牛顿第二定律应用总结归纳习题详解答案

精心整理§4.4牛顿第二定律的应用--------连接体问题【典型例题】例1.两个物体A和B,质量分别为m和m,互相接触放在圆滑水平面上，以下列图施以水平的推力F，则物体A对物体-A-—B-B的作用力等于（）T7/mmIfA.J^FB.C.FD.巴Fm1m2m1m2m2扩展：1.若m与m与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为□则对于2.以下列图，倾角为口的斜面上放两物体m和m,用与斜面平行的力F推m,使两物加速上滑，无论斜面可否圆滑之间的作用力总为。例2.以下列图，质量为M的木板可沿倾角为B的圆滑斜面下滑，木板上站着一个质量为m的人，问（1）为了保持木板与斜面对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜木板运动的加速度是多少？对静止,【针对训练】3.以下列图，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卩=0.8，要使物体不致下滑，车厢最少应以多大的加速度前进？（g=10m/s2）TTTTTTTlTrrn4.以下列图，箱子的质量M=5.0kg:与水平川面的动摩擦因-数厂0.22。在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量1.0kF的小球，箱子碰到水平恒力F的作用，使小球的悬线偏离竖直方向B=30°角，贝SF应为多少？（g=10m/s2）【能力训练】

对物体A作用力等以下列图，质量分别为Mm的滑块AB叠放在固定的、/倾角为B的斜面上，A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数/分别为卩1，口2,当AB从静止开始以相同的加速度下滑时丫B碰到摩擦力（）心_________A.等于零B.方向平行于斜面向上C.大小为卩1mgcos0D.大小为卩2mgcos0以下列图，质量为M的框架放在水平川面上，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，框架始没有跳起，当框架对地面压力为零瞬时，小球的加2019年一9精心整理速度大小为（）M-mMmA.gB.gC.0D.gmm3.如图，用力F拉A、BC三个物体在圆滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一个小物体，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体今后，两b段绳中的拉力F和F的变化情况是（b4.以下列图为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量门A.Ta增大为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（C.Ta变小）理一A.（M+r）gB.（M+r）g—maC.（M+r）g+maD.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，尔后忽然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中,即重-物与弹簧走开从前），重物的运动情况是（（即A.素来加速B.先减速，后加速)重C.先加速、后减速D.匀加速TTTT7以下列图，木块A和B用一轻弹簧相连，C上，三者静置于地面，它们的质量之比是接触面都圆滑，当沿水平方向抽出木块aA=,aB=竖直放在木块L。1:2:3^设所B有-17.以下列图，一细线的一端固定于倾角为C的瞬时TCT和7B的加速度分别是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，」于零。当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线的45拉°的力光大滑小楔形F滑=块。m以下列图，质量分别为m和2m的两物体的A、小B球叠。放当在滑一小起球，对放滑在圆滑的水平川面上，已知AB间的最大摩擦力为块的压力等A或BA物体重力的□倍，若用水平力分别作用在上，使AB保持相对静止做加速运动，则作用于AAB上的最大拉力FA与FB之比为多少？■—45亍厂9.以下列图，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?丿B6U0NF则斜面的倾角B为多少？物体对磅秤的静摩擦力为多少？10.以下列图，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为有一物体，质2019年一9月精心整理量为m当盘静止时，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△L后停止，尔后松手松开，设弹簧总处在弹性限度以内，方才松开手时盘对物体的支持力等于多少？参照答案例1.解析：物体A和B加速度相同，求它们之间的互相作用力，采用先整体后隔绝的方法，先求出它们共同的加速度，尔后再采用A或B为研究对象，求出它们之间的互相作用力。解：对

A、B

整体解析，则

F=(

m+m

)

a

因此

aF-+m

2I求

AB

间弹力

FN

时以

B为研究对象，则

FN=m

2a=

?Fm

2答案：B例2.解(1)为了使木板与斜面保持相对静止，必定满足木板在斜面上的合力为零，因此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：MgsinB=F。对人：mgsinB+F=ma人(a人为人对斜面的加速度)。解得：a人=Mmgsi，方向沿斜面向下。m(2)为了令人与斜面保持静止，必定满足人在木板上所受合力为零，因此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：mgsin0=F。对木板：Mgsin0+F=Ma^。解得：a木=此卫gsin—，方向沿斜面向下。即人相对木板向上加速跑动，而木板M沿斜面向下滑动，因此人相对斜面静止不动。针对训练解：设物体的质量为m在竖直方向上有：mg=FF为摩擦力在临界情况下，F=uFN,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=也==卫m/s2=12.5m/s2m?m0.84.解：对小球由牛顿第二定律得：mgtg0=ma①2019年一9月对整体，由牛顿第二定律得：F—口(M+m)g=(M+m)a②精心整原因①②代入数据得：F=48N能力训练1.BC2.D3.A(F不变放上物体后，总的质量变大了，由F=ma，整体的加速度a减小，以第一个物体为研究对象，F-Ta=ma，a减小了Ta变大了；以最后的物体为研究对象，Tb=ma，a减小了Tb变小了?增大；减小.)4.B(对竿上的人解析：受重力mg摩擦力F,有mg-F=ma；因此F=mg-ma，竿对人有摩擦力，对竿解析：受重力Mg、竿fff上的人对杆向下的摩擦力Ff、顶竿的人对竿的支持力N，有Mg+Ff=FN，又由于竿对底人”的压力和底人”寸竿的支持力是一对作F3用力与反作用力，获取FN=Mg+Ff=(M+m)g-ma.因此B项正确.)5.C6.0、一g(抽从前，木块A碰到重力和支持力，有F=mg?，木块B碰到重力2mg、弹簧向下的弹力F和木块C的支持力N，依照平衡条件，有:N=F+mg?解N=3mg，木块B受重力2mg和弹簧的压力N=mg，故合力为3mg，故物体B的瞬时加速度为1.5g)7.g、-.一5mg8.解：当力F作用于A上，且A、B恰巧不发生相对滑动时，对B由牛顿第二定律得：卩mg=2ma①对整体同理得：FA=(m+2m)a②由①②得FA二噫2i■_.■■■,当力F作用于B上，且AB恰巧不发生相对滑动时，对A由牛顿第二定律得：卩mg=ma③对整体同理得FB=(m+2m)a④由③④得FB=3jimg因此：FA:FB=1:2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由牛顿第二定律得厂Mgsin0=Ma二a=gsinB取物体为研究对象，受力情况以下列图。+将加速度a沿水平和竖直方向分解，则有mgf静=macos0=mgsin0cos0①.II...mg-N=masin0=mgsin20②由式②得：N=mg-mgsin20=mgco^0，贝Scos0=N代入数据得,0=30Vmg由式①得，f静=mgsin0cos0代入数据得f静=346NL依照牛顿第三定律，物体对磅秤的静摩擦力为346NL10.解：盘对物体的支持力，取决于物体状态，由于静止后向下拉盘，再松手加速上升状2019年一9月态，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