2kg的小物塊,，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,，假定小車足夠長(zhǎng)，問(wèn)： （1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物塊停止與小車間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),？

（2）小物塊從放在車上開(kāi)始經(jīng)過(guò) t0=3s 所通過(guò)的位移是多少,？（g取10m/s2）

【分析與解答】：

（1）依據(jù)題意,，物塊在小車上停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊與小車保持相對(duì)靜止,，應(yīng)具有共同的速度,。設(shè)物塊在小車上相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，物塊,、小車受力分析如圖：

物塊放上小車后做初速度為零加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車做加速度a2的勻加速運(yùn)動(dòng),。

其中對(duì)物塊：由μmg＝ma1,，

有a1＝μg＝2m

對(duì)小車：F－μmg＝Ma2

∴a2＝0.5m/s2

物塊在小車上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，速度相同

則有：a1t1=v0+a2t1

故答案為： (1)經(jīng)多2s物塊停止在小車上相對(duì)滑動(dòng),；

(2)小物塊從放在車上開(kāi)始,，經(jīng)過(guò)t＝3.0s,，通過(guò)的位移是8.4m.

【例】 如圖所示，一個(gè)彈簧臺(tái)秤的秤盤和彈簧質(zhì)量均不計(jì),，盤內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量m=12kg的靜止物體P,，彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m。現(xiàn)施加給P一個(gè)豎直向上的拉力F,，使P從靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),。已知在前0.2s內(nèi)F是變力，在0.2s以后,，F(xiàn)是恒力,，取g=10m/s2，求拉力F的最大值和最小值,。

【分析與解答】：

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