南通高中物理第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律4.9用牛頓定律解決問題四__連接體及臨界問題學(xué)案無解答新人教必修.docx

4.9 用牛頓定律解決問題（四）連接體及臨界問題【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.掌握處理不同連接體問的處理技巧。 2.理解臨界問題中的臨界條件并能對(duì)問題進(jìn)行正確的分析【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】連接體及臨界問題的解決方法【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】連接體及臨界問題的分析解決【學(xué)習(xí)流程】【組內(nèi)研學(xué)】知識(shí)點(diǎn)1 連接體問題一、 加速度相同應(yīng)用牛頓第二定律解答加速度相同連接體問題時(shí)，常用的方法有兩種:(1)先整體后隔離:先整體分析物體所受外力和運(yùn)動(dòng)的情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，再隔離某個(gè)物體求出所受的力。(2)先隔離后整體:先隔離某個(gè)物體，進(jìn)行受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，再整體分析，求出物體所受外力或運(yùn)動(dòng)情況。例1：兩物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸放在光滑的水平面上。對(duì)物體A施加水平推力F，則物體A對(duì)物體B的作用力為多大？拓展1：地面粗糙呢？拓展2：兩物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，緊靠著并置于傾角為、動(dòng)摩擦因數(shù)為的斜面上?，F(xiàn)施加一沿斜面向上的力F作用于A上，使它們一起向上加速運(yùn)動(dòng)，求：它們之間的相互作用力【交流促學(xué)】例2：如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊C放在光滑的桌面上，質(zhì)量均為兩物體A和B用細(xì)繩連接，A平放在滑塊上，與滑塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為，細(xì)繩跨過滑輪后將B物體豎直懸掛，設(shè)繩和輪質(zhì)量不計(jì)，輪軸不受摩擦力作用，水平推力F作用于滑塊，為使A和B與滑塊保持相對(duì)靜止，F(xiàn)至少應(yīng)為多大？【組內(nèi)研學(xué)】二、 加速度不同應(yīng)用牛頓第二定律解答加速度不同連接體問題時(shí)，常采用隔離分析的方法例3：如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊A放在動(dòng)摩擦因數(shù)為的桌面上，細(xì)繩跨過滑輪后將質(zhì)量為m2的B物體豎直懸掛,設(shè)繩和輪質(zhì)量不計(jì)，輪軸不受摩擦力作用，已知A在B的拉力作用下向左加速滑動(dòng)，重力加速度為g，求A物體的加速度大小和繩中張力大小。例4：如圖所示。質(zhì)量為M的木板放在傾角為光滑斜面上，木板上站著一個(gè)質(zhì)量為m的人。問： （1）為了保持木板與斜面相對(duì)靜止，人運(yùn)動(dòng)所需的加速度如何？ （2）為了保持人與斜面相對(duì)靜止，木板運(yùn)動(dòng)所需的加速度如何？【組內(nèi)研學(xué)】知識(shí)點(diǎn)2 臨界問題應(yīng)用牛頓第二定律解答物體臨界問題時(shí)常涉及的臨界條件有（1） 接觸面恰要滑動(dòng)時(shí)，接觸面間的摩擦力_。（2） 物體間恰要分離時(shí)，接觸面間的彈力_。（3） 繩子恰要松弛或斷裂時(shí)，繩中的彈力_或_。例5：如圖所示，木塊A質(zhì)量為1kg，木塊B的質(zhì)量為2kg，疊放在水平地面上，AB間的最大靜摩擦力為1 N，B與地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1，今用水平力F作用于B，則保持AB相對(duì)靜止的條件是F不超過（g = 10 m/s2）（ ）A3 N B4 N C5 N D6 N例6 m M F：如圖，把長(zhǎng)方體切成質(zhì)量分別為m和M的兩部分，切面與底面的夾角為，長(zhǎng)方體置于光滑的水平面上，設(shè)切面也光滑，則至少用多大的水平推力推動(dòng)m，m才相對(duì)M滑動(dòng)？【交流促學(xué)】例7：如圖所示，兩細(xì)繩與水平的車頂面的夾角為和，物體的質(zhì)量為。當(dāng)小車以大小為的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩1和繩2的張力大小分別為多少？【反饋評(píng)學(xué)】1如圖所示，用力F拉著三個(gè)物體在光滑水平面上一起運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在中間物體上加一個(gè)小物體，仍讓它們一起運(yùn)動(dòng)，且原拉力F不變，那么中間物體兩端繩上的拉力Ta和Tb的變化情況是( )ATa增大 BTa不變 CTb增大 DTb不變2如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接放在傾角為的斜面上，用始終平行于斜面向上的拉力F拉A，使它們沿斜面勻加速上升，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.為了增大輕線上的張力，下列措施可行的是( )A增大B物體的質(zhì)量B減小B物體的質(zhì)量C增大傾角 D增大動(dòng)摩擦因數(shù)3如圖所示中的A、B、C為三個(gè)完全相同的物體，沿水平方向用恒力F拉物體B，使三個(gè)物體一起以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)撤去力F，若三個(gè)物體仍能一起繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)物體A、B間的摩擦力f1，物體B、C間的摩擦力f2的大小分別為( )Af1=0f2=0 B C D 4如圖所示，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M中心穿過橫桿，M通過細(xì)線懸吊著小物體m，小車在水平地面上運(yùn)動(dòng)的過程中，M始終未相對(duì)桿bc移動(dòng)，M、m與小車保持相對(duì)靜止，懸線與豎直方向夾角為，則M受到橫桿的摩擦力為( )A大小為(mM)gtan ，方向水平向右 B大小為Mgtan ，方向水平向右C大小為(mM)gtan ，方向水平向左 D大小為Mgtan ，方向水平向左5如圖，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和 b。a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托往，此時(shí)輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后，a、b在空中運(yùn)動(dòng)的過程中( )A. 加速度大小為0.5g B. 加速度大小為g C. 繩中張力大小為1.5mg D. 繩中張力大小為2mg6如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧上端固定在框架上，下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球.小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒有跳起.當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零的瞬間，小球的加速度大小為( )A. g B. C. 0 D. 7物體A和物體B疊放在光滑水平面上靜止，如圖所示。已知mA=4 kg, mB=10 kg, A, B間的最大靜摩擦力fm=20 N?，F(xiàn)用一水平向右的拉力F作用在A上，則( )A.當(dāng)F=20 N時(shí)，A對(duì)B的摩擦力大小是20NB.當(dāng)F20 N, A, B 間就發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)D.只要F28 N, A、B間就發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)8如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升，夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f，若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是( )A BC-(m+M)g D +(m+M)g9用力F提拉用細(xì)繩連在一起的A、B兩物體，以5 m/s2的加速度勻加速豎直上升，如圖所示，已知A、B的質(zhì)量分別為1 kg和2 kg，繩子所能承受的最大拉力是35 N，(g10 m/s2)求：(1)力F的大小是多少？(2)為使繩不被拉斷，加速上升的最大加速度為多少？vF10如圖所示，質(zhì)量為M=4.0kg的一只長(zhǎng)方體形鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.20。這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的木塊恰好能沿箱的后壁向下勻速下滑，木塊與鐵箱間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.50。求水平拉力F的大小。11在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探求上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡(jiǎn)化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg，吊椅的質(zhì)量為15kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g=10m/s2。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度上升時(shí)，試求 （1）運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力； （2）運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。12如圖所示，疊放在水平桌面上的A、B兩個(gè)木塊，質(zhì)量分別為：m1=0.5kg和m2=0.2kg，已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.4，求：（1）若桌面光滑，沿水平方向作用于A的拉力F1至少多大，才能使A、B分離？（2）若桌