第四章 牛顿第二定律(整体法与隔离法)
更新时间:2023-05-26 01:35:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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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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