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第八节链接体

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牛顿二定律的应用第三课时连接体(整体法与隔离法)

考点一解决连接体的基本方法: 整体法与隔离法

例1、如图所示,A、B两木块的质量分别为m A、m B,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,。

求A、B间的弹力F

练习2、光滑水平面上,放一倾角为θ的光滑斜木块,质量为m的光滑物体放在斜面上,如图所示,现对斜面施加力水平推力,若使M与m保持相对静止,F应为多大?

3、如图所示,光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B,中间用劲度系数为k的轻弹簧相连,在外力F1、F2作用下运动,且满足F1>F2,当系统运动稳定后,弹簧的伸长量为()

4、如图所示,人重600 N,木板重400 N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,现在人用水平拉力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则()

A.人拉绳的力是200N B.人拉绳的力是100N

C.人的脚给木板的摩擦力方向水平向右D.人的脚给木板的摩擦力方向水平向左

5、如图所示,质量为m 的木块A 放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M 的重物B 相连,已知M=2m ,让绳拉直后使重物B 从静止开始释放下落高度h ,假定重物未落到地面,木块也没有离开桌面,则重物B 的速率为( )

A .3

1gh 6 B .mgh C .gh 2 D .gh 332

6、如图所示,质量为M 的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的1/2,即a=g/2,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?

考点二 整体法拓展:利用整体法解决具有不同加速度的连接体问题

例题 2 质量为m 的小猫,静止于很长的质量为M 的吊杆上,如图所示。在吊杆上端悬线断开的同时,小猫往上爬,若猫的高度不变,求吊杆的加速度。(设吊杆下端离地面足够高)

跟踪训练2.1如图所示,质量M = 10kg 的木块ABC 静置 于粗糙的水平地面上,滑动摩擦因数μ = 0.02 ,在木块的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m = 1.0kg 的物块静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s = 1.4m 时,其速度v = 1.4m/s ,在这个过程中木块没有动,求地面对木块的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g = 10m/s 2)

考点三 连接体中的临界问题

例题 如图所示,m A =1kg ,m B =2kg ,A 、B 间静摩擦力的最大值是5N ,水平面光滑。用水平力F 拉B ,当拉力大小分别是F =10N 和F =20N 时,A 、B 的加速度各多大?

跟踪训练3.1一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线的另一端拴一质量为m 的小球。

(1) 当滑块至少以多大加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零。 (2) 当滑块以a =2g 的加速度向左运动时,线的拉力大小

课下练习

1、如图2所示,两个质量相同的物体1和2紧靠在一起,放在光滑水平面上,如果它们分别受到水平推力F 1和F 2的作用,而且F 1>F 2,则1施于2的作用力大小为( )

A .F 1

B .F 2

C .12(F 1+F 2)

D .1

2(F 1-F 2)

2、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忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究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,如图所示。设

F

运动员的质量为65kg ,吊椅的质量为15kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取210m/s g =。当运动员与吊椅一起正以加速度2

1m/s a =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。

3、如图所示,一辆汽车A 拉着装有集装箱的拖车B ,以速度v 1=30 m/s 进入向下倾斜的直车道.车道每100 m 下降2 m .为了使汽车速度在x =200 m 的距离内减到v 2=10 m/s ,驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A .已知A 的质量m 1=2 000 kg ,B 的质量m 2=6 000 kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.(重力加速度g 取10 m/s 2)

4、如图所示,质量为80kg 的物体放在安装在小车上的水平磅称上,小车沿斜面无摩擦地向下运动,现观察到物体在磅秤上读数只有600N ,则斜面的倾角θ为多少?物体对磅秤的静摩擦力为多少?

5、如图所示,水平平台的右端安装有滑轮,质量为M 的物块放在与滑轮相距l 的平台上,物块与平台间的动摩擦因数为μ,现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端挂质量为m

的小球,绳拉直时用手托

住小球使其在距地面h高处静止,重力加速度为g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2).

放开小球,系统运动,求小球做匀加速运动时的加速度及此时绳子的拉力大小.

6、静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图所示,轻绳长1 m,承受的最大拉力为8 N,A的质量m1=2 kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现用一逐渐增大的水平力F作用在B上,使A、B向右运动,当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断g=10 m/s2)。

(1)求绳刚被拉断时F的大小

(2)若绳刚被拉断时,A、B的速度为2 m/s,保

持此时的F大小不变,当A的速度恰好减小为O时,

A、B间的距离是多少?

.

7、如图7所示,长12 m、质量为50 kg的木板右端有一立柱.木

板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为

50 kg的人立于木板左端,木板与人均静止,当人以4 m/s2的加速

度匀加速向右奔跑至木板右端时,立刻抱住立柱(取g=10 m/s2),求:

(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小和方向;

(2)人在奔跑过程中木板的加速度的大小和方向;

(3)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间.

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