高中物理常见的板块模型分析有哪些(高中物理常见的板块模型分析法有哪些)
在生活中,很多人可能想了解和弄清楚高中物理常见的板块模型分析的相关问题?那么关于高中物理常见的板块模型分析有哪些的答案我来给大家详细解答下。
一、不受外力,二者达到共同速度之后的运动情况分析:
放在平面上的M、m,设M、m之间摩擦因数是μ1,M与地面的摩擦因数为μ2。在达到共同速度后的运动情况判断:
假设作为整体一块运动,则整体加速度为a=μ2g,对m,与M之间的最大静摩擦力为μ1mg,能提供的最大加速度为μ1g。因此,若μ1≥μ2,则可以保持相对静止,反之发生相对滑动。
二、系统受外力,求能够保持二者相对静止的外力F最大值(也是保持相对静止的最小值)
将外力F作用在M上面,从静止开始拉动,判断运动情况:
假设作为整体一块运动,则整体加速度为a=(F-μ2 (M+m)g)/M,对m,与M之间的最大静摩擦力为μ1 mg,能提供的最大加速度为μ1g。要想作为整体,整体最大加速度为a=(F-μ2 (M+m)g)/M=μ1g,此时外力F0=μ1Mg+μ2 (M+m)g,
若F>F0,发生相对滑动,且M加速度更大,
F≤F0,作为整体一起运动。
三、三个物体的板块
设地面光滑,A质量为m,B质量为M,摩擦因数都是μ,且长木板质量不计。
若m<M:
当A与木板达到最大静摩擦力时,假设B与木板保持相对静止,设为整体C,此时C的加速度a=μmg/M<μg,假设成立。此时对应的外力F0=μmg+(μm^2 g)/M,
当F≤F0时,三者整体一块动
F>F0时,A与木板发生相对滑动,B始终与木板保持相对静止
若m>M:
当A与木板达到最大静摩擦力时,假设B与木板保持相对静止,设为整体C,此时C的加速度a=μmg/M>μg,假设不成立。故系统保持相对静止的最大加速度为μg。此时外力F0=μ(M+m) g,当F≤F0时,三者整体一块动
F>F0时,B与木板发生相对滑动,A始终与木板保持相对静止
质量大的物体始终与木板保持相对静止
四、常圆周运动中的板块模型
求发生相对滑动时的转速,设两物体与转盘的摩擦因数相同
当物体与转盘之间达到最大静摩擦力时开始发生相对滑动,谁先达到最大静摩擦力,谁先动。B先动
若在A、B之间加一根绳子,且A、B在圆心同侧,当A达到最大静摩擦力时,开始发生相对滑动,此时对整体μ(m+M)g=mω^2 rA+Mω^2 rB。即可求出对应的角速度。
当A、B(Mω^2 rB>mω^2 rA)两物体在圆心两侧时,此时对整体μ(m+M)g=Mω^2 rB-mω^2 rA。即可求出对应的角速度。(因为Mω^2 r_B>mω^2 r_A,转速的增加会导致绳子拉力的增加量大于mω^2 r_A,因此最终摩擦力会反向)
整体法:各自质量与各自的加速度相乘就是整体的合外力,某一方向也成立
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