牛顿运动定律的应用(连接体问题1)目标:1、受力分析; 2、对象选择; 3、牛顿运动定律的综合应用;例1. 如图所示,光滑的水平桌面上有一物体A ,通过绳子与物体B 相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。
如果A B m m 3 ,则物体A 的加速度大小等于( ) A .g 3 B .g C .g 43 D .2g变式1、有一均匀的细软链放在光滑水平桌面上,当它的一端稍露出桌面边缘垂下时(如图所示),整个链的运动是( )A. 保持静止B. 匀速下降C. 匀加速下降D.变加速下降加速度如何变化?例2.质量分别为M 和m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上.用水平推力F 向右推M ,两物体向右加速运动时,M 、m 间的作用力为N 1;用水平力F 向左推m ,使M 、m 一起加速向左运动时,M 、m 间的作用力为N 2,如图甲、乙所示,则 ( ) A .N 1︰N 2=1︰1 B .N l ︰N 2=m ︰M C .N 1︰N 2=M ︰m D .无法比较N 1、N 2的大小甲乙变式2、如图所示,质量为2m 的物体A ,质量为m 的物体B 放在水平地面上,A 、B 与地面间的动摩擦因数为μ,在已知水平推力F 的作用下,A 、B 做匀加速直线运动,则A 对B 的作用力多大?变式3.质量分别为m 和2m 的物块A 、B 用轻弹簧相连,设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同.当用水平力F 作用于B 上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x 1,如图4甲所示;当用同样大小的力F 竖直共同加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x 2,如图乙所示;当用同样大小的力F 沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时,弹簧的伸长量为x 3,如图3-1-14丙所示,则x 1∶x 2∶x 3等于 ( ) A .1∶1∶1 B .1∶2∶3 C .1∶2∶1 D .无法确定例3.如图所示,底座A 上装有长0.5m 的直立杆,总质量为0.2kg ,杆上套有质量为0.05kg 的小环B ,它与杆之间有摩擦。
若环从底座上以4m/s 的速度飞起,则刚好能到达杆顶。
求小环在升起和下落的过程中,底座对水平面的压力和所需要的时间。
(g 取2/10s m )方法总结:同步练习:1.如图,不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦,物体A 的质量为M ,水平面光滑,当在绳端施以F =mg 的竖直向下的拉力作用时,物体A 的加速度为a 1,当在B 端挂一质量为m 的物体时,A 的加速度为a 2,则a 1与a 2的关系正确的是( ) A.a 1=a 2 B.a 1>a 2 C.a 1<a 2 D.无法判断 2. 如图所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C(包括支架)的总质量为M ,B 为铁块,质量为m ,整个装置用轻绳悬挂在O 点,在电磁铁通电后,铁块被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F 的大小为( ) A .F=mgB .Mg<F<(M+m)gC .F=(M+m)gD .F>(M+m)g3. 如图所示,弹簧秤外壳质量为m ,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩上吊一重物。
现用一竖直向上的外力拉弹簧秤,当弹簧秤向上做匀速直线运动时,示数为F 1;若让弹簧秤以加速度a 向上做匀加速直线运动,则弹簧秤的示数为(重力加速度为g ,不计空气阻力)( )A .mgB .F 1+mgC .F 1+maD .1)1(F ga+4.如图所示,两个质量分别为m 1=1 kg 、m 2=4 kg 的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F 1=30 N 、F 2=20 N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是 ( )A .弹簧秤的示数是25 NB .弹簧秤的示数是50 NC .在突然撤去F 2的瞬间,m 2的加速度大小为7 m/s 2D .在突然撤去F 1的瞬间,m 1的加速度大小为13 m/s 25.如图所示,A 、B 两条直线是在A 、B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A 和m B 的物体,实验得出的两个加速度a 与力F 的关系图线,由图分析可知( )A .两地重力加速度是g A >gB B .m A <m BC .两地重力加速度是g A =g BD .m A >m B6.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,框架始终没有跳起,当框架对地面的压力为零的瞬间,小球的加速度大小为( )A .gB .g m m M -C .0D . g mmM + 7.如图所示,叠放一起的a 、b 两物体在水平力F的作用下沿水平面作匀速直线运动,若保持水平力大小、方向不变,改为作用在物体a 时,a 、b 接下来的运动状态可能为 ( )A .物体a 和物体b 仍在一起作匀速直线运动B .物体a 和物体b 都在以不同速度作匀速直线运动C .物体a 作匀加速直线运动,物体b 作匀减速直线 运动D .物体a 作匀加速直线运动,物体b 作匀速直线运动8.如图所示,A 、B 两物体在水平力F 的作用下共同以加速度a 向右移动,则在A 、B 两物体间的作用力和反作用力有 ( )A .1对B .2对C .3对D .4对9.如图3一1所示,质量为A m 和B m 的两个物体靠在一起放在光滑水平地面上,当物体A 受到水平向右的力F 作用时。
物体A 的加速度大小是__________,B 对A 的作用力方向是__________,大小是__________。
若水平地面与A 、B 物体间的动摩擦因数均为μ,A 的加速度大小是__________,B 对A的作用力大小是__________。
10.质量为kg m A 2=和kg m B 3=的两个物体用细绳连接起来,在外力F=60N 的作用下从静止开始竖直向上运动,如图所示,则(1)2s 末A 物体速度大小是__________;(2)2s 内物体发生的位移是__________;(3)3s 末连接A 、B 的细绳所受的拉力大小是__________。
(g 取2/10s m )11.如图所示,跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的质量为70 kg ,吊板的质量为10 kg ,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g =10m/s 2。
当人以440 N 的力拉绳时,人与吊板的加速度a 和人对吊板的压力F 分别为多少?牛顿运动定律的应用(连接体问题2) 组题:杨炼军目标:1、牛顿运动定律理解应用;2、正交分解;3、对象选择。
例1.如图所示,bc 为固定在小车上的水平横杆,物块M 串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M 又通过轻细线悬吊着一个小铁球m ,此时小车正以大小为a 的加速度向右做匀加速运动,而M 、m 均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ.当小车的加速度加速度增加到2a 时,M 、m 始终和小车保持相对静止( )A .横杆对M 的摩擦力增加到原来的2倍B .横杆对M 的弹力不变C .细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D .细线的拉力增加到原来的2倍例2、如图3-2-4所示,m 和M 保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M 和m 间的摩擦力大小是多少?例3.如图,在倾角为 的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫。
已知木板的质量是猫的质量的2倍。
当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。
则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )A .αsin 2gB .αsin gC .αsin 23gD.2αsin g例4.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;为两个位于斜面上质量均为m 的小木块.已知a 、b 与斜面接触面都是光滑的.现发现a 、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ( ) A .Mg +mg B .Mg +2mg C .Mg +mg (sin α+sin β) D .Mg +mg (cos α+cos β)变式.如图所示,质量M =10 kg 的木楔ABC 静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数μ=0.02,在木楔的倾角为30°的斜面上,有一个质量m =1.0 kg 的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s =1.4 m 时,其速度v =1.4 m/s.在这个过程中木楔未动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度g =10 m/s 2)同步练习:1.如图所示,质量为M 的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬挂一质量为m 的小球,M>m ;用一力F 水平向右拉小球(图1),使小球和车一起以加速度a 向右运动,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为F 1.若用一力F ′水平向左拉小车(图2),使小球和车一起以加速度a ′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为F 1′,则( )A .a ′=a ,F 1′=F 1B .a ′>a ,F 1′=F 1C .a ′<a ,F 1′=F 1D .a ′>a ,F 1′>F 12.一物体放置于倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a ,如图所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是( ) A .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小B .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大C .当a 一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小D .当a 一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小3、质量为m 的物体,沿倾角为α的斜面加速下滑,如图所示,若摩擦系数为μ,物体下滑过程中,斜面仍静止在桌面上,下述正确的是( ) A. 斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向左 B. 斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向右 C. 斜面相对桌面无相对运动趋势,故无摩擦力 D.一定是μ=tan α4、如图所示,两个重叠在一起的滑块,置于固定的倾角为θ的斜面上,滑块A 和滑块B 的质量分别为m 和M ,A 和B 间摩擦系数为μ1,B 与斜面间的摩擦系数为μ2,两滑块都从静止开始,以相同的加速度沿斜面下滑,在这个过程中A 受的摩擦力( )A. 等于零B. 方向沿斜面向下C.大小等于μ2mgcos θD.大小等于μ1mgcos θ5.如图所示,斜劈形物体的质量为M ,放在水平地面上,质量为m 的物块以某一初速沿斜劈的粗糙斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而斜劈始终保持静止,物块m 上、下滑动的整个过程中 ( ) A .地面对斜劈M 的摩擦力方向先向左后向右 B .地面对斜劈M 的摩擦力方向没有改变 C .地面对斜劈M 的支持力大于(M +m)g D .物块m 向上、向下滑动时加速度大小相同6.如图所示,质量为M 的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为θmμ,若要以水平外力F 将木板抽出,则力F 的大小至少为 ( )7.为了测量小木板和斜面间的动摩擦因数,某同学设计了如下的实验.在小木板上固定一个弹簧秤(弹簧秤的质量可不计),弹簧秤下吊一个光滑小球。