【物理】2019届一轮复习人教版牛顿定律（二）学案 9页

第5讲 牛顿定律（二）‎ 考点知识查缺补漏 ‎1．连接体问题 ‎⑴ 相同学加速度的连接体问题 ‎① 两个或两个以上的物体相互连接参与运动的系统称为连接体。‎ ‎② 列写以下各情景的牛顿第二定律（各物体间没有相对运动） ‎ 情景 分析 时，‎ 时，‎ 时， ]‎ 时，‎ 时，‎ 时， ]‎ 时，‎ 时，‎ 可推出无相对运动条件下的值是唯一的。‎ ‎⑵ 加速度不同学的连接体：‎ 这里我们主要研究，一个加速度为零一个加速度不为零的情况 考点知识例题精讲 加速度相同学情况 【例1】 两个物体和，质量分别为和，互相接触地放在光滑水平面上，如图所示，对物体施以水平的推力，则物体对物体的作用力等于 A． B．‎ C． D．‎ 【答案】 B 【例2】 如图所示，一夹子夹住木块，在力作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为。若木块不滑动，力的最大值是 A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ 【答案】 A 【例3】 如图所示，小车质量为，重物质量为，车与水平桌面间的动摩擦因数为，将重物由静止释放，重物向下做加速运动，求绳的拉力。（其他阻力不计）‎ 【答案】 【例4】 如图所示，一个质量为的盒子沿倾角为的光滑斜面下滑，在下滑过程中，盒子中质量为的钢球对盒子侧壁的压力是 ‎ A． B． C． D．等于零 【答案】 D 【例1】 如图所示，两个叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面上。滑块、质量分别为、，与斜面间的动摩擦因数为，与之间的动摩擦因数为。已知两滑块都从静止开始以相同学的加速度从斜面滑下，滑块受到的摩擦力 A．等于0‎ B．方向沿斜面向上 C．大小等于 D．大小等于 【答案】 BC 【例2】 如图所示，质量为的物块放在质量为的斜面体上，斜面的倾角为()。斜面体放在光滑的水平面上，在水平力的作用下，物块和斜面体刚好保持相对静止并一起沿水平方向做匀加速运动。如果物块对斜面的压力等于，求：‎ ‎⑴ 物块受到静摩擦力的大小和方向。‎ ‎⑵ 力的大小。‎ 【答案】 ‎⑴ 方向沿斜面向下 ‎⑵‎ ‎ ]‎ ‎ ‎ ‎1.（领军班）如图所示，质量均为的三个带电小球，放在光滑的绝缘水平面上，与，与相距均为，带电，带电。若在上施加一水平向右的恒力，能使三球始终保持相对静止，则外力的大小为 ；球带电量 （用正、负号表示电性）。‎ 【答案】 ‎，‎ ‎ ‎ 加速度不同学的情况 【例3】 如图所示，质量为的木箱放在水平面上，木箱中的竖直杆上套着一个质量为的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即，则在小球下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？‎ 【答案】 【例4】 如图，质量的木楔静置于粗糙水平地面上，与地面动摩擦因数。在木楔的倾角为的斜面上，有一质量为的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程时，其速度 ‎。在这个过程中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（重力加速度）‎ 【答案】 ‎ 方向水平向左 考点知识查缺补漏 ‎2．临界值问题 ‎⑴ 定义：物体由某种物理状态变化为另一种物理状态时，中间发学生质的飞跃的转折状态，通常称之为临界状态。‎ ‎⑵ 三类临界问题的临界条件：‎ ‎① 互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：相互作用的弹力为零；‎ ‎② 松弛的临界条件是：绳中拉力为零；‎ ‎③ 静摩擦的连接系统，当系统外力大于最大静摩擦力时，物体间不一定有相对滑动，相对滑动与相对静止的临界条件是：静摩擦力达最大值；‎ ‎⑶ 解决临界问题的基本思路：‎ ‎① 审题，仔细分析研究对象所经历的变化的物理过程，找出临界状态；‎ ‎② 变化过程中相应物理量的变化规律，找出临界条件；‎ ‎③ 界条件为突破口，列临界方程，求解问题。‎ 考点知识例题精讲 ‎ | | | | | ]‎ 弹力临界 【例1】 如图所示，细线的一端固定于倾角为的光滑楔形滑块的顶端处，细线的另一端拴一质量为的小球。当滑块至少以加速度 向右运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以的加速度向右运动时，线中拉力 。‎ 【答案】 ‎ ‎ 摩擦临界 【例2】 如图所示，有一质量的小车置于光滑水平桌面上，在小车上放一质量的物块，动摩擦因素，现对物块施加的水平拉力，求小车的加速度？（设车与物块之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力且取）‎ 【答案】 ‎ ‎ 分离问题 ‎2.（领军班）如图所示，有一弹簧秤，秤盘质量为，盘内放一物，质量为，弹簧自重不计，劲度系数，系统处于静止状态，现给施加一竖直向上的力，使从静止开始向上做匀加速运动，已知在前内是变力，后是恒力，求的最大值和最小值各是多少? ()‎ 【解析】 对列牛二律：‎ 对、整体：‎ 由运动有： ]‎ 在的临界条件下解出 开始运动时拉力最小 即将分离时拉力最大 【答案】 ‎，‎ ‎ ‎ 考点知识查缺补漏 ‎ ]‎ ‎3．板块及传送带问题 ‎⑴ 传送带在电机的驱动下按既定的方式匀速或匀加速地运动着，传送台上物体的放置与运动情况变化所产学生的力不会对其运动产学生丝毫干扰。因此我们把传送带视为一个条件而非一般物体加以考虑。相应的考虑这类问题时我们以地面为参照系。‎ ‎⑵ 传送带问题的分析示例 ‎① ，开始时物块受摩擦力向左，使物体减速。‎ 如果传送带不够长，物块将匀减速通过传送带（如左图）；‎ 如果传送带足够长，那么物体还会经历一段以匀速运动的过程（如右图）。‎ ‎（图中阴影面积表示传送带的长度）‎ ‎② ，没有摩擦力。物块匀速通过传送带。‎ ‎（图中阴影面积表示传送带的长度）‎ ‎③ ，开始时物块受摩擦力向右，使物体加速。‎ 如果传送带不够长，物块将匀加速通过传送带（如左图）；‎ 如果传送带足够长，那么物体还会经历一段以匀速运动的过程（如右图）。‎ ‎（图中阴影面积表示传送带的长度）‎ ‎④ 与反向，开始时物块受摩擦力向左，使物体减速。‎ 如果传送带不够长，物块将匀减速通过传送带（如上排图）； ‎ 如果传送带足够长，那么物体将减速至0，然后返回（如下排图）。‎ i. ‎，返回速度大小和相同学； ‎ ‎（如下排左图）‎ ‎（图中阴影面积表示传送带的长度）‎ ii. ‎ ，物块速度反向增加至后就转为匀速运动，返回速度大小和相同学。‎ ‎（如下排左图）‎ ‎（图中阴影面积物块的位移，此位移为0）‎ ‎ ]‎ ‎ 。 ]‎ 考点知识例题精讲 【例1】 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则 A．时刻，小物块离处的距离达到最大 B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D．时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 ‎ ]‎ 【答案】 AB 【例2】 如图所示，质量的长木板放在光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）位于木板的左端，木板和物块间的动摩擦因数。现突然给木板一向左的初速度，同学时对小物块施加一水平向右的恒定拉力，经过一段时间后，物块与木板相对静止，取，求：物块停在木板上的位置距木板左端多远？‎ 【答案】 【例3】 在图1中，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为。在木板上施加一水平向右的拉力，在内 的变化如图2所示，图中以为单位，重力加速度。整个系统开始时静止。‎ ⑴ 求、、、末木板的速度以及、末物块的速度；‎ ‎⑵ 在同学一坐标系中画出内木板和物块的图象，据此求内物块相对于木板滑过的距离。‎ 【答案】 ‎⑴ 木板的速度，，，‎ 物块的速度，‎ ⑵ 图像如下：‎ ‎ ‎ ‎3.（领军班）如图甲所示，水平传送带的长度，皮带轮的半径，皮带轮以角速度顺时针匀速运动。现有一小物体（视为质点）以水平速度从滑上传送带，越过点后做平抛运动，其水平位移为。保持物体的初速度不变，多次改变皮带轮的角速度，依次测量水平位移，得到如图乙所示的图象．回答下列问题：‎ ‎⑴ 当时，物体在、之间做什么运动？‎ ‎⑵ 端距地面的高度为多大？‎ ‎⑶ 物块的初速度为多大？‎ 【解析】 ‎⑴ 当时，物体由到应做匀减速直线运动 ‎⑵ 物体离开后做平抛运动， ①‎ ‎ ②‎ ‎ ③‎ 联立①、②、③解得：‎ ‎⑶ 当时，物体由到做匀减速直线运动，则：‎ ‎ ④‎ 当时，由题意知：‎ 物体由到应该做匀加速直线运动，则 ‎ ⑤‎ ‎ ⑥‎ 联立④、⑤、⑥解得：‎ 【答案】 ‎⑴ 匀减速直线运动 ⑵ ⑶ ‎ ‎ ‎ 【例1】 如图所示，传送带与地面倾角，长为，传送带以的速度匀速运动。在传送带上端无初速地释放一个质量为的物体，它与传送带之间的动摩擦系数为，求：物体从运动到所需时间。‎ 【答案】