临界极值
1、如图所示,质量kg m 401=的物块A 放于光滑水平面上,另一质量kg m 102=的物 块B 放于A 的上表面上,B 的上表面水平。
A 、B 间摩擦因数4.0=μ。
(1)当水平拉力F=40N 时,A 、B 的加速度多大?
(2)当F=100N 时,AB 的加速度又多大?(g 取2/10s m
3.一个质量为0.2 kg 的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图4,斜面静止时,球
紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10 m/s 2的加速度向右做加速运动时,
求绳的拉力及斜面对小球的弹力.
T =22)()(mg ma +=2.83 N,N =0.
4. 如图所示,把长方体切成质量分别为m 和M 的两部分,切面与底面的夹角为θ,长方体置于光滑的水平面上。
设切面是光滑的,要使m 和M 一起在水平面上滑动,作用在m 上的水平力F 满足什么条件?
4.()tan m F m M g M
θ≤+
例1. 如图1所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线另一端拴一质量为m 的小球。
当滑块以2g 加速度向左运动时,线中拉力T 等于多少?
图
3
5.一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m 的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。
如图5所示。
现让木板由静止开始以加速度a(a <g )匀加速向下移动。
求经过多长时间木板开始与物体分离.
5. ka a g m t )(2-=。
6.如图6所示,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P 处于静止,P 的质量m=12kg ,弹簧的劲度系数k=300N/m 。
现在给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s 内F 是变力,在0.2s
以后F 是恒力,g=10m/s 2,则F 的最小值是 ,F 的最大值是 。
7.如图所示,木块A 、B 静止叠放在光滑水平面上,A 的质量为m ,B 的质量为2m 。
现施加水平力F 拉B ,A 、B 刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动。
若改为水平力F ′拉A ,使A 、B 也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F ′不得超过( )
A .2F
B .F /2
C .3F
D .F /3
8.A 、B 两木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,已知木块A 、B 质量分别为0.42 kg 和0.40 kg ,弹簧的劲度系数k =100 N/m ,若在木块A 上作用一个竖直向上的力F ,使A 由静止开始以0.5 m/s 2的加速度竖直向上做匀加速运动(g =10 m/s 2)
求:使木块A 竖直做匀加速运动的过程中,力F 的最大值;
即F m =m A (g +a )=4.41 N
图5
图
6
例1 如图4-6-21所示,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A 、B 两物体,B 的质量是A 的2倍,B 受到向右的恒力,2N F B =A 收到的水平恒力.2t -9=A F
)
的单位是;的单位是(s t N A F 从0=t 开始计时,则 A. A 物体在3s 末的加速度是初始时刻的
11
5 B. s t 4>后,B 物体做匀加速直线运动
C. s t 5.4=时,A 物体的速度为零
D. s t 5.4>后,A 、B 的加速度方向相反
例2 如图4-6-22所示,已知物块A 、B 的质量分别为21m m 、,A 、B 间的动摩擦
因数为
1μ,A 与地面之间的动摩擦因数为2μ,在水平力
F 的推动下,要使A 、B 一起运动而B 不至下滑,力F 至
少为多大?
例3 如图4-6-24所示,一个质量为5kg 的光滑球放在质量为20kg 的小车中,小车顶板AB 与底板CD 间的距离恰好与小球直径相等,侧壁AD 与顶板的
夹角为045,整个装置放在光滑水平面上,现对小车施加N F 500=的水平拉力,求小球对底板CD 、侧壁AD 和顶板AB 的弹力各位多大?(2/10s m g =)
2、一大木箱放在平板车的后部,到驾驶室的距离m L 6.1=,如图4-6-7所示,木箱与车板之间的动摩擦因数484.0=μ,平板车以恒定的速度s m v /0.220=匀速行驶,驾驶员突然刹车,使车匀减速运动,为不让木箱撞击驾驶室,从开始刹车到车完全停下,至少要经过多长时间?(2/10s m g =)。