【高中物理热学大题计算】如题，为什么这样计算出的初速度是错误的?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-18 12:29 标签： 高中物理热学大题计算

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高中物理模型总结及练习滑块、子弹打木块模型之一子弹打木块模型：包括一物块在木板上滑动等。μ NS 相=Δ Ek 系统=Q，Q 为摩擦在系统中产生的热量。②小球 在置于光滑水平面上的竖直平面内弧形光滑轨道上滑动 ：包括小车上悬一单摆单摆的摆动过程等。小球 上升到最高点时系统有共同速度(或有共同的水平速度)；系统内弹力做功时，不将机械能转化为其它形式 的能，因此过程中系统机械能守恒。

例题：质量为 M、长为 l 的木块静止在光滑水平面上，现有一质量为 m 的子弹以水平初速 v0 射入木块，穿 出时子弹速度为 v，求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。

结论：系统损失的机械能等于因摩擦而产生的内能，且等于摩擦力与两物体相对位移的乘积。即 Q=Δ E 系统=μ NS 相 其分量式为：Q=f1S 相 1+f2S 相 2+??+fnS 相 n=Δ E 系统 1．在光滑水平面上并排放两个相同的木板，长度均为 L=1.00m，一质量 与木板相同的金属块，以 v0=2.00m/s 的初速度向右滑上木板 A，金属 块与木板间动摩擦因数为μ

2．如图示，一质量为 M 长为 l 的长方形木块 B 放在光滑水平面上，在其右端放一质量为 m 的小木块 A，m ＜M，现以地面为参照物，给 A 和 B 以大小相等、方向相反的初速度 (如图)，使 A 开始向左运动，B 开始向右运动，但最后 A 刚好没有滑离 B 板。以地面为参照系。

?若已知 A 和 B 的初速度大小为 v0，求它们最后速度的大小和方向； ?若初速度的大小未知，求小木块 A 向左运动到最远处(从地面上看)到出发点的距离。

3．一平直木板 C 静止在光滑水平面上， 今有两小物块 A 和 B 分别以 2v0 和 v0 的初速度沿同一直线从长木板1A 2v0 C v0 B B l v0 A v02v0 A B高中物理模型总结及练习 C 两端相向水平地滑上长木板。如图示。设物块 A、B 与长木板 C 间的动摩擦因数为μ ，A、B、C 三者质量相等。

?若 A、B 两物块不发生碰撞，则由开始滑上 C 到 A、B 都静止在 C 上为止，B 通过的总路程多大？经历的时间多长？ ?为使 A、B 两物块不发生碰撞，长木板 C 至少多长？ 4．在光滑水平面上静止放置一长木板 B，B 的质量为 M=2

牛顿运动定律解决常见问题：

Ⅰ、动力学的两类基本问题：已知力求运动，已知运动求力

①根据物体的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况；根据物体的运动情况，可由运动学公式求出物体的加速度，再通过牛顿第二定律确定物体所受的外力。

②分析这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况的桥梁——加速度。

③求解这两类问题的思路，可由下面的框图来表示。


物体有向上的加速度（向上加速运动时或向下减速运动）称物体处于超重，处于超重的物体对支持面的压力F

（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力mg，即F

=mg+ma；物体有向下的加速度（向下加速运动或向上减速运动）称物体处于失重，处于失重的物体对支持面的压力F

（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即F

连接体：当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连，或多个物体直接叠放在一起的系统。处理方法——整体法与隔离法：


当两个或两个以上的物体相对同一参考系具有相同加速度时，有些题目也可采用整体与隔离相结合的方法，一般步骤用整体法或隔离法求出加速度，然后用隔离法或整体法求出未知力。

        刚性绳模型（细钢丝、细线等）：认为是一种不发生明显形变即可产生弹力的物体，它的形变的发生和变化过程历时极短，在物体受力情况改变（如某个力消失）的瞬间，其形变可随之突变为受力情况改变后的状态所要求的数值。

        轻弹簧模型（轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等）：此种形变明显，其形变发生改变需时间较长，在瞬时问题中，其弹力的大小可看成是不变。

②解决此类问题的基本方法

a、分析原状态（给定状态）下物体的受力情况，求出各力大小（若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态则利用牛顿运动定律）；

b、分析当状态变化时（烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等），哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失（被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失）；

c、求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律，求出瞬时加速度。


分析物体在传送带上如何运动的方法

①分析物体在传送带上如何运动和其它情况下分析物体如何运动方法完全一样，但是传送带上的物体受力情况和运动情况也有它自己的特点。具体方法是：

a、分析物体的受力情况

        在传送带上的物体主要是分析它是否受到摩擦力、它受到的摩擦力的大小和方向如何、是静摩擦力还是滑动摩擦力。在受力分析时，正确的理解物体相对于传送带的运动方向，也就是弄清楚站在传送带上看物体向哪个方向运动是至关重要的！因为是否存在物体与传送带的相对运动、相对运动的方向决定着物体是否受到摩擦力和摩擦力的方向。

b、明确物体运动的初速度

        分析传送带上物体的初速度时，不但要分析物体对地的初速度的大小和方向，同时要重视分析物体相对于传送带的初速度的大小和方向，这样才能明确物体受到摩擦力的方向和它对地的运动情况。

c、弄清速度方向和物体所受合力方向之间的关系

        物体对地的初速度和合外力的方向相同时，做加速运动，相反时做减速运动；同理，物体相对于传送带的初速度与合外力方向相同时，相对做加速运动，方向相反时做减速运动。

②常见的几种初始情况和运动情况分析

a、物体对地初速度为零，传送带匀速运动（也就是将物体由静止放在运动的传送带上）

是物体相对于传送带的初速度，f是物体受到的滑动摩擦力，V

是物体对地运动初速度。（以下的说明中个字母的意义与此相同）


        物体必定在滑动摩擦力的作用下相对于地做初速度为零的匀加速直线运动。其加速度由牛顿第二定律

        在一段时间内物体的速度小于传送带的速度，物体则相对于传送带向后做减速运动，如果传送带的长度足够长的话，最终物体与传送带相对静止，以传送带的速度V共同匀速运动。

b、物体对地初速度不为零其大小是V

，且与V的方向相同，传送带以速度V匀速运动（也就是物体冲到运动的传送带上）

的方向与V的方向相同且V

小于V，则物体的受力情况如图1所示完全相同，物体相对于地做初速度是V

的匀加速运动，直至与传送带达到共同速度匀速运动。

的方向与V的方向相同且V

大于V，则物体相对于传送带向前运动，它受到的摩擦力方向向后，如图2所示，摩擦力f的方向与初速度V

方向相反，物体相对于地做初速度是V

的匀减速运动，一直减速至与传送带速度相同，之后以V匀速运动。


的方向做匀减速直线运动直至对地的速度为零。然后物体反方向（也就是沿着传送带运动的方向）做匀加速直线运动。

小于V，物体再次回到出发点时的速度变为-V

，全过程物体受到的摩擦力大小和方向都没有改变。

大于V，物体在未回到出发点之前与传送带达到共同速度V匀速运动。


        说明：上述分析都是认为传送带足够长，若传送带不是足够长的话，在图2和图3中物体完全可能以不同的速度从右侧离开传送带，应当对题目的条件引起重视。


物体在传送带上相对于传送带运动距离的计算

①弄清楚物体的运动情况，计算出在一段时间内的位移X

②计算同一段时间内传送带匀速运动的位移X

③两个位移的矢量之△X=X

就是物体相对于传送带的位移。

说明：传送带匀速运动时，物体相对于地的加速度和相对于传送带的加速度是相同的。


传送带系统功能关系以及能量转化的计算

物体与传送带相对滑动时摩擦力的功

①滑动摩擦力对物体做的功

是物体对地的位移，滑动摩擦力对物体可能做正功，也可能做负功，物体的动能可能增加也可能减少。

②滑动摩擦力对传送带做的功

，也就是说滑动摩擦力对传送带可能做正功也可能做负功。例如图2中物体的速度大于传送带的速度时物体对传送带做正功。

说明：当摩擦力对于传送带做负功时，我们通常说成是传送带克服摩擦力做功，这个功的数值等于外界向传送带系统输入能量。

③摩擦力对系统做的总功等于摩擦力对物体和传送带做的功的代数和。

结论：滑动摩擦力对系统总是做负功，这个功的数值等于摩擦力与相对位移的积。

④摩擦力对系统做的总功的物理意义是：物体与传送带相对运动过程中系统产生的热量，即

4、应用牛顿第二定律时常用的方法：整体法和隔离法、正交分解法、图像法、临界问题。

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