牛顿运动定律主要模型(学生版).doc

整体法与隔离法处理连接体问题一 基础知识回顾1连接体问题的类型物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体2整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的_，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个_，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)3隔离法的选取原则若连接体内各物体的_不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解4整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求出物体之间的作用力时，一般采用“先整体求加速度，后隔离求内力”二 基础练习1(物块的叠体问题)如图所示，在光滑水平面上，一个小物块放在静止的小车上，物块和小车间的动摩擦因数0.2，重力加速度g10m/s2.现用水平恒力F拉动小车，关于物块的加速度am和小车的加速度aM的大小，下列选项可能正确的是 ()Aam2m/s2，aM1 m/s2 Bam1m/s2，aM2 m/s2Cam2m/s2，aM4 m/s2 Dam3m/s2，aM5 m/s22.(绳牵连的连接体问题)如图所示，质量均为m的小物块A、B，在水平恒力F的作用下沿倾角为37固定的光滑斜面加速向上运动A、B之间用与斜面平行的形变可忽略不计的轻绳相连，此时轻绳张力为T0.8mg.已知sin370.6，下列说法错误的是 ()A小物块A的加速度大小为0.2g BF的大小为2mgC撤掉F的瞬间，小物块A的加速度方向仍不变D撤掉F的瞬间，绳子上的拉力为03.(绳、杆及弹簧牵连的连接体问题)(多选)如图所示，A、B、C三球的质量均为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的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，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是() AA球的加速度沿斜面向上，大小为gsinBC球的受力情况未变，加速度为0CB、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsinDB、C之间杆的弹力大小为0三 综合练习4(多选)如图所示，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，若水平面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为N1；若水平面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为N2，则以下判断正确的是()Aa1a2 Ba1a2 CN1N2 DN1F5.如图所示，一质量为M的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，m，用和分别表示木块A和木板B的图像，在木块A从木板B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能Ek随位移x的变化图像，其中可能正确的是() 4如图所示，质量均为m的木块A和木板B叠放在水平桌面上，A光滑且位于B的最右端，B与地面间的动摩擦因数为，水平力Fmg作用在B上，A、B以2m/s的共同速度沿水平面向右匀速运动，0.2 s后F加倍(g10 m/s2)(1)试求的值；(2)若B足够长，求0.4s时A、B的速度，并在乙图中作出0.20.4sA、B运动的vt图像强化提升练习1.物块A、B的质量分别为2m和m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止在水平面上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止在水平面上运动，弹簧长度为l2，则下列判断正确的是（ ）A弹簧的原长为B两种情况下稳定时弹簧的形变量相等C两种情况下稳定时两物块的加速度相等D弹簧的劲度系数为2.如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角=37的斜面放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行现对A施加一水平向右的恒力F使A、B、C恰好保持相对静止已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒力F的大小（sin37=06，cos37=08）3.一传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度，BC段是倾斜的，长度，倾角37，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转，已知工件与传送带间的动摩擦因数=0.5，重力加速度，现将一个工件（可看做质点）无初速度地放在A点，求：（1）工件第一次到达B点所用的时间；（2）工件沿传送带上升的最大高度。4.传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同，物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角=370， 在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点，MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送 带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B，金属块与木块质量均为1kg，且均可视为质点，OM间距离L=3m。 sin37=06，cos37=08，g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。（1）金属块A由静止释放后沿传送带向上运动，经过2s到达M端，求金属块与传送带间的动摩擦因数1。（2）木块B由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短，木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块B与传送带间的动摩擦因数2=05。求：与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离；5.如图所示，一水平的足够长的浅色长传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面。传送带上左端放置一质量为m=1kg的煤块（视为质点），煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为1=0.1。初始时，传送带与煤块及平板都是静止的。现让传送带以恒定的向右加速度a=3m/s2开始运动，当其速度达到v=1.5m/s后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，随后在平稳滑上右端平板上的同时，在平板右侧施加一个水平恒力F=17N，F作用了05s时煤块与平板速度恰相等，此时刻撤去F。最终煤块没有从平板上滑下，已知平板质量M=4kg，（重力加速度为g= 10m/s2），求：（1）传送带上黑色痕迹的长度；（2）有F作用期间平板的加速度大小；（3）平板上表面至少多长（计算结果保留两位有效数字）？6.如图所示，一质量为M=10kg，长为L=2m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为，在此木板的右端上还有一质量为m=4kg的小物块，且视小物块为质点，木板厚度不计，今对木板突然施加一个F=24N的水平向右的拉力，。（1）若木板上表面光滑，则小物块经多长时间将离开木板？（2）若小物块与木板间的动摩擦因数为、小物块与地面间的动摩擦因数为2，小物块相对木板滑动一段时间后离开木板继续在地面上滑行，且对地面的总位移S=3m时停止滑行，求值、7.如图所示，有1、2、3三个质量均为m = 1kg的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H = 5.75m，物体1与长板2之间的动摩擦因数 = 0.2。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1（视为质点）在长板2的左端以v = 4m/s的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下。求：（1）长板2开始运动时的加速度大小；（2）长板2的长度L0；（3）当物体3落地时，物体1在长板2上的位置。8.如图所示，可视为质点的物块A的质量为m=0.5kg，完全相同的木板BC的长度均为L=2m，质量为M=1.0kg，物块A与木板之间的动摩擦因数为1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数2=0.1，设物体与木板与地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取g=10m/s2，现给物块A一个初速度v0，物块在木板B上向右运动，要想使物块A能滑上木板C但又不能从C上滑下来，求初速度v0的取值范围（计算结果可保留根号）9.如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为=02，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒