牛顿运动定律的应用连接体问题.

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牛顿定律的应用-两类动力学问题与超重、失重

牛顿定律的应用-两类动力学问题与超重、失重

运动情况
超重、失重
视重
a=0
不超重也不失重
F=mg
a的方向竖直向上
超重
F=m(g+a)
a的方向竖直向下
失重
F=m(g-a)
a=g ,a的方向竖直 向下
完全失重
F=0
名师支招:
判断物体超重或失重,仅分析加速度的方向即可,只要加速度的竖直分量向
上就是超重,加速度的竖直分量向下就是失重。
*体验应用*
2.(双项选择)游乐园中,游客乘坐能做加速或减速运动的升
(2)处理连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般 的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。
(3)利用牛顿第二定律可以处理匀变速直线运动问题,也可以 定性分析非匀变速直线运动的规律,它常和力学、电磁学等有关 知识结合起来考查一些综合问题。
*体验应用*
1.[2009年高考安徽理综卷]在2008年北京残奥会开幕式上, 运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残 疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上 升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅, 另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图3-2-1所示。设运 动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳 子间的摩擦。重力加速度取g=10 m/s2。当运动员与吊椅一 起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力。
慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰
好经历了这两个过程,如图3-2-8所示。那么下列
C 说法中正确的是(
)
A.顾客始终受到三个力的作用

牛顿运动定律 典型例题 参考答案

牛顿运动定律 典型例题 参考答案

牛顿运动定律典型例题参考答案一、连接体问题(整体法与隔离法):1.二体连接问题例题1:F=(M+m)g F=(M+m)g F=(M+m)g F=(M+m)g例题2:例题3:2.多体连接问题:例题4:例题5:二、 超失重问题:例题1:BC例题2:A 例题3:C 例题4:A例题5:D三、 等环境问题(力的质量分配原则):例题1.例题2.D四、 临界值问题: 例题1. 解析:(1)ma sin N cos T =α-αmg cos N sin T =α+α当g 31a =时,N=68.4(N ) T=77.3(N ) (2) 若N=0,则有'm a cos T =αm g sin T =α )s /m (17g 3gctg 'a ==α=例题2.五、 瞬时值问题:例题1:解析:分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。

此类问题应注意两种模型的建立。

先分析剪断细线前两个物体的受力如图2,据平衡条件求出绳或弹簧上的弹力。

可知,F mg 2=,F F mg mg 122=+='。

剪断细线后再分析两个物体的受力示意图,如图2,绳中的弹力F 1立即消失,而弹簧的弹力不变,找出合外力据牛顿第二定律求出瞬时加速度,则图2剪断后m 1的加速度大小为2g ,方向向下,而m 2的加速度为零。

例题2:C例题3,D 例题4: (a=gsinθ ,a=gtanθ ) 例题5、BD 六、 分离问题:例题1:例题2:设物体与平板一起向下运动的距离为x 时,物体受重力mg ,弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用。

据牛顿第二定律有:mg-kx-N=ma 得N=mg-kx-ma ,当N=0时,物体与平板分离,所以此时ka g m x )(-= 因为221at x =,所以kaa g m t )(2-= 例题3:七、 相对滑动问题:例题1:例题2:BC 例题3:ABC例题4:例题5:例题6:例题7:八、 传送带问题:例题1:D例题2:解析: 物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度2m/s 10cos sin =+=m mg mg a θμθ。

牛顿运动定律的综合应用——动力学图像、连接体及临界极值问题-高考物理复习

牛顿运动定律的综合应用——动力学图像、连接体及临界极值问题-高考物理复习
列叙述正确的是( D )
A.当拉力0<F<12 N时,A静止不动 B.当拉力F>12 N时,A相对B滑动
图6 C.当拉力F=16 N时,B受到A的摩擦力等于12 N D.在细线可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止
目录
研透核心考点
解析 由于物体 B 放在光滑的水平面上,因此只要拉 力 F 不是零,A、B 将一起加速运动,所以当拉力 0< F<12 N 时,A 不会静止不动,A 错误;若 A、B 能发 生相对滑动,则有 a=μmmBAg=0.2×26×10 m/s2=6 m/s2,对 A、B 整体,由牛顿 第二定律可得发生相对滑动时的拉力为 F=(mA+mB)a=(6+2)×6 N=48 N,超 出了绳子的最大拉力,由此可知,在绳子承受的最大拉力 20 N 范围内,无论拉 力 F 多大,A、B 始终处于相对静止状态,B 错误,D 正确;当拉力 F=16 N 时,对整体,由牛顿第二定律可得 F=(mA+mB)a′,解得 a′=mA+F mB=61+62 m/s2 =2 m/s2,则 B 受到 A 的摩擦力 f=mBa′=2×2 N=4 N,C 错误。
目录
研透核心考点
解析 在相同时间内(b 未触地),a、b 加速度的大小相 等,速度变化量大小相等,D 错误;将 a、b 看成一个 整体,由牛顿第二定律得 F 合=4mg-2mgsin θ= (2m+4m)a,解得 a=g2,故 B 正确;以 b 为研究对象, 设拉力为 T,由牛顿第二定律有 4mg-T=4ma,解得 T=2mg,故 A 错误;由几何关系知,两侧绳子的夹角 为 60°,则绳子对定滑轮的力为 F=2Tcos 30°=2 3mg, 故 C 正确。
目录
研透核心考点
3.连接体问题的分析 整体法、隔离法的交替运用,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,应用牛顿第二定律求出作用力。即“先整体求加速度,后隔 离求内力”。

牛顿运动定律专题——连接体

牛顿运动定律专题——连接体
V
BD
F
D、支持力小于(M+m)g
例2、如图所示,两个相同的物体m和M,用 轻绳相连接,置于光滑水平面上,在M上施 一水平恒力F使两物体一起作匀加速直线运 动,求:细线的拉力?
F m M m
二、系统内物体有相同的加速度(关键词“一
起”) ,a1,a2相等。
用公式表示为:F合=(m1+m2)a
其中F合为系统所受的合外力,(m1+m2)为有系统 所有物体的总质量,a为系统的加速度,也是各 个物体的加速度。
练2、如图所示,A、B两物体之间用轻质弹 簧连接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光 滑水平面做匀加速运动,这时弹簧的长度为 L1。若A、B将置于粗糙水平面上,且A、B与 粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,用相同 水平恒力F拉A,使A、B一起做匀加速运动, 此时弹簧长度为L2,则( A ) A、L1=L2 B、L1>L2 C、L1<L2
对系统(两个物体为例)运用牛顿运动第二 定律,它的表达式可写成:
F合 m1a1 m2 a2
F合y m1a1 y m2 a2 y
F合x m1a1x m2 a2 x
其中F合为系统所受的合外力(不包括内力)的 矢量和,a1,a2,分别表示系统内各个物体的加速 度矢量,它们可能都等于零,也可能都不等于零, 还可能有的等于零,有的不等于零。
D、无法确定
例3、如图所示,圆环质量(包括直径)为M, 经过球心的直径上套有质量为m的小球。已知 小球沿直径向下做加速运动,当加速度大小为 a时,圆环对地面的压力是多大?
(M m) g ma
三、系统内只有一个物体有加速度,而其它物体
的加速度为零。
用公式表示为:F合=m1a1

3.8牛顿第二定律的应用(五)连接体、叠加体问题

3.8牛顿第二定律的应用(五)连接体、叠加体问题

牛顿第二定律的应用连接体、叠加体问题(教案)一、连接体、叠加体“连接体运动”是在生活和生产中常见的现象,也是运用牛顿运动定律解答的一种重要题型1.定义:通常是指某些通过相互作用力(绳子拉力、弹簧的弹力、摩擦力等)互相联系的几个物体所组成的物体系。

2.常见模型:(1)用轻绳连接( 2 )直接接触( 3 )靠摩檫接触3.特点:它们一般有着力学或者运动学方面的联系。

4.常见的三类问题:(1)连接体中各物体均处于平衡状态例1.如图已知Q和P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ ,两物体的质量都是m,滑轮的质量和摩擦都不计。

若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为多少?(答案4 μ mg)(2)各物体具有相同的加速度例2.如图水平面光滑,对M施加水平向右的推力F,则M对m的弹力为多大?(3)连接体中一个静止,另一个物体加速例3.如图中物块m沿斜面体M以加速度a下滑,斜面体不动.求地面对斜面体的静摩擦力的大小与方向。

解法一:对两个物体分别应用隔离法解法二:系统应用牛顿第二定律法f=macosθ+M×0=macosθ5.研究对象的选择和三种常用解题方法:(1)研究对象的选择(2)三种常用方法方法一:隔离法方法二:整体与隔离相结合(整体法求加速度,隔离法求相互作用力)方法三:系统应用牛顿第二定律法6. 解连接体问题时的常见错误:错误一:例如F推M及m一起前进(如图),隔离m分析其受力时,认为F通过物体M作用到m上,这是错误的.错误二:用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时(如图所示.不考虑弹簧秤的重力),往往会认为弹簧秤对物块M的拉力也一定等于F.实际上此时弹簧秤拉物体M的力F/=F—ma,显然F/<F.只有在弹簧秤质量可不计时,才可认为F/=F.错误三:运用整体法分析问题时,认为只要加速度的大小相同就行,例如通过滑轮连接的物体,这是错误的.正确做法应产用分别隔离法求解。

牛顿运动定律及应用例题和知识点总结

牛顿运动定律及应用例题和知识点总结

牛顿运动定律及应用例题和知识点总结牛顿运动定律是经典力学的基础,对于理解物体的运动和受力情况具有至关重要的意义。

接下来,让我们一起深入探讨牛顿运动定律的相关知识点,并通过具体的例题来加深对其的理解和应用。

一、牛顿第一定律牛顿第一定律,也称为惯性定律,其内容为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

惯性是物体保持原有运动状态的性质,质量是衡量物体惯性大小的唯一量度。

质量越大,惯性越大,物体的运动状态就越难改变。

例如,在一辆行驶的公交车上,当车突然刹车时,站着的乘客会向前倾。

这是因为乘客原本具有向前的运动惯性,而车的刹车力使车的运动状态改变,但乘客的身体由于惯性仍要保持向前运动的趋势。

二、牛顿第二定律牛顿第二定律的表达式为:F = ma,其中 F 表示物体所受的合力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。

这一定律表明,物体的加速度与作用在它上面的合力成正比,与物体的质量成反比。

当合力为零时,加速度为零,物体将保持匀速直线运动或静止状态。

例题:一个质量为 2kg 的物体,受到水平方向上大小为 6N 的合力作用,求物体的加速度。

解:根据牛顿第二定律 F = ma,可得 a = F/m = 6/2 = 3m/s²,所以物体的加速度为 3m/s²。

在实际应用中,需要注意合力的计算和方向的确定。

例如,一个物体在斜面上运动,需要将重力分解为沿斜面和垂直斜面的两个分力,然后计算沿斜面方向的合力。

三、牛顿第三定律牛顿第三定律指出:两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

作用力和反作用力同时产生、同时消失,且性质相同。

比如,当你用力推墙时,墙也会对你施加一个大小相等、方向相反的反作用力。

例题:一个人在冰面上行走,他向后蹬冰面,冰面对他的反作用力使人向前运动。

如果人对冰面的作用力为 100N,那么冰面对人的反作用力也是 100N。

连接体问题专题用

连接体问题专题用

牛顿运动定律的应用----连接体问题专题一、连接体概述两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体..如几个物体叠放在一起;或并排挤放在一起;或用绳子、细杆等连在一起..如下图所示:连接体一般具有相同的运动情况速度、加速度..二、连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同;常见的连接体可以分为三大类..1. 接触连接:两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起..2. 轻绳杆连接:两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起;3. 轻弹簧连接:两个物体通过弹簧的作用连接在一起;三、连接体的运动特点轻绳——轻绳在伸直状态下;两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等..轻杆——轻杆平动时;连接体具有相同的平动速度轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中;两端连接体的速率不一定相等;在弹簧形变最大时;两端连接体的速率相等..四、处理连接体问题的基本方法1. 内力和外力:1系统:相互作用的物体称为系统..系统由两个或两个以上的物体组成..2系统内部物体间的相互作用力叫内力;系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力..2. 整体法:是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析的方法..3. 隔离法:是将所研究的对象包括物体、状态和某些过程;从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法..五、整体法与隔离法的综合应用实际上;不少问题既可用“整体法”也可用“隔离法”解;也有不少问题则需要交替应用“整体法”与“隔离法”..因此;方法的选用也应视具体问题而定..1. 求内力:先整体求加速度;后隔离求内力..2. 求外力:先隔离求加速度;后整体求外力..3. 当系统内各物体由细绳通过滑轮连接;物体加速度大小相同时;也可以将绳等效在一条直线上;建立沿绳的自然坐标系;用整体法处理..典例1 如图所示;在光滑桌面上并排放着质量分别为m、M的两个物体;对m施加一个水平推力F;则它们一起向右做匀加速直线运动;则1其加速度大小为多大(2)两物体间的弹力的大小为多大3若两个物体与地面的动摩擦因数均为μ;则两物体间的弹力的大小为多大练习1、若将上题中两个物体放到一倾角为a的光滑斜面上;沿斜面向上做匀加速直线运动;则两物体间的弹力的大小为多大典例2如图所示;物体A的质量是1 kg;放在光滑的水平桌面上;在下列两种情况下;物体A的加速度各是多大滑轮摩擦不计;绳子质量不计;g=10 m/s21用F=1 N的力拉绳子;2在绳端挂一个质量为0.1 kg的物体B.3试讨论:在什么情况下绳端悬挂的物体B的重力可近似等于物体A所受到的拉力练习2、如图所示;质量为m1和m2的两个物块m1>m2用一根不可伸长的轻绳跨过一个光滑的小定滑轮相连;开始时用手托住m1;系统处于静止状态;求放手后二者的加速度大小和绳子上的拉力大小..不计空气阻力典例3 如图所示;两个质量分别为m1=3 kg、m2=2 kg的物体置于光滑的水平面上;中间用轻质弹簧测力计连接..两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上;则A. 弹簧测力计的示数是50 NB. 弹簧测力计的示数是24 NC. 突然撤去F2的瞬间;m2的加速度大小为4 m/s2D. 突然撤去F2的瞬间;m1的加速度大小为10 m/s2课后练习1. 多选如图所示;水平地面上有两块完全相同的木块A、B;水平推力F作用在木块A上;用F AB表示木块A、B间的相互作用力;下列说法可能正确的是A. 若地面是完全光滑的;则F AB=FB. 若地面是完全光滑的;则F AB=F/2C. 若地面是有摩擦的;且木块A、B未被推动;可能F AB=F/3D. 若地面是有摩擦的;且木块A、B被推动;则F AB=F/22. 多选如图所示;在光滑地面上;水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动;小车质量是M;木块质量是m;力大小是F;加速度大小是a;木块和小车之间动摩擦因数是μ;则在这个过程中;木块受到的摩擦力大小是A.μmgB.C.μM+mgD.ma3. 如图所示;用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R;使其一起做匀加速运动..若P和Q之间的相互作用力为6 N;Q和R之间的相互作用力为4 N;Q的质量是2 kg;那么R的质量是A. 2 kgB. 3 kgC. 4 kgD. 5 kg4. 多选如图所示;质量不等的木块A 和B的质量分别为m1和m2;置于光滑的水平面上.当水平力F作用于左端A上;两物体一起做匀加速运动时;A、B间作用力大小为F1.当水平力F作用于右端B上;两物体一起做匀加速运动时;A、B间作用力大小为F2;则A.在两次作用过程中;物体的加速度的大小相等 B.在两次作用过程中;C.在两次作用过程中; D.在两次作用过程中;5.如图所示;有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连;并在拉力F作用下沿斜面向上运动;轻绳与拉力F的方向均平行于斜面..当拉力F一定时;Q受到绳的拉力A. 与斜面倾角θ有关B. 与动摩擦因数有关C. 与系统运动状态有关D. 仅与两物块质量有关6.如图所示;质量分别为m1=2kg;m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上;中间用一轻弹簧秤连接..水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上..以下叙述正确的是A. 弹簧秤的示数是10N..B. 弹簧秤的示数是50N..C. 在同时撤出水平力F1、F2的瞬时;m1加速度的大小13m/s2..D. 若在只撤去水平力F1的瞬间;m2加速度的大小为4m/s2..7.如图所示;质量分别为m、M 的两物体P、Q 保持相对静止;一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑;Q 的上表面水平;P、Q之间的动摩擦因数为μ;则下列说法正确的是A. P处于超重状态B. P受到的摩擦力大小为μmg;方向水平向右C. P受到的摩擦力大小为mg sin θcos θ;方向水平向左D. P受到的支持力大小为mg sin 2θ8.多选如图所示;若滑轮P可沿与水平面成θ角的绳索无摩擦地下滑;绳索处于绷紧状态;可认为是一直线;滑轮下面挂个重为G的物体Q;若滑轮和物体下滑时不振动;则下列说法正确的是A、Q有加速度一定小于gsinθB、悬线所受拉力为GsinθC、悬线所受拉力为GcosθD、悬线一定与绳索垂直9. 多选如图所示;两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连;A、B质量分别为m1和m2;它们与斜面间的动摩擦因数分别为 1和 2..当它们在斜面上加速下滑时;关于杆的受力情况;以下说法中正确的是:A. 若 1> 2;则杆一定受到压力..B. 若 1= 2;m1<m2;则杆受到压力..C. 若 1= 2;m1>m2;则杆受到压力..D. 若 1= 2;则杆的两端既不受拉力也不受压力..10.如图4所示;A、B两物体的质量分别为m A=2.0kg、m B=4.0kg.. 物体A与桌面间的动摩擦因数为0.2;当轻轻释放B后;求:1物体A受到绳子的拉力多大2物体A沿桌面滑行的加速度是多少取g=10m/s2θPQ。

牛顿运动定律应用的几种常见模型

牛顿运动定律应用的几种常见模型

三、传送带类
三、传送带类
例题:水平传送带被广泛的应用于机场和火车站,用 于对旅客的行李进行安全检查。下图为一水平传送 带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s 的恒定速率运行,一质量为m=4kg的行李无初速地 放在A处。设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1, AB间的距离L=2m,g取10m/s2。 ①求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速 度大小; ②求行李从A运动到B的时间。
A v
B
四、悬挂类
• 水平方向运动 • 竖直方向运动----超重与失重
五、连接体问题
• 整体法与隔离法 • 《创新设计》第88页,第4、9题。
六、平衡及动态平衡问题
牛顿运动定律应用的几种常见模型
1. 平面类
① 依惯性运动 ② 拉或推力作用下运动
2. 斜面类
① 向上运动 ② 向下运动
3. 传送带类
① 水平 ② 倾斜
4. 悬挂类 5. 连接体问题—整体法与隔离法 6. 平衡及动态分析
一、平面类
一、平面类
• 例题:质量为m的木块与水平地面间 的动摩擦因数为 ,给它以初速 度,它能滑行多远?
a 0.58m / s
2
v 0.29m / s
F
二、斜面类

二、斜面类
1. 斜面光滑,物体下滑加速度多大? 2. 在探究加速度与力、质量关系时,要平衡摩擦 力。当动摩擦因数为时,质量为物体能在斜面 上匀速下速,木板的倾角与有什么关系?
a g sin 与质量无关。
• 例题:一斜面AB长为5m,倾角为30°,一 质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶 端A点由静止释放,如图所示.斜面与物体 间的动摩擦因数为,求小物体下滑到斜面底 端B时的速度及所用时间.(g取10 m/s2)
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F m2 m1
变式训练
合肥市2007年教学质量检测一4
2 .如图所示,在光滑水平面上有两个质量 分别为 m1 和 m2 的物体 A 、 B , m1 > m2 , A 、 B 间水 平连接着一轻质弹簧秤。若用大小为 F 的水平 力向右拉 B ,稳定后弹簧秤示数为 F1 ;如果改 用大小为F的水平力向左拉A,稳定后弹簧秤示 数为F2。则以下关系式正确的是( )
θ
2.如图所示,一根轻质量弹簧上端固定,下 端挂上质量为m0的平盘,盘中有一物体质量 为m,当盘静止时,弹簧伸长了L,今向下拉 盘使弹簧再伸长ΔL后停止,然后松手放开, 设弹簧总处在弹性限度内,则刚松手时盘 对物体的支持力等于( )
L (A)1 m m 0 g L L (C) mg L L (B)1 mg L L (D) m m 0 g L
课外练习
1.(2004年上海卷5)物体B放在物体A上,A、B的上 下表面均与斜面平行(如图),当两者以相同的初速 度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时 ( ) A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C.A、B之间的摩擦力为零 D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性 质
4 、如图所示,质量为m的光滑小球A放在盒子B内, 然后将容器放在倾角为a的斜面上,在以下几种情况 下,小球对容器B的侧壁的压力最大的是( ) (A) 小球A与容器B一起静止在斜面上; (B) 小球A与容器B一起匀速下滑; (C) 小球A与容器B一起以加速度a加速上滑; (D) 小球A与容器B一起以加速度a减速下滑.
连接体中的外力和内力的比例关系
例3.如图所示,两物块质量为M和m,用轻绳 连接后放在倾角为θ的固定斜面上,物块 和斜面的动摩擦因数为μ,用沿斜面向上 的恒力F 拉物块M 运动,求中间绳子的张 力.
M
m
θ
F
变式训练
1. 如图所示,质量分别为m1、m2的两个物块, 中间用轻质细绳相连,在F拉力的作用下一 起向上做匀加速运动,求中间细绳的拉力 为 ?
F1 F2
变式训练
1.一人在井下站在吊台上,用如图所示的定滑 轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过 滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦不计 绳的质量。吊台的质量m=15kg,人的质量为 M=55kg,起动时吊台向上的加速度是 a=0.2m/s2,求这时人对绳子的拉力大小。
变式训练
2.如斜面上, 在下滑的过程中( ) A、它们的加速度a>gsinθ B、它们的加速度a<gsinθ C、细杆的作用力为零 D、细杆的作用力为magsinθ
3.如图所示,某长方形板状物体被锯成A,B,C三块,然后再
拼在一起,放在光滑的水平面上,各块质量分别为MA = M B = 1kg, MC = 2kg,现以10N的水平推力F沿对称轴方向推C,使A,B,C三块
保持矩形整体沿力的方向平动,在运动过程中,C对A作用的摩擦 力大小为 ( ) (A)10N (B)2.17N (C)2.5N (D)1.25N
牛顿运动定律的应用(三) ------连接体问题
一、连接体:
当两个或两个以上的物体之间通过轻绳、 轻杆相连或直接接触一起运动时,这个物体组成 的系统叫做连接体.
F F
M
F
m
三.例题讨论及变式训练
例1.如图所示,质量都为m的两个物块并排放 在光滑的水平面上,在F1、F2( F1>F2 )推 力的共同作用下一起向右做匀加速运动, 求物块间的相互作用力为多大?
5.如图所示,物块A、B用能承受的最大拉 力为10牛的轻绳相连,置于水平桌面上,A的 质量mA=2kg, B的质量mB=4kg,A、B与桌面的 动摩擦因数为μ= 0.1,今用水平力拉物块A 或B,使物块尽快运动起来,那么为了不致使 细绳被拉断,最大的水平拉力 ?是 拉A还是拉B?拉 .
2007年高考江苏卷6 6 、如图所示,光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2m的四个木块,其中两个质量为 m的木块间用一不 可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是 μmg 。 现用水平拉力 F拉其中一个质量为 2m的木块,使四 个木块以同一加速度运动,则轻绳对 m 的最大拉力 为 ( )
说明:在许多情况中,当研究对象的 外部或内部条件超过某一临界值时,它的 运动状态将发生“突变”,这个临界值就 是临界条件,而题目往往不会直接告诉你 物体处于何种状态.解决这类问题的方法 一般先是求出某一物理量的临界值,再将 题设条件和临界值进行比较,结合相应的 物理规律解决问题。
变式训练
1.A 、 B 两 物 体 的 质 量 分 别 为 mA=2kg , mB=3kg ,它们之间的最大静摩擦力和滑动 摩擦力均为 fm=12N ,将它们叠放在光滑水 平面上,如图所示,在物体A上施加一水平 拉力F=15N,则A、B的加速度各为多大?
课堂小结
1.解决连接体问题时,先整体分析列方程,再隔离 一个物体分析列方程,然后联立解出待求量. m1 2.内力和整体的牵引力的关系式 T F m1 m2 与斜面θ无关,与μ无关. 3.对于连接体中临界问题,要分析物体可能所处 的临界状态,求出对应的临界值,再将题设条 件和临界值进行比较,结合相应的物理规律 解决问题。.
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定
A B
F
连接体中的临界问题
例4.如图所示,质量为mA和mB的两物体A、B放 在水平光滑桌面上,当用某一水平力拉B时, A、B两物恰好一起以加速度a作匀加速运动, 那么若加一水平力拉物A,问拉力为多大时 物A才不会从物B上滑下来?
解:水平力拉B时,A、B恰能一起以加速度a作匀加速 运动,说明此时A受的摩擦力为最大静摩擦力.由牛 顿第二定律得: fmax=mAa ……① 当水平力拉A且AB一起加速运动时,水平拉力最大 时,AB间的摩擦力也为最大静摩擦力,对AB整体由 牛顿第二定律得: Fmax=(mA+mB)a2 ……② 对B由牛顿第二定律得: fmax=mBa2 ……③ 由①②③式联立解得: Fmax=(mA+mB)mAa/mB 所以,当拉力F≤ (mA+mB)mAa/mB 时,A不会从B上滑 下来。
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