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1、 第22練(模型方法)整體法與隔離法在動力學(xué)中的應(yīng)用 eq avs4alco1((時間20分鐘)) 思維方法連接體模型是力學(xué)中常見的模型之一,通常是兩個或兩個以上的物體相牽連、并排或疊放,處理相對靜止類連接體問題的關(guān)鍵點(diǎn)是“一規(guī)律、一特點(diǎn)、兩方法”:(1)一個核心規(guī)律牛頓第二定律;(2)一個重要特點(diǎn)相互作用的物體對彼此的作用力大小相等;(3)兩種重要方法隔離法、整體法注意:當(dāng)求系統(tǒng)所受外力或系統(tǒng)加速度時往往用整體法,而求解內(nèi)力時通常用隔離法,必要時需整體法、隔離法交替應(yīng)用一、選擇題1如圖所示,兩個質(zhì)量分別為m13 kg、m22 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接兩個大小分別
2、為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則()A彈簧測力計(jì)的示數(shù)是50 NB彈簧測力計(jì)的示數(shù)是24 NC在突然撤去F2的瞬間,m2的加速度大小為4 m/s2D在突然撤去F2的瞬間,m1的加速度大小為10 m/s222021云南昆明市質(zhì)檢如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊A放置在光滑水平地面上,A的左側(cè)面有一個圓心為O、半徑為R的光滑四分之一圓弧面當(dāng)用一水平向左的恒力F作用在滑塊A上時,一質(zhì)量為m的小球B(可視為質(zhì)點(diǎn))在圓弧面上與A保持相對靜止,且B距圓弧面末端Q的豎直高度H eq f(R,3) .已知重力加速度大小為g,則力F的大小為()A eq f(r(5),3) Mg B eq
3、 f(r(5),2) MgC eq f(r(5),3) (Mm)g D eq f(r(5),2) (Mm)g3將兩質(zhì)量不同的物體P、Q放在傾角為的光滑斜面體上,如圖甲所示,在物體P上施加沿斜面向上的恒力F,使兩物體沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動;圖乙為僅將圖甲中的斜面體和恒力F調(diào)整為水平;圖丙為兩物體疊放在一起,在物體P上施加一豎直向上的大小相同的恒力F,兩物體向上加速運(yùn)動三種情況下兩物體的加速度大小分別為a甲、a乙、a丙,兩物體間的作用力分別為F甲、F乙、F丙則下列說法正確的是()Aa乙最大,F(xiàn)乙最大Ba丙最大,F(xiàn)丙最大Ca甲a乙a丙,F(xiàn)甲F乙F丙Da乙a甲a丙,F(xiàn)甲F乙F丙42021邯鄲一模如
4、圖所示,在光滑水平面上放有一質(zhì)量M30 kg的斜劈,在其斜面上放一質(zhì)量m2 kg的物塊,現(xiàn)用一水平向右的力F拉斜劈,使其由靜止開始運(yùn)動,物塊恰好能與斜劈保持相對靜止已知斜劈傾角37,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.8,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取sin 370.6,cos 370.8,重力加速度g10 m/s2.則拉力F大小為()A1 N B10 N C31 N D310 N二、非選擇題5水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的用一水平向左的拉力F作用在物體B上恰使物體A、B、C保持相對靜止,如圖已知物體A、B、C的質(zhì)量均為m
5、,重力加速度為g,不計(jì)所有的摩擦,則拉力F應(yīng)為多大?第22練(模型方法)整體法與隔離法在動力學(xué)中的應(yīng)用1答案:B解析:對兩物體和彈簧測力計(jì)組成的系統(tǒng),根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度a eq f(F1F2,m1m2) eq f(10,5) m/s22 m/s2,隔離m2,根據(jù)牛頓第二定律有FF2m2a,解得F24 N,所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)為24 N,選項(xiàng)A錯誤,B正確;在突然撤去F2的瞬間,彈簧的彈力不變,m1的加速度不變,為2 m/s2,m2的加速度a2 eq f(F,m2) eq f(24,2) m/s212 m/s2,選項(xiàng)C、D錯誤2答案:D解析:相對靜止的兩個物體具有相同的加速度,即A、
6、B整體的加速度方向水平向左,根據(jù)牛頓第二定律知,小球受到的重力和支持力FN的合力方向水平向左設(shè)FN與豎直方向的夾角為,如圖所示,則cos eq f(RH,R) eq f(2,3) ,sin eq r(1cos2) eq f(r(5),3) ,則tan eq f(r(5),2) ,根據(jù)牛頓第二定律,對小球有mg tan ma,解得小球的加速度a eq f(r(5),2) g,對A、B整體有F(Mm)a,解得F eq f(r(5),2) (Mm)g,選項(xiàng)D正確3答案:D解析:設(shè)物體P的質(zhì)量為M,物體Q的質(zhì)量為m,對題圖甲中的物體P和Q整體由牛頓第二定律可知,F(xiàn)(Mm)g sin (Mm)a甲,對物
7、體Q,有F甲mg sin ma甲,解得a甲 eq f(F,Mm) g sin ,F(xiàn)甲 eq f(Fm,Mm) ;對題圖乙,有F(Mm)a乙,F(xiàn)乙ma乙,解得a乙 eq f(F,Mm) 、F乙 eq f(Fm,Mm) ;同理對題圖丙,可得a丙 eq f(F,Mm) g、F丙 eq f(Fm,Mm) ;顯然a乙a甲a丙,F(xiàn)甲F乙F丙,D正確4答案:B解析:對m受力分析如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律可得:Ffcos 37FNsin 37ma,豎直方向,根據(jù)平衡條件可得:Ffsin 37FNcos 37mg,根據(jù)摩擦力的計(jì)算公式可得:FfFN,聯(lián)立解得:a eq f(5,16) m/s2;以整體為研究對象,水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得:F(Mm)a,解得:F10 N,故B項(xiàng)正確、A、C、D三項(xiàng)錯誤5答案: eq r(3) mg解析:設(shè)繩中拉力為FT,A、B、C共同的加速度為a,與C相連部分的繩與豎直方向夾角為,由牛頓第二定律,對A、B、C組成的整體有F3
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