1、高三物理一轮复习导学案三、牛顿运动定律(4)【课 题】牛顿第二定律的应用(二)【导学目标】1、进一步加深对牛顿定律的理解2、会运用牛顿第二定律处理连接体和超、失重问题【知识要点】一、简单连接体问题的处理方法在连接体问题中,如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力,并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它们看成一个整体(当成一个质点)分析受到的外力和运动情况,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量);如果需知道物体之间的相互作用力,就需要把物体从系统中隔离出来将内力转化为外力,分析物体的受力情况和运动情况,并分别应用牛顿第二定律列出方程。二、临界问题的分析临界是一个特殊的转换状态
2、,是物理过程发生变化的转折点,在这个转折点上,系统的某些物理量达到极值临界点的两侧,物体的受力情况、变化规律、运动状态一般要发生改变;利用临界值来作为解题思路的起点是一种很有用的思考途径,也可以说是利用临界条件求解这类问题的关键在于抓住满足临界值的条件,准确地分析物理过程,进行求解【典型剖析】例1如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则 ( )AP向下滑动BP静止不动CP所受的合外力增大DP与斜面间的静摩擦力增大例2质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图所示,则 ( )A小球对圆槽的压力为B小球对
3、圆槽的压力为C水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加D水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小例3如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块AB,水平推力F作用在A上,用FAB代表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FAB=F B若地面是完全光滑的,则FAB=F /2C若地面是有摩擦的,且AB未被推动,可能FAB=F/3 D若地面是有摩擦的,且AB被推动,则FAB=F/2例4建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500ms2的加速度拉
4、升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2.)( )A510 N B490 N C890 N D910 N例5 如图所示,在光滑水平面上有一小车 A,其质量为mA=20 kg,小车上放一个物体B,其质量为mB10kg,如图甲所示给B一个水平推力F,当F增大到稍大于3.0N时,A、B开始相对滑动如果撤去F,对A施加一水平推力F,如图乙所示,要使A、B不相对滑动,求F的最大值例6如图所示,一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上,在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为=0.2。用恒力F向右拉动木板使木板
5、在水平面上做匀加速直线运动,经过t=1.0s后撤去该恒力,此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来。求:(1)小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向;mMF(2)作用于木板的恒力F的大小;(3)木板的长度至少是多少?【训练设计】1、如图所示,一细绳跨过一轻质定滑轮(不计细绳和滑轮质量,不计滑轮与轴之间摩擦),绳的一端悬挂一质量为m的物体A,另一端悬挂一质量为M(Mm)的物体B,此时A物体加速度为a1。如果用力F代替物体B,使物体A产生的加速度为a2,那么( )A. 如果al= a2,则F Mg B. 如果F=Mg,则ala2C如果al =a2,则
6、F=Mg D如果F=,则a1=a22、如图,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升,夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f,若木块不滑动,力F的最大值是( )A BC D3、如图所示,一质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一质量为m的物体A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面匀速上滑,在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止,则关于地面对劈的摩擦力f及支持力N正确的是( )Af = 0 ,N = Mg+mg Bf向左,N Mg+mgCf向右,N Mg+mg Df向左,N =Mg+mg4、如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量
7、为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )5、如图所示,车厢在运动过程中所受阻力恒为F阻,当车厢以某一加速度a向右加速时,在车厢的后壁上相对车厢静止着一物体m,物体与车厢壁之间的动摩擦因数为,设车厢的质量为M,则车厢内发动机的牵引力至少为多少时,物体在车厢壁上才不会滑下来?6、如图,质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端,使其在极
8、短时间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。7、如图,一块质量为M = 2kg,长L = 1m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零板的最左端放置一个质量m = 1kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为= 0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g = 10m/s2)。若木板被固定,某人以F= 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?整个过程恒力F做多少功?FMm若木板不固定,某人仍以恒力F = 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?整个过程恒力F做多少功?