运用牛顿运动定律解各种类型物理题

2014-12-31 00:00:00任静
学园 2014年31期

一 运用牛顿运动定律解决超重与失重问题

要让学生明确超重与失重的实质,不是重力的变化而是视重的变化。它的决定因素不在于物体向上还是向下运动而是取决于加速度的方向是向上还是向下。超重或失重的多少由m和a共同决定,大小为ma。

判断超重和失重现象的三个技巧:

二 运用牛顿运动定律解决连接体问题

1.连接体

第一,两个(或两个以上)相关联的物体,我们称之为连接体。连接体的加速度通常是相同的,但也有不同的情况。

第二,处理连接体问题的方法:整体法与隔离法。要么先整体后隔离,要么先隔离后整体。

2.选取原则

第一,隔离法的选取原则:若连接体或关联体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,运用牛顿第二定律列方程求解。

第二,整体法的选取原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力,运用牛顿第二定律求出加速度(或其他求知量)。

第三,整体法、隔离法交替运用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,运用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”。

例:如2图所示,光滑水平面上放置着质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为( )

三 运用牛顿定律解决临界问题

在物体的运动变化过程中,往往达到某个特定状态时,有关的物理量将发生突变,此状态叫临界状态,相应地,待求物理量的值叫临界值,此类问题称为临界问题。

1.动力学中的典型临界问题

第一,接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力FN=0。

第二,相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值。

第三,绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是:FT=0。

第四,加速度最大与速度最大的临界条件:当物体在受到变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合外力最大时,具有最大加速度;合外力最小时,具有最小加速度。当出现速度有最大值或最小值的临界条件时,物体处于临界状态,所对应的加速度为零或最大。

关于牛顿运动定律方面的试题题型灵活,常以新情境来考查,而且经常与其他知识点综合出题,是对口升学考试中的必考题。所以,要熟练地掌握牛顿运动定律并能解决相关问题。

〔责任编辑:林劲〕