整體法與隔離法應用練習題

1、整體法與隔離法應用練習題整體法與隔離法應用練習題F-*hE1、如圖所示，質量為2m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計，質量為m的物塊B與地面的摩擦系數為山在已知水平推力F的作用下，A、B作加速運動.A對B的作用力為.答案：F2mg32、如圖所示，在光滑水平面上放著二叫/|兩個物體，質量m2=2nm,相互接觸面是光滑的，與水平面的夾有為a。用水平力F推mi,使兩物體一起做加速運動，則兩物體間的相互作用力的大小是解：取A、B系統(tǒng)為研究對像F=(nr+m2)a=3nriia7-'3m-|取m2為研究對像Nx=Nsin=m2am2a2miF=2Fsinsin3mi3sin3、如右圖所示，斜面傾

2、角為B,連接體A和B的質量分別為a2用沿斜面向上的力F拉B使它們一起沿斜面向上運動，設連接A,B的細繩上的張力為T,則若它們勻速沿斜面向上運動，F:T=.，若它們勻加速沿斜面向上運動，F:T=o答案：(mAmiB)m(mAtriB)：m)A4、質量分別為m和M的物體疊放在光滑.二寸：$上二邑水平桌面上，A受恒力R的作用，B受恒力Fz的作用，二力都沿水平向，且F>F2,運動過程中二物體保持相對靜止，物體B受到的摩擦力大小為，方向為o答案：；水平向左。Mm75、如圖所示，兩個木塊1、2中間夾力口上f一根輕彈簧放在光滑水平面上靜止。若用大小不變的水平推力F先后分別向右推1木塊和向左推2木塊，發(fā)

3、現兩次彈簧的形變量之比為a:b,則木塊1、2的質量之比為答案：b:a6、質量不等的A、B兩物體，用試問 若是 空氣細線相連，跨過一個定滑輪，如下口圖所示，兩物體與桌面的縻擦系數均為0.4。已知在圖示情況下，4B一起作勻速運動。如果AB兩物體的位置互換，它們的運動情況如何？加速運動，求它們的加速度是多大？(設細線質量、阻力和滑輪摩擦均不計，g=10米/秒2)答案：解：A在桌面上時恰好A、B一起做勻速運動，有:對物體B由牛頓第三定律可知b= m BgA= T B（1分）（1分）由以上各式可求出=1.2mmg=amg得：m=im(1)AB換位后，設一起運動的加速度大小為a,有mg-Pmg=(m+m)

4、a(2)a=mA|TCg=-g=6(m/s)mArriBm0.4m7、質量為m的物體A放在傾、，角為B=37°的斜面上時，恰好能勻速下滑?，F用細線系住物體A,并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪，另一端系住物體B,物體A恰好能沿斜面勻速上滑。求物休B的質量。6sin370=0.6,cos370=0.8）解：當物體A沿斜面勻速下滑時，受力圖如圖甲（1分）沿斜面方向的合力為0仁mgsinO八（3分）當物體A沿斜面勻速上滑時，受力圖如圖乙（1分）A物體所受摩擦力大小不變，方向沿斜面向下（1分）沿斜面方向的合力仍為0TA=f+mgsin0（2分）（2分）上的物塊，質量分別為m和m,拉力R和F2方

5、向相反，與輕線沿同一水平直線，且FF2。試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力To&如圖所示，兩個用輕齊線相連的位于光滑水平面答案：設兩物塊一起運動的加速度為a,則有FFz=（mi+m）a根據牛頓第二定律，對質量為m的物塊有 易FiT=ma由、兩式得T*球中，rmm2J9、如圖所示，質量相等的兩物塊用細線連接，在豎直方向的力Fi、F2的作用下，向上做勻加速運動，求兩物塊在運動過程中細線的拉力T.設兩物塊一起運動的加速度為a,則有（3分）解F 廳下一共Fi-F2-2mg=2ma（3分）對下面物塊有：T-mg-F2=ma得：丁乎（2分）2、如圖所示，光滑水平面上物體A置于物體B上，2mA=mB

6、,A受水平恒力F,B受水平恒力F2,R與Fz方向相同，但R<F2,物體A與物體B保持相對靜止，試求物體B受到物體A對它的摩擦力的大小和方向。對A、B整體有Fi+F2=(mA+mB)a(2分)對B物體，設其受到A物體的摩擦力向右，大小為九則有Fz+f= mea (2 分)meFi mA F2 2Fi FzmAmB3當 2Fi>F2時，當 2Fi=F2 時，仁 0（1分）:,方向向右（2分） 3當 2Fi<F2 時，1. （）如圖6所示,互,方向向左（2分）3質量為M的框架放在水A.gC.O2. （）如圖7所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細線固定在傾角為簧質量，被剪斷瞬

7、間，A、B在線平地面上，一輕彈簧上端固定一個質量為球把但施寸，框架始終沒有跳起零瞬間，小球的加域嘮闞地面壓力B.ggm7D.Jg別為QA.都等于B.g和0C./和。D.O和計23.（汝圖8,質量為m的物體A放置在質量為M的物體B上，B與彈簧相連，們一起在光滑水平面上做簡諧振動，振動過程中A、B之間無相對動，設彈簧的勁度系數為k,當物禺開平衡位置的位移為x時，A、B間摩擦力的大小等于B.k xn （ m k VD M m J 八A.0C.（m）kX1 .D2.D3.D6一條不可伸長的輕繩跨過質量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質量m=15kg的重物.重物靜止于地面上，有一質量mi=10kg的猴子

8、，從繩的另一端沿繩向上爬，如圖所示，不計滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為（g取10m/s2）0A.25m/s2B.5m/s2C.10m/s2D.15m/s2【解析】重物剛要離開地面時，繩子上的拉力Ft=mg=150N,猴子與繩子間的靜摩擦力的大小Ff=Ft=150N,對猴子應用牛頓第二定律有Ff-mig=mia,解得a=5m/s2.【答案】B例1一列質量為103t的列車，機車牽引力為3.5X105N,運動中所受阻力為車重的0.01倍。列車由靜止開始做勻加速直線運動，速度變?yōu)?80km/h需多少時間？此過程中前進了多少千米？（g取10m/s2）解析本例是根據受力情況求

9、運動情況。列車總質量m=1CPt=io6kg,總重力G=mg=106x10N=107No運動中所受阻力F=0.01G=0.01X107N=1X105No設列車勻加速的加速度為a由牛頓第二定律得F合=FF=ma,則列車的加速度為3.51051105、m/s20.25m/s2列車由靜止加速到vt=180km/h=50m/s所用的時間為tVtVq200sa0.25此過程中列車的位移為V2V250203st0m5103m5km2a20.25例2質量為10g的子彈，以300m/s的水平速度射入一塊一塊堅直固定的木板，把木板打穿，子彈穿出的速度為200m/s,板厚10cm,求子彈對木板的平均作用力。解析本

10、例已知運動情況求受力情況。先由運動學公式求加速度，再由牛頓第二定律求平均作用力。用公式計算時,用國際單位制表示物理量單位。以子彈為研究對象，取V。方向為正方向，依題意：Vo=3OOm/s,vt=200m/s,s=10cm=0.10m,m=10g=10X10"5kgo子彈穿過木板過程中可看做勻速運動，設加速度為2002 3002a,由v2v22as有*2.5105m/s2負號表示加速度方向與初速度方向相反。設木板對子彈的平均作用力為F,據牛頓第二定律有F=ma=10X10-3X(-2.5X105)N=-2.5X103N負號表示平均阻力的方向與初速度方向相反。由牛頓第三定律，子彈對木板的

11、平均作用力F'與木板對子彈的平均作用力F是作用力與反作用力。故F'-F=2.5X103n例3如圖a表示，AC,BC為位于堅直平面內的兩根光滑細桿，A,B,C三點恰位于同一圓周上，C為該圓周的最低點，a,b為套在細桿上的兩個小環(huán)，當兩環(huán)同時從A、B點自靜止開始下滑，則(°|/少(A.環(huán)a將先到達點CB.環(huán)b將先到達點CC.環(huán)a,b同時到達點CD,由于兩桿的傾角不知道，無法判斷解析根據環(huán)的受力情況由牛頓第二定律判斷運動情況。環(huán)受力如圖b所示，正交分解后可得環(huán)所受合外力為F/mgsin0,由牛頓第二定律F合二ma得，a=gsine。設圓半徑為R,由圖中幾何關系可得細桿長度為

12、L=2Rsin0,則小環(huán)沿桿由靜止勻加速下滑，根據動力學公式L=止2得2Rsin0=1咨訪所以t4R/g可見小環(huán)沿細桿下滑所需時間與桿的傾斜程度無關。故選Co例4質量為60kg的人站在升降機的體重計上，當升降機做以下各運動時，體重計的示數是多少？(g=10m/s2)(1)升降機勻速上升；(2)升降機以5m/s2加速度加速上升；(3)升降機以5m/s2加速度減速上升；(4)升降機自由下落。解析體重計示數表示人對體重計的壓力，這個壓力和體重計對人的支持力是一對作用力和反作用力。要求體重計示數，需求出人對體重計的壓力，由牛頓第二定律不難求出該力。以人為研究對象，人受重力mg,方向堅直向下，支持力Fn

13、,方向堅直向上。(1)勻速運動時，加速度a=0,由FN-mg=O得FN-mg=600N由牛頓第三定律可知，體重計示數為600No(2)因F合方向與加速度方向一致，故有FN-mg=ma'二Fn=m(g+a1)=900N由牛頓第三定律可知體重計示數為900N(3)升降機勻減速上升時，因加速度方向向下，合外力向下。由mg-FN)=ma'得F)='m(g-a1)=300N同理，由牛頓第三定律得體重計示數為300N(4)升降機自由正落時，加速度方向向下。a'=g'由mg-FN)=ma),得Fn)=O可見體重計示數為零10、如圖所示，傳送帶與地面傾角為37,AB的長

14、度為16m傳送帶以10m/s的速度轉動，在傳送帶上端A無初速度地放一個質量為0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數為0.5,求物體從A運動到B所用的時間可能為.（sin370=0.6,cos37°=0.8,g=10n/s）.（）A.2.1sB.2.0sC,1.8sD.4.0S10、BD12、如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距S=3.5m,工件與傳送帶間的動摩擦因數P=0.1o工件滑上A端瞬時速度V=4m/s,達到B端的瞬時速度設為VBo（1）若傳送帶不動，Vb多大？若傳送帶以速度V（勻速）逆時針轉動，Vb多大？（3）若傳送帶以速度V（勻速）順時針轉動，Vb多大？12、【解析】（

15、1）傳送帶不動，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力（F仁Pmg）作用，工件向右做減速運動，初速度為Va,加速度大小為a=ug=Im/S2,到達B端的速vbvA-2aS3m/s.(2)傳送帶逆時針轉動時，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力仍為Ff=Pmg,工件向右做初速Va,力口速度大小為a=ag=1m/s2減速運動，到達B端的速度VB=3m/s.(3)傳送帶順時針轉動時，根據傳送帶速度v的大小，由下列五種情況：若v=Va,工件滑上傳送帶時，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運動，工件到達B端的速度Vb=Va若V>.vAfs,工件由A到B,全程做勻加速運動，到達B端的速度Vb=VA-2

16、as=23ITl/S.若,VA2as>V>Va,工件由A到B,先做勻加速運動，當速度增加到傳送帶速度V時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達B端的速度Vb=V.若V*2as時，工件由A到B,全程做勻減速運動，到達B端的速度vb,va2as3m/s若Va>V>,VA2aS,工件由A到B,先做勻減速運動，當速度減小到傳送帶速度V時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達B端的速度Vb=V。24.(18分)質量m1.5kg的物塊(可視為質點)在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行12,%停在B點，已知A、B兩點間的

17、距離S5.om,物塊與水平面間的動摩擦因數0.20,求恒力F多大。(§10m/s2)24.設撤去力F前物塊的位移為撤去力F時物塊速度為V,物塊受到的滑動摩擦力口mg對撤去力F后物塊滑動過程應用動量定理得Fit0mv由運動學公式得SS12t對物塊運動的全過程應用動能定理FS1F1S0f2mgs由以上各式得2S處2代入數據解得F=15N22.如圖19-18所示，質量M=10千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，滑動摩擦系數a=002。在木楔的傾角6為30。的斜面上，有一質量m=1、0千克的物塊由靜止開始沿斜面下滑。當滑行路程s=1>4米時，其速度v=1、4米/秒。在這過程中木楔沒有

18、動，求地面對木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10米/秒2)m23.為了安全，在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離，已知某高速公路的最高限速為120km/h假設前方車輛突然停止，后車司機從發(fā)現這一情況；經操縱剎車，到汽車開始減速所經歷的時間(即反應時間)t=0.50s,剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重力的0.40倍該高速公路上汽車間的距離廳至少應為多少？取重力加速度g=10m/s2為:22.由勻加速運動的公式v2=v02+2as,物塊沿斜面下滑的加速度a=v2/(2s)=1、42/(2K4)=0、7m/s2由于a<gsin=5米/秒，可知物塊受到擦力作用。分析物塊受力，它受

19、三個力，如圖19-23所示，對于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛頓定律，有：mgsin0-f1=mamgcosB-N1=0分析木楔受力，它受五個力作用，如圖19-23所示，對于水平方向，由牛頓定律，有:f2+f1cos-N1sin0=。，由此可解得地面作用于木楔的摩擦力：f2=Nisin0flcos=mgcosOsin9-(mgsin0ma)cos=macos=1>0、7>(2/3)=0、61N此力的方向與圖中所設的一致(由C指向B的方向)23在反應時間內，汽車作勻速運動，運動的距離：S1:Vt設剎車時汽車的加速度的大小為a,汽車的質量為m,有：f=ma自剎車到停下，汽車運動的

20、距離：s2=V2/2a所求距離：s=s1+s2由以上各式得：s=1.6>02m一、單解選擇題1 .設灑水車的牽引力不變，所受阻力跟車重成正比，灑水車在平直路面上行駛，原來是勻速的，開始灑水后，它的運動情況將()A繼續(xù)做勻速運動B變?yōu)樽鰟蚣铀龠\動C 變?yōu)樽鲎兗铀龠\動運動D 變?yōu)樽鰟驕p速2 .如圖，物體m原來以加速度a沿斜面：勻加速下滑，現在物體上施加一豎直向下的恒力F,則下列說法中正確的是（物體m受到的摩擦力增大物體m受到的摩擦力不變物體m下滑的加速度不變物體m下滑的加速度增大ABCD3 一個物體受到的合力F如圖所示，該力的大小不變，方向隨時間t周期性變化，正力表示的方X力re1;11向向

21、東，負力表示力的方向向西，的總作飛忌產。力同'-1用時間足夠長，將物體在下面?zhèn)€時刻由靜止釋放，物體可以運動到出發(fā)點的西邊且離出發(fā)點很遠的地方（）A.t=0時B.t=t1時C,t=t2時D.t=t3時4質量為0.5kg的物體由靜止012圖4t1234cBCD始沿光滑斜面下滑，下滑到斜面的底端后進入粗糙水平面滑行，直到靜止，它的v-t圖象如圖4所示。（g取10m/s2）那么，下列說法中正確的是（）A.斜面的傾角為60°B.物體在斜面上受到的合外力是2.5NC物體與水平面的動磨擦因數為0.25D.物體在水平面上受到的合外力是2.5N5,如圖5所示，質量為m的球放在AB和BC之間，兩板的公共端B是固定在一起的，且AB保持水平，/ABC>90°o當系統(tǒng)共同水平向右運動時，不計摩擦，則（）A.球對AB板的壓力可能大于mgcB.球對AB板的壓力可能小于或等于mgC.對BC板的壓力可能為零D球對BC板的壓力可能大于mg11.在探究加速度和力、質量的關系的實驗中，測量長度的工具是：,精度是mm