第四章 牛顿第二定律(整体法与隔离法)

第四章 牛顿第二定律的应用（整体法与隔离法）

【知识方法】：

1、连接体：如果两个物体具有相同的速度和加速度大小，我们就称之为连接体，常见的有上下叠放、绳子连接、弹簧连接、定滑轮模型等

2、若要求出连接体内各物体具有的加速度和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作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．

【典型例题】：

【例1】如图所示，在光滑水平地面上，水平恒力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速运动．小车质量为M，木块质量为m，它们共同的加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是 ( )

A．μmg B．ma

mF M＋m D．F－Ma

【跟踪练习1】如图所示，在光滑的水平面上，水平恒力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速运动．小车质量为M，木块质量为m，它们共同的加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，（ ）

A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg B．木块受到的合力大小为ma

C．小车受到的摩擦力大小为

【例2】如图所示，静止在动摩擦因数为μ的水平地面上的两个物体A、B，质量分别为m1、m2，现用一个水平力F推物体A做匀加速运动，求：

（1）此时A的加速度

（2）A对B的作用力的大小

mF D．小车受到的合力大小为（m+M）a M＋m

【能力提升】如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是 ( )

A．质量为2m的木块受到四个力的作用

B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断

C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断

D．当轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT

【例3】在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，可将过程简化如下：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．

【跟踪练习2】用力F提起用细绳连在一起的A、B两物体，并以5.0m/s2的加速度匀加速竖直上升，如图所示。已知A、B的质量分别为1kg和2kg，g= m/s2，绳子能承受的最大拉力为35N，求：

（1）力F的大小为多少？

（2）为了绳子不被拉断，作用在A上的拉力F的最大值为多少？

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