牛顿第二定律应用习题详解答案连接体问题

1、 A 施以水平 的推力 F，则物体 A 对物体 B 的作用力等于（ A. m B. m2 A B F - - mi m2 I H I I f I i i n / /I u C.F D.凹 F m2 扩展：1.若 mi与 m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为 卩则对 B 作用力等于 2.如图所示，倾角为:-的斜面上放两物体 mi和 m2,用与斜面 平行的力 F 推 mi，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体 之间的作用力总为 _ 。 例 2.如图所示，质量为 M 的木板可沿倾角为0的光滑斜面下滑， 木板上站着一个质量为 m 的人，问（i）为了保持木板与斜面相 对静止，计算人运动的加速度？ （

2、 2）为了保持人与斜面相对静止， 木板运动的加速度是多少？ 【针对训练】 3.如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间 的静摩擦因数= 0.8,要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的 加速度前进？（ g= iOm/s2） 4.如图所示，箱子的质量 M = 5.0kg，与水平地面的动摩擦因 数1 = 0.22。在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量 m= i.Okg 的小球，箱子受到水平恒力 F 的作用，使小球的悬线偏离竖直 方向0 = 30角，贝 U F 应为多少？ （ g = iOm/s2） 【能力训练】 i .如图所示，质量分别为 M、m 的滑块 A、B 叠放在固定的、 倾角为0

3、的斜面上，A 与斜面间、A 与 B 之间的动摩擦因数 分别为1 i, 1 2,当 A、B 从静止开始以相同的加速度下滑时， B 受到摩擦力（ ） A.等于C.大小为 i imgcos 0 2.如图所示，质量为 M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为 m 的 小球。小球上下振动时，框架始终 没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加 速度大小为（ ） M 一 m A.g B. g m C.O D. 3.如图，用力 F 拉 A、B、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的 B 物体上加一个小物体，它和中 D.大小为 12mgcos 0 4.4 牛顿第二定律的应用

4、- 连接体问题 【典型例题】 例 1两个物体 A 和 B,质量分别为 mi和 m2,互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体间的物体一起运动，且原拉力 F 不变，那么加上物体以后，两段绳中的拉力 Fa和 Fb的变化情况是（ A.Ta增大 B.Tb增大 8. 如图所示， 质量分别为 m 和 2m 的两物体 A、 B 叠放在一起, 最大摩擦力为 A 物体重力的倍，若用水平力分别作用在 则作用于 A、B 上的最大拉力 FA与 FB之比为多少? 9. 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, 到物体在磅秤上读数只有 600N，则斜面的倾角0为多少？

5、物体对磅秤的静摩擦力为多少？ C.Ta变小 D.T b不变 4.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量 为 M 的竖直竹竿，当竿上一质量为 m 的人以加速度 a 加速下滑时, 竿对“底人”的压力大小为（ A. ( M+m)g B. ( M+m) g ma C. ( M+m ) g+ma D. 5.如图，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计 的薄板，将薄板上放一重物，并用手将重物往下压， 然后突 然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中, 物与弹簧脱离之前），重物的运动情况是（ A. 一直加速 B.先减速，后加速 C.先加速、后减速 D.匀加速 6.如图所示，C 上，

6、三者静置于地面，它们的质量之比是 接触面都光滑，当沿水平方向抽出木块 1:2:3，设所有 C 的瞬时，A aB= 7.如图所示，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 少以加速度 a= _ 向左运动时, m 的小球。当滑块至 小球对滑块的压力等 于零。当滑块以 a= 2g 的加速度向左运动时，线的拉力大小 放在光滑的水平地面上，已知 A、B 间的 A 或 B 上，使 A、B 保持相对静止做加速运动， M (M m) g （即的加速度分别是 B B C 现观察 10. 如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为 mo的平盘，盘中有一物体，质量

7、为 参考答案 例 1分析：物体 A 和 B 加速度相同，求它们之间的相互作用力， 采取先整体后隔离的方法， 先求出它 们共同的加速度，然后再选取 A 或 B 为研究对象，求出它们之间的相互作用力。 解：对 A、B 整体分析，则 F =（ m 什 m2） a 所以 a = F mi m2 求 A、B 间弹力 FN时以B为研究对象，则 FN = m2 a - 2 F m-+m2 答案：B 例 2解（1）为了使木板与斜面保持相对静止，必须满足木板在斜面上的合力为零，所以人施于木板 的摩擦力 F 应沿斜面向上，故人应加速下跑。现分别对人和木板应用牛顿第二定律得： 对木板：Mgsin 0 = F。 对人

8、：mgsin 0 +F = ma人（a人为人对斜面的加速度）。 解得：a 人=M m gsin v ，方向沿斜面向下。 m （2）为了使人与斜面保持静止，必须满足人在木板上所受合力为零，所以木板施于人的摩擦力应沿 斜面向上，故人相对木板向上跑，木板相对斜面向下滑，但人对斜面静止不动。现分别对人和木板应用牛 顿第二定律，设木板对斜面的加速度为 a木，则： 对人：mgsin 0 = F。 对木板：Mgsin 0 +F=Ma 木。 解得：a木=M gsinv ,方向沿斜面向下。即人相对木板向上加速跑动， 而木板沿斜面向下滑动， M 所以人相对斜面静止不动。 针对训练 3解：设物体的质量为 m,在竖直

9、方向上有： mg=F, F 为摩擦力 在临界情况下，F=卩 FN , FN为物体所受水平弹力。又由牛顿第二定律得： FN= ma 由以上各式得：加速度 a = =卫 =10m/s2 = 12.5m/ s2 m M-m 0.8 4解：对小球由牛顿第二定律得： mgtg 0 =ma 对整体，由牛顿第二定律得： F y（M+m）g=（M+m）a 由代入数据得：F= 48N 弹簧的长度比自然长度伸长了 L。今向下拉盘使弹簧再伸长 性限度以内，刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少？ L 后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹 能力训练 1.BC 2.D 3.A （ F F 不变放上物体后，总的质量变大了，

10、由 F=maF=ma，整体的加速度 a a 减小，以第一个物 体为研究对象，F F- -T Ta=ma=ma， a a 减小了 T Ta变大了；以最后的物体为研究对象， T Tb=ma=ma， a a 减小了 T Tb变小了.增大；减小.） 4.B （对竿上的人分析：受重力 mgmg 摩擦力 F Ff，有 mgmg- -F F f=ma =ma ；所以 F Ff=mg=mg- -mama，竿对人有摩擦力，对竿分析：受重力 MgMg、 竿上的人对杆向下的摩擦力 F Ff、顶竿的人对竿的支持力 FN，有 Mg+FMg+Ff=F=FN，又因为竿对 底人”的压力和 底人”寸竿的支持力3 对整体同理得：

11、FA= (m+2m)a 由得FA =警 对整体同理得 FB= (m+2m)a 由得 FB= 3 卩 mg 所以：FA：FB= 1:2 9解：取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象，受 总重力 Mg、斜面的支持力 N，由牛顿第二定律得, Mgs in 0 = Ma，二 a=gsin 0取物体为研究对象，受力 情况如图所示。 将加速度 a 沿水平和竖直方向分解，则有 f 静=macos 0 = mgsin0 cos 0 2 mg N= mas in 0 = mgsi n 0 由式得，f静=mgs in 0 cos 0代入数据得 f静=346N。 10.解：盘对物体的支持力，取决于物体状态，由于静止后

12、向下拉盘，再松手加速上升状态，则物体所 受合外力向上，有竖直向上的加速度，因此，求出它们的加速度，作用力就很容易求了。 将盘与物体看作一个系统，静止时： kL = (m+m 0)g 再伸长 L 后，刚松手时，有 k(L+ L) (m+mo)g=(m+m o)a . 由式得a二k(L丄)5 mo)g m m0 刚松手时对物体 FN mg=ma 则盘对物体的支持力 FN = mg+ma=mg(1 + 是一对作用力与反作用力，得到 F FN=Mg+F =Mg+F f= = (M+mM+m ) g g- -ma ma .所以 B B 项正确.) 5.C 6.0、 g （抽之前, 2a 木块 A A 受到重力和支持力，有 F=mgF=mg ,木块 B B 受到重力 2mg2mg、弹簧向下的弹力 F F 和木块 C C 的支持力 N N,根据平衡条件，有: N=F+mg N=F+mg 解 N=3mgN=3mg，木块 B B 受重力 , 5mg 2mg2mg 和弹簧的压力 N=mgN=mg，故合力为 3mg3mg，故物体 B B 的瞬时加速度为 1.5g 1.5g