高一物理叠加体受力分析
叠加体问题的分析技巧 (4)

叠加体问题的分析技巧湖北省恩施高中陈恩谱一、叠加体模型和问题1、常见叠加体模型2、常见叠加体问题(1)求静摩擦力(或绳子拉力、弹簧弹力)的大小和方向(2)判断物体间能否相对静止,并计算临界拉力或临界加速度(3)相对滑动问题中的运动学计算、功能计算二、叠加体问题的分析技巧1、相对静止与否的判断问题(1)假设相对静止搞不清楚物体间是相对静止还是相对滑动时,一般先假设相对静止,然后计算维持物体间相对静止,各接触面所需要的静摩擦力,然后与能提供的最大静摩擦力进行对比——供不应求,就会相会滑动,供求平衡,则能维持相对静止。
【例1】如图4 所示,甲、乙两物体质量分别为m1=2 kg,m2=3 kg,叠放在水平桌面上。
已知甲、乙间的动摩擦因数为μ1=0.6,物体乙与平面间的动摩擦因数为μ2=0.5,现用水平拉力F 作用于物体乙上,使两物体一起沿水平方向向右做匀速直线运动,如果运动中F 突然变为零,则物体甲在水平方向上的受力情况(g 取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A.大小为12 N,方向向右B.大小为12 N,方向向左C.大小为10 N,方向向右D.大小为10 N,方向向左[分析]撤去拉力之后,甲乙两物体到底是相对滑动呢,还是相对静止呢?相对滑动时,两者之间是滑动摩擦力,相对静止时,两者之间的静摩擦力,滑动摩擦力和静摩擦力的算法是不相同的,所以首先需要搞清楚这一点。
为了搞清楚这一点,我们就可以先假设两者是相对静止的,然后求出维持两者相对静止所需要的静摩擦力,若此静摩擦力小于两者之间的最大静摩擦力,则假设成立,反之不成立。
[解析]当F 突变为零时,假设甲、乙两物体一起沿水平方向运动,则由牛顿第二定律,得μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a物体甲的受力如图所示,则由牛顿第二定律,得甲所需要的静摩擦力为F f1=m1a联立解得F f1=μ2m1g而甲乙之间的最大静摩擦力为F f m=μ1m1g,且μ2<μ1,故有F f1<F f m所以假设成立,甲受的摩擦力大小为F f1=μ2m1g=10 N,方向向左,选项D 正确。
叠加原理例题

叠加原理例题叠加原理是物理学中非常重要的一个原理,它在解决复杂问题时起着至关重要的作用。
通过叠加原理,我们可以将一个复杂的问题分解成若干个简单的部分,然后分别求解,最后再将它们合并在一起,得到整个问题的解。
下面,我们通过一些例题来深入理解叠加原理的应用。
例题一:一根长为L的均匀细杆,质量为m,静止放在光滑水平桌面上。
现在在离杆的一端距离为a处有一个质量为M的小物块,求杆的加速度。
解析:根据叠加原理,我们可以分别考虑杆和小物块的受力情况。
对于杆来说,它受到重力和支持力的作用,而对于小物块来说,它受到重力和杆的支持力的作用。
我们可以分别求解杆和小物块的加速度,然后将它们合并在一起得到整个系统的加速度。
首先,考虑杆的受力情况。
杆受到重力和支持力的作用,根据牛顿第二定律,杆的加速度为a1 = (Mg T)/m,其中T为支持力。
其次,考虑小物块的受力情况。
小物块受到重力和杆的支持力的作用,根据牛顿第二定律,小物块的加速度为a2 = T/M。
最后,将杆和小物块的加速度合并在一起,得到整个系统的加速度为a = a1 +a2 = (Mg T)/m + T/M。
通过这个例题,我们可以看到叠加原理的应用。
通过分别求解每个部分的问题,然后将它们合并在一起,得到整个系统的解。
这种分而治之的思想在物理学中有着广泛的应用。
例题二:一根长为L的均匀细杆,质量为m,静止放在光滑水平桌面上。
现在在离杆的一端距离为a处有一个质量为M的小物块,同时在离杆的另一端距离为b处有一个质量为m的小物块,求杆的加速度。
解析:同样地,根据叠加原理,我们可以分别考虑杆和两个小物块的受力情况。
对于杆来说,它受到重力和支持力的作用,而对于两个小物块来说,它们分别受到重力和杆的支持力的作用。
我们可以分别求解杆和两个小物块的加速度,然后将它们合并在一起得到整个系统的加速度。
首先,考虑杆的受力情况。
杆受到重力和支持力的作用,根据牛顿第二定律,杆的加速度为a1 = (Mg T)/m,其中T为支持力。
高中物理受力分析应用(叠加体、整体和隔离、立体)

高中物理受力分析应用题型一:受力分析叠加体 (1)题型二:受力分析整体和隔离 (12)题型三:空间立体物体的受力分析 (27)题型一:受力分析叠加体一.选择题(共15小题)1.(2020秋•农安县期末)如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是()A.B对C有向左的摩擦力B.C对A有向左的摩擦力C.物体C受到三个摩擦力作用D.C对地面有向右的摩擦力【分析】三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零,以B为研究对象,分析C对B的摩擦力方向,即可知道B对C的摩擦力方向;对A研究,由平衡条件分析C对A的摩擦力;对整体研究,分析地面对C的摩擦力.【解答】解:三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零。
A、以B为研究对象,B水平方向受到向右的拉力F作用,根据平衡条件得知,C对B有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与F平衡,根据牛顿第三定律得知,B对C有向右的静摩擦力。
故A错误。
B、对A研究,由平衡条件得知:C对A没有摩擦力,否则A受力不平衡,不可能匀速直线运动,则A对C也没有摩擦力。
故B错误。
C、D以整体为研究对象,由平衡条件得知:地面对C有向左的滑动摩擦力,则C对地面有向右的滑动摩擦力,故C受到两个摩擦力。
故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题关键要灵活选择研究,根据平衡条件分析受力情况,对分析的结果,也可以利用平衡条件:合力为零进行检验.2.(2020春•吴忠期末)如图所示,A、B两物体的重力都为10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A.6N,3N B.1N,1N C.0N,1N D.0N,2N【分析】当水平拉力小于最大静摩擦力时,物体处于静止,摩擦力等于拉力;当水平拉力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动,则受到的滑动摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积.【解答】解:对物体A,因为F作用,从而受到物体B给A物体的静摩擦力。
高考物理一轮复习第三章微专题21动力学中的接连体(叠体)问题

动力学中接连体〔叠体〕问题1.考点及要求:(1)受力分析(Ⅱ);(2)牛顿运动定律(Ⅱ).2.方法与技巧:整体法、隔离法交替运用原那么:假设连接体内各物体具有一样加速度,且要求物体之间作用力,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取适宜研究对象,应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〞.1.(物块叠体问题)如图1所示,在光滑水平面上,一个小物块放在静止小车上,物块和小车间动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2.现用水平恒力F拉动小车,关于物块加速度a m和小车加速度a M大小,以下选项可能正确是( )图1A.a m=2 m/s2,a M=1 m/s2B.a m=1 m/s2,a M=2 m/s2C.a m=2 m/s2,a M=4 m/s2D.a m=3 m/s2,a M=5 m/s22. (绳牵连连接体问题)如图2所示,质量均为m小物块A、B,在水平恒力F作用下沿倾角为37°固定光滑斜面加速向上运动.A、B之间用与斜面平行形变可忽略不计轻绳相连,此时轻绳张力为Tmg.sin 37°=0.6,以下说法错误是( )图2A.小物块AgB.F大小为2mgC.撤掉F瞬间,小物块A加速度方向仍不变D.撤掉F瞬间,绳子上拉力为03. (绳、杆及弹簧牵连连接体问题)(多项选择)如图3所示,A、B、C三球质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间由一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连.倾角为θ光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断瞬间,以下说法正确是( )图3A.A球加速度沿斜面向上,大小为g sin θB.C球受力情况未变,加速度为0C.B、C两球加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θD.B、C之间杆弹力大小为04.(多项选择)如图4所示,物块A、B质量相等,在恒力F作用下,在水平面上做匀加速直线运动,假设水平面光滑,物块A加速度大小为a1,物块A、B间相互作用力大小为N1;假设水平面粗糙,且物块A、B与水平面间动摩擦因数一样,物块B加速度大小为a2,物块A、B间相互作用力大小为N2,那么以下判断正确是( )图4A.a1=a2B.a1>a2C.N1=N2D.N1<F5.如图5所示,一质量为M斜面体静止在水平面上,物体B受沿斜面向上力F作用沿斜面匀速上滑,A、B之间动摩擦因数为μ,μ<tan θ,且质量均为m,那么( )图5A.A、B保持相对静止B.地面对斜面体摩擦力等于mg(sin θ-μcos θ)cos θ+F cos θC.地面受到压力等于(M+2m)gD.B与斜面间动摩擦因数为F-mg sin θ2mg cos θ6.如图6,在光滑倾角为θ固定斜面上放一个劈形物体A,质量为M,其上外表水平.物体B 质量为m,B放在A上面,先用手固定住A.图6(1)假设A上外表粗糙,放手后,A、B相对静止一起沿斜面下滑,求B对A压力大小;(2)假设A上外表光滑,求放手后瞬间,B对A压力大小.答案解析1.C[假设物块与小车保持相对静止一起运动,设加速度为a ,对系统受力分析,由牛顿第二定律可得:F =(M +m )a ,隔离小物块受力分析,二者间摩擦力f 为静摩擦力,且f ≤μmg ,由牛顿第二定律可得:f =ma ,联立可得:a m =a M =a ≤μg =2 m/s 2.假设物块与小车间发生了相对运动,二者间摩擦力f 为滑动摩擦力,且a m <a M ,隔离小物块受力分析,如下图,由牛顿第二定律可得:f =μmg =ma m ,可得:a m =2 m/s 2,选项C 正确,选项A 、B 、D 错误.]2.C [以A 为研究对象,根据牛顿第二定律可得T -mg sin 37°=ma ,解得ag ,小物块A 、Bg ,选项A 正确;以A 、B 整体为研究对象:F cos 37°-2mg sin 37°=2ma ,解得F =2mg ,选项B 正确;撤掉F 瞬间,绳子上拉力立刻消失,小物块A 加速度方向变为向下,选项C 错误,D 正确.应选C.]3.CD [据题意,细线未烧断前对A 、B 、C 及细线轻杆组成系统受力分析,受力如图.有F =G sin θ=3mg sin θ;细线烧断瞬间,弹簧弹力保持原值不变,那么对A 球有:F -G A sin θ=ma ,故A 球此时加速度为a =2g sin θ,方向沿斜面向上,A 选项错误;细线烧断后B 、C 及轻杆整体只受到重力和支持力,那么加速度a =g sin θ,方向沿斜面向下,所以B 、C 之间没有相互作用力,故C 、D 选项正确,B 选项错误.]4.BCD [水平面光滑时,对整体由牛顿第二定律有:F =(m A +m B )a 1,可得:a 1=F m A +m B =F 2m ;对B 受力分析,由牛顿第二定律可得:N 1=m B a 1=F 2.水平面粗糙时,对整体由牛顿第二定律有:F -f =(m A +m B )a 2,可得a 2=F -f m A +m B =F -f 2m <a 1;对B 受力分析:N 2=m B a 2+f 2=F 2.所以选项A 错误,选项B 、C 、D 正确.]5.B [由于μ<tan θ,由受力分析可知,A 沿斜面向下匀加速下滑,加速度a A =g sin θ-μg cos θ,故A 错误;由受力分析可知A 沿斜面向下匀加速下滑,加速度a A =g sin θ-μg cos θ,将A 、B 及斜面体视为整体,受力分析可知地面对斜面体摩擦力等于m (g sin θ-μg cos θ)cos θ+F cos θ,地面受到压力为(M +2m )g -F sin θ-m (g sin θ-μg cos θ)sin θ,故B 正确,C 错误;B 与斜面体正压力N ′=2mg cos θ,对B 受力分析,根据共点力平衡有:F =mg sin θ+μmg cos θ+f ′,那么动摩擦因数μ′=f ′N ′=F -mg sin θ-μmg cos θ2mg cos θ,故D 错误.] 6.(1)mg cos 2θ (2)mMg cos 2 θM +m sin 2 θ 解析 (1)A 、B 相对静止一起沿斜面下滑,加速度a =g sin θB 加速度竖直分量a y =g sin 2 θ那么mg -N =ma yN =mg -mg sin 2 θ=mg cos 2 θ,所以B 对A 压力大小等于mg cos 2 θ(2)因为A 、B 下滑时,A 与B 加速度并不一样.A 加速度沿斜面向下,B 加速度竖直向下,A 加速度竖直分量与B 加速度相等.即有a B =a Ay =a A sin θ对A 、B 分别运用牛顿第二定律,有(Mg +N B )sin θ=Ma A ,mg-N B=ma B=ma A sin θ所以N B=mMg cos2θM+m sin2θ。
高一物理 叠加体受力分析

掌握母题100例,触类旁通赢高考高考题千变万化,但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究母题,掌握母题解法,使学生触类旁通,举一反三,可使学生从题海中跳出来,轻松备考,事半功倍。
母题十四、叠加体受力分析【解法归纳】对于叠加体,若计算所受的某个外力,可以采用整体法分析整体所受外力,然后利用平衡条件得出所求力;若计算物体之间的作用力,必须采用隔离法隔离与该力相关的某个物体分析受力,然后利用平衡条件得出所求力。
典例14(2010浙江理综) 如图4所示,A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。
下列说法正确的是 ( )A. 在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B. 上升过程中A 对B 的压力大于A 对物体受到的重力C. 下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力【解析】:以A 、B 整体为研究对象,仅受重力,由牛顿第二定律知二者运动的加速度为g ,方向竖直向下。
以A 为研究对象,因加速度为g ,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A 所受合力为A 的重力,所以A 仅受重力作用,在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零,选项A 正确BCD 错误。
【答案】A【点评】此题考查叠加体的抛体问题。
衍生题1(2006全国卷II. 15)如图,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块相连,从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的,已知Q 与P 之间以及桌面之间的动摩擦因数都μ,两物块的质量都是m ,滑轮轴上的摩擦不计,若用一水平向右的力F 拉P 使P 做匀速运动,则F 的大小为A .4μmgB .3μmgC .2μmgD .μmg【答案】:A【解析】:以Q 为研究对象,Q 在水平方向受绳的拉力F 1和P 对Q 的摩擦力F μ1作用,由平衡条v件可知:F1=Fμ1=μmg;以P为研究对象,P受到向右的水平拉力F,绳的拉力F2,Q对P的摩擦力Fμ1’和地面对P的摩擦力Fμ2,由平衡条件可知:F=F2+Fμ1’+Fμ2,Fμ2=μF N=2μmg,牛顿第三定律知:F1=F2,Fμ1’=Fμ1,联立解得:F=4μmg,选项A正确。
第十二讲 叠加体的动力学问题

第十二讲叠加体的动力学问题一、教学目标:1、掌握应用牛顿第二定律解题的基本方法2.学会分析连接体问题.3、学会分析叠加体问题二、知识梳理1、连接体与隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为。
如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为。
常见模型:①用轻绳连接②直接接触③靠摩檫接触2、外力和内力如果以物体系为研究对象,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的力,而系统内各物体间的相互作用力为。
应用牛顿第二定律列方程不考虑力。
如果把物体隔离出来作为研究对象,则这些内力将转换为隔离体的力。
3.研究对象的选择和三种常用解题方法:(1).整体法:连接体中的各物体如果,求加速度时可以把连接体作为一个整体。
运用列方程求解。
(2).隔离法:如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离其中一个物体,对该物体应用求解,此法称为隔离法。
(3).整体法与隔离法是相对统一,相辅相成的。
本来单用隔离法就可以解决的连接体问题,但如果这两种方法交叉使用,则处理问题就更加方便。
如当系统中各物体有相同的加速度,求系统中某两物体间的相互作用力时,往往是先用法求出,再用法求。
4、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。
三、题型与方法题型1 叠加体的相对运动【例6】.如图所示,将一质量为3m的长木板静止地放在水平地面上,另一质量为m的木块以水平初速度v0滑上长木板,若木块与长木板、长木板与地面间的动摩擦因数均为μ,则在木块与长木板相对静止之前,长木板受地面的摩擦力大小为()A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg答案 A解析木块对长木板的摩擦力向右,大小为μmg,长木板静止,水平方向合力为0,故地面对长木板的摩擦力向左,大小为μmg.【例7】如图所示,一辆质量为M的卡车沿平直公路以速度v0匀速行驶,卡车上载有一质量为m的货箱,货箱的车前部的距离为L,货箱与底板之间的动摩擦因数为μ.现因前方出现险情,卡车紧急刹车,结果发现货物在车厢行L距离恰好未与车厢前部相碰.求:(1)货箱运动的加速度;(2)卡车制动时间;(3)卡车在紧急刹车过程受到地面的阻力【小试身手7】、如图所示,某搬运工人用水平力拖着一尾端放有一木箱的平板以1 m/s 的速度匀速运动,已知木箱和平板的质量均为50kg,木箱、平板、地面之间的摩擦因素都为0.1。
高中物理必修1第三章《受力分析》斜面上叠加物体平衡状态的受力分析(无答案)

斜面上叠加物体的受力分析(平衡状态)例1、如图所示,质量为M 的斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起,且A 、B 均处于静止状态,g 已知,下列说法正确的是( )A 、物块B 对斜面C 的摩擦力沿斜面向上B 、A 受到的摩擦力大小mgsin θC 、物块B 受到5个力的作用D 、斜面C 对物块B 的弹力大小为3mgcos θ,方向竖直向上例2、如图所示,质量为M 的斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ=300,质量分别为1kg 和3kg 的物块A 、B 叠放在一起,且A 、B 相对静止沿斜面匀速下滑,(g=10N/kg )下列说法正确的是( )A 、物块A 对B 的摩擦力沿斜面向上,大小为10NB 、物块B 可能受到4个力的作用C 、物块B 受到物块A 的压力为5ND 、斜面C 对物块B 的作用力大小为40N ,方向竖直向上例3、如图所示,质量为3m 的斜面C 放置在粗糙水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起放在斜面上,此时A 、B 、C 均处于静止状态,g 已知,则下列说法正确的是( )A 、地面对C 的支持力大小为6mg ,方向竖直向上B 、地面对C 的摩擦力方向水平向左,大小为θθsin cos 3⋅mgC 、物块B 一定受到5个力的作用D 、物块A 对物块B 的压力为mgsin θ例4、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量与C 相同的物块A 、B 叠放在一起相对静止沿斜面匀速下滑,如图所示,C 处于静止状态,B 的上表面水平(已知g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法错误的是( )A 、物块A 不受到摩擦力的作用B 、C 对地面的摩擦力水平向左C 、物块B 受到斜面C 的摩擦力大小24N ,方向沿斜面向上D 、斜面C 受到物块B 的作用力大小为40N ,方向竖直向下例5、如图所示,质量为M 的斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起,B 在拉力F 的作用下使得A 、B 均处于静止状态,g 已知,下列说法正确的是( )A 、C 对B 的摩擦力沿斜面向下B 、物块A 一定受到3个力的作用C 、物块B 可能受到6个力的作用D 、斜面C 对物块B 的弹力大小为3mgcos θ例6、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量分别为1kg 和2kg 的物块A 、B 叠放在一起,B 在拉力F 的作用下A 、B 相对静止一起沿斜面向上做匀速直线运动,C 保持静止(已知A 与B 间的动摩擦因数为11=μ,B 与C 间的动摩擦因数5.02=μ,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法正确的是( )A 、物块A 受到的摩擦力大小为8N ,方向沿斜面向上B 、物块B 一定受到6个力的作用C 、拉力F 的大小为18ND 、地面对斜面C 的摩擦力方向水平向左,大小为24N例7、如图所示,质量为3m 的斜面C 放置在粗糙水平地面上,斜面的倾斜角为θ,质量分别为m 和2m 的物块A 、B 叠放在一起放在斜面上,B 在推力F 的作用下,此时A 、B 、C 均处于静止状态,g 已知,则下列说法正确的是( )A 、斜面C 对地面的压力小于6mgB 、斜面C 对地面的摩擦力方向水平向左,大小为Fcos θC 、物块A 一定受到3个力的作用D 、物块B 可能受到5个力的作用例8、如图所示,斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ=370,质量均为m=5kg 的物块A 、B 叠放在一起放置在斜面上,A 在沿斜面向上的拉力F 的作用下A 、B 均处于静止状态,(已知A 与B 间,B 与C 间的动摩擦因数都为5.0=μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法正确的是( )A 、B 、C 之间一定存在摩擦力B 、当F=40N 时,C 对B 的摩擦力方向沿斜面向上,大小为20NC 、当F=30N 时,A 、B 之间无摩擦力D 、F 的最大拉力为50N例9、如图所示,斜面C 固定在水平地面上,斜面的倾斜角为θ=370,质量均为m=5kg 的物块A 、B 叠放在一起放置在斜面上,A 在沿斜面向上的拉力F 的作用下A 、B 相对于静止一起沿斜面向上做匀速直线运动(已知A 与B 间的动摩擦因数为21=μ,B 与C 间的动摩擦因数为5.02=μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法不正确的是( )A 、拉力F 的大小为100NB 、物块B 一定受到5个力的作用C 、物块A 对物块B 的摩擦力方向沿斜面向上,大小为 80ND 、物块B 对斜面C 的摩擦力沿斜面向上,大小为40N例10、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量与C 相同的物块A 、B 叠放在一起,B 在水平推力F 的作用下,三者均处于静止状态,如图所示,B 的上表面水平(已知g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法不正确的是( )A 、A 、B 之间一定没有摩擦力B 、当F=40N 时,B 与C 之间没有摩擦力C 、只要三者均处于静止状态,地面给C 的摩擦力大小始终等于FD 、当F=35N 时,C 对B 的摩擦力沿斜面向上例11、质量为2kg 、倾角为θ=370的斜面C 放置在粗糙水平地面上,质量与C 相同的物块A 、B 叠放在一起,B 在水平推力F 的作用下A 、B 相对静止沿斜面向上做匀速直线运动,斜面C 保持静止,如图所示,B 的上表面水平(已知A 与B 间的动摩擦因数为11=μ,B 与C 间的动摩擦因数为5.02=μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10N/kg ,sin370=0.6,cos370=0.8),则下列说法正确的是()A、A、B之间的摩擦力大小为20NB、B、C之间的摩擦力大小为16NC、推力F的大小为80ND、地面对C的支持力大小为60N例12、质量为m、倾角为θ0的斜面C放置在粗糙水平地面上,质量与C相同的物块A、B 叠放在一起,A在水平推力F的作用下,三者均处于静止状态,如图所示,B的上表面水平,g已知,则下列说法正确的是()A、A、B之间一定有摩擦力B、物块B一定受到5个力的作用C、C对B的摩擦力方向可能沿斜面向下D、C对地面的摩擦力方向一定水平向左。
叠加体问题的分析技巧

叠加体问题的分析技巧一、叠加体模型和问题1、常见叠加体模型2、常见叠加体问题(1)求静摩擦力(或绳子拉力、弹簧弹力)的大小和方向(2)判断物体间能否相对静止,并计算临界拉力或临界加速度(3)相对滑动问题中的运动学计算、功能计算二、叠加体问题的分析技巧1、相对静止与否的判断问题(1)假设相对静止搞不清楚物体间是相对静止还是相对滑动时,一般先假设相对静止,然后计算维持物体间相对静止,各接触面所需要的静摩擦力,然后与能提供的最大静摩擦力进行对比——供不应求,就会相会滑动,供求平衡,则能维持相对静止。
【例1】如图4所示,甲、乙两物体质量分别为m 1=2kg ,m 2=3kg ,叠放在水平桌面上。
已知甲、乙间的动摩擦因数为μ1=0.6,物体乙与平面间的动摩擦因数为μ2=0.5,现用水平拉力F 作用于物体乙上,使两物体一起沿水平方向向右做匀速直线运动,如果运动中F 突然变为零,则物体甲在水平方向上的受力情况(g 取10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.大小为12N ,方向向右B.大小为12N ,方向向左C.大小为10N ,方向向右D.大小为10N ,方向向左[分析]撤去拉力之后,甲乙两物体到底是相对滑动呢,还是相对静止呢?相对滑动时,两者之间是滑动摩擦力,相对静止时,两者之间的静摩擦力,滑动摩擦力和静摩擦力的算法是不相同的,所以首先需要搞清楚这一点。
为了搞清楚这一点,我们就可以先假设两者是相对静止的,然后求出维持两者相对静止所需要的静摩擦力,若此静摩擦力小于两者之间的最大静摩擦力,则假设成立,反之不成立。
[解析]当F 突变为零时,假设甲、乙两物体一起沿水平方向运动,则由牛顿第二定律,得μ2(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a物体甲的受力如图所示,则由牛顿第二定律,得甲所需要的静摩擦力为F f 1=m 1a联立解得F f 1=μ2m 1g而甲乙之间的最大静摩擦力为F f m =μ1m 1g ,且μ2<μ1,故有F f 1<F f m所以假设成立,甲受的摩擦力大小为F f 1=μ2m 1g =10N ,方向向左,选项D 正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
掌握母题100例,触类旁通赢高考
高考题千变万化,但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究母题,掌握母题解法,使学生触类旁通,举一反三,可使学生从题海中跳出来,轻松备考,事半功倍。
母题十四、叠加体受力分析
【解法归纳】对于叠加体,若计算所受的某个外力,可以采用整体法分析整体所受外力,然后利用平衡条件得出所求力;若计算物体之间的作用力,必须采用隔离法隔离与该力相关的某个物体分析受力,然后利用平衡条件得出所求力。
典例14(2010浙江理综)如图4所示,A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。
下列说法正确的是( ) A.在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零 B.上升过程中A 对B 的压力大于A 对物体受到的重力 C.下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力 D.在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力
【解析】:以A 、B 整体为研究对象,仅受重力,由牛顿第二定律知二者运动的加速度为g ,方向竖直向下。
以A 为研究对象,因加速度为g ,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A 所受合力为A 的重力,所以A 仅受重力作用,在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零,选项A 正确BCD 错误。
【答案】A
【点评】此题考查叠加体的抛体问题。
衍生题1(2006全国卷)如图,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块相连,从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的,已知Q 与P 之间以及桌面之间的动摩擦因数都μ,两物块的质量都是m ,滑轮轴上的摩擦不计,若用一水平向右的力F 拉P 使P 做匀速运动,则F 的大小为
A .4μmg
B .3μmg
C .2μmg
D .μmg 【答案】:A
【解析】:以Q 为研究对象,Q 在水平方向受绳的拉力F 1和P 对Q 的摩擦力F μ1作用,由平
衡条件可知:F 1=F μ1=μmg ;以P 为研究对象,P 受到向右的水平拉力F ,绳的拉力F 2,Q 对P 的摩擦力F μ1’和地面对P 的摩擦力F μ2,由平衡条件可知:F =F 2+
F
Q
P
A
B v 图4
F
μ1
’+Fμ2,Fμ2=μF N=2μmg,牛顿第三定律知:F1=F2,Fμ1’=Fμ1,联立解得:F=4μmg,选项A正确。
【点评】:本题涉及了对平衡问题的处理,在涉及两个或两个以上研究对象时,往往考虑用整体法和隔离法,重点在于物体的受力分析。
衍生题2(2002江苏河南大综合)如图4所示,物体a、b
和c叠放在水平桌面上,水平力F
b =5N、F
C
=10N分别作用于
物体b、c上,a、b和c仍保持静止。
以f
1、f
2
、f
3
分别表
示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小则
A.f
1=5N,f
2
=0,f
3
=5N
B.f
1=5N,f
2
=5N,f
3
=0
C.f
1=0,f
2
=5N,f
3
=5N
D.f
1=0,f
2
=10N,f
3
=5N
解析:把a、b和c看作整体,分析受力,应用平衡条件得c与桌面间的静摩擦力的大
小f
3=5N。
隔离a受力分析,由平衡条件可得,a与b间的静摩擦力的大小f
1
=0。
把ab看作
整体,分析受力,应用平衡条件得bc间的静摩擦力的大小f
2
=5N。
所以选项C正确。
【答案】C
衍生题3.(2012济南外国语学校检测)如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上。
若将斜面的倾角θ稍微增大一些,且物体m仍静止在斜面上,则()A.斜面体对物体的支持力变小
B.斜面体对物体的摩擦力变大
C.水平面与斜面体间的摩擦力变大
D.水平面与斜面体间的摩擦力变小
解析:隔离物体m对其受力分析,应用平衡条件得斜面体对物体的支持力等于mg cosθ,斜面体对物体的摩擦力等于mg sinθ,将斜面的倾角θ稍微增大一些,斜面体对物体的支持力变小,对物体的摩擦力变大,选项AB正确;把物体m与斜面体M看作一个整体,分析受力,整体只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平面与斜面体间的摩擦力为零。
将斜面的倾角θ稍微增大一些,不影响整体受力,选项CD错误。
【点评】AB
衍生题4.(2012山东兖州摸底测试)质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为 。
现对M 施加一个水平力F ,则以下说法中不正确...
的是( )
A .若两物体一起向右匀速运动,则M 受到的摩擦力等于F
B .若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平
面的摩擦力大小等于μmg
C .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的合力大小等于F –Ma
D .若两物体一起以加速度a 向右运动,M 受到的摩擦力的合力大小等于μ(m+M )g+ma 【解析】:若两物体一起向右匀速运动,则M 受力平衡,M 受到的摩擦力等于F ,选项A 说法正确。
若两物体一起向右匀速运动,则m 与M 间无摩擦,M 受到水平面的摩擦力大小等于
μ(m+M )g ,,选项B 说法不正确。
若两物体一起以加速度a 向右运动,隔离M 分析受力,根据牛顿运动定律,F-f=M a,M 受到的摩擦力的合力大小等于F –Ma ,选项C 说法正确。
隔离m 分析受力,根据牛顿运动定律,M 对m 的摩擦力f=m a,方向向右,由牛顿第三定律可知,m 对M 的摩擦力为ma ,方向向左。
M 还受到向左的地面摩擦力μ(m+M )g ,所以M 受到的摩擦力的合力大小等于μ(m+M )g+ma ,选项D 说法正确。
【答案】B。