第2講 牛頓第二定律(連接體問題,臨界極值、超失重)

連結體問題的處理方法連結體：兩個(或兩個以上)物體相互連結參與運動的系統(tǒng)。隔離法：求系統(tǒng)相互作用力時，將各個物體隔離出來分析整體法：若連結體內(即系統(tǒng)內)各物體的加速度相同，又不需要系統(tǒng)內各物體間的相互作用力時，可將系統(tǒng)作為一個整體來研究課本P53問題分類：(1)已知外力求內力(先整體后隔離)(2)已知內力求外力(先隔離后整體)穩(wěn)定之后，系統(tǒng)內各物體具有共同的加速度目的是先把共同加速度表示出來如圖所示，裝有支架的質量為M(包括支架的質量)的小車放在光滑水平地面上，支架上用細線拖著質量為m的小球，當小車在光滑水平地面上向左勻加速運動時，穩(wěn)定后繩子與豎直方向的夾角為θ.求小車所受牽引力的大??？[解析]對小球分析mgtanθ＝ma①對小車和小球組成的整體F＝(M＋m)a②解得：F＝(M＋m)gtanθ已知運動情況求受力情況傾角θ＝37°，質量M＝5kg的粗糙斜面位于水平地面上，質量m＝2kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開始勻加速下滑，經t＝2s到達底端，運動路程L＝4m，在此過程中斜面保持靜止(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)，求：(1)地面對斜面的摩擦力大小與方向；(2)地面對斜面的支持力大?。w法的特殊情況(2017屆福建四校聯(lián)考)如圖所示，在傾角為θ＝30°的固定斜面上，跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端，另一端被坐在小車里的人拉住，已知人的質量為60kg，小車的質量為10kg，繩及滑輪的質量、滑輪與繩間的摩擦均不計，斜面對小車的摩擦阻力為人和小車總重力的0.1倍，取重力加速度g＝10m/s2，當人用280N的力拉繩時，試求(斜面足夠長)：(1)人與車一起運動的加速度大??；(2)人所受摩擦力的大小和方向；(3)某時刻人和車沿斜面向上的速度為3m/s，此時人松手，則人和車一起滑到最高點所用時間為多少？課本P54練2動力學中的連接體問題如圖所示，質量分別為mA＝3kg、mB＝1kg的物塊A、B置于足夠長的水平面上，在F＝13N的水平推力作用下，一起由靜止開始向右做勻加速運動，已知A、B與水平面間的動摩擦因數分別為μA＝0.1、μB＝0.2，取g＝10m/s2.求：(1)物塊A、B一起做勻加速運動的加速度；(2)物塊A對物塊B的作用力大小FAB；(3)某時刻A、B的速度為v＝10m/s，此時撤去推力F，求撤去推力后物塊B滑行的距離s．答案：（1）a＝2m/s2（2）FAB＝4N（3）s＝40m考點

臨界與極值問題課本P54(1)接觸與脫離的臨界條件：彈力FN＝0.(2)相對滑動（分離）的臨界條件：靜摩擦力達到最大值或加速度不相同時.(3)繩子斷裂與松馳的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限度的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松馳的臨界條件是：FT＝0.(4)加速度變化，速度達到最值的臨界條件：當加速度變?yōu)榱銜r．動力學中的“四種”典型臨界條件[規(guī)律總結]如圖所示，質量為M的長木板位于光滑水平面上，質量為m的物塊靜止在長木板上，兩者之間的滑動摩擦因數為μ，現(xiàn)對物塊m施加水平向右的恒力F，若恒力F超過某一臨界數值，長木板與物塊將出現(xiàn)相對滑動．重力加速度大小為g，物塊與長木板之間的最大靜摩擦力等于兩者之間的滑動摩擦力．則恒力F的臨界數值為()C如圖所示，質量為m＝1kg的物塊放在傾角為θ＝37°的斜面體上，斜面質量為M＝2kg，斜面與物塊間的動摩擦因數為μ＝0.2，地面光滑，現(xiàn)對斜面體施一水平推力F，要使物塊m相對斜面靜止，試確定推力F的取值范圍．(g＝10m/s2)課本P54例3

如圖所示，AB、AC為不可伸長的輕繩，小球質量為m＝0.4kg，當小車靜止時，AC水平，AB與豎直方向夾角為θ＝37°，試求小車分別以下列加速度向右勻加速運動時，兩繩上的張力FAC、FAB分別為多少．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°=0.75.(1)a1＝5m/s2；(2)a2＝10m/s2.當AC繩拉力為0時加速度存在臨界值a0FmgFT

考點

超重和失重1．超重并不是重力增加了，失重并不是重力減小了，完全失重也不是重力完全消失了．在發(fā)生這些現(xiàn)象時，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)發(fā)生了變化(即“視重”發(fā)生變化)．[規(guī)律總結](1)從受力的角度判斷，當物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時處于失重狀態(tài)，等于零時處于完全失重狀態(tài)．(2)從加速度的角度判斷，當物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，向下的加速度為重力加速度時處于完全失重狀態(tài)．(3)從速度變化的角度判斷①物體向上加速或向下減速時，超重；②物體向下加速或向上減速時，失重；超重和失重現(xiàn)象判斷的“三”技巧課本P53關于超重和失重現(xiàn)象，下列描述中正確的是()A．電梯正在減速上升，在電梯中的乘客處于超重狀態(tài)B．磁懸浮列車在水平軌道上加速行駛時，列車上的乘客處于超重狀態(tài)C．蕩秋千時秋千擺到最低位置時，人處于失重狀態(tài)D．“神舟”飛船在繞地球做圓軌道運行時，飛船內的宇航員處于完全失重狀態(tài)D課本P52應用自測1(2017屆貴州五校聯(lián)考)如圖所示，與輕繩相連的物體A和B跨過定滑輪，質量mA<mB，A由靜止釋放，不計繩與滑輪間的摩擦，則在A向上運動的過程中，輕繩的拉力(

)A．T＝mA

g B．T>mA

gC．T＝mB

g D．T>mB

gB(多選)(2015·河