江苏省南通市高中物理第四章牛顿运动定律4.9用牛顿定律解决问题四__连接体及临界问题学案无答案新人教版必修12017122126

§4.9 用牛顿定律解决问题（四）连接体及临界问题【学习目标】 1.掌握处理不同连接体问的处理技巧。 2.理解临界问题中的临界条件并能对问题进行正确的分析【学习重点】连接体及临界问题的解决方法【学习难点】连接体及临界问题的分析解决【学习流程】【组内研学】知识点1 连接体问题一、 加速度相同应用牛顿第二定律解答加速度相同连接体问题时，常用的方法有两种:(1)先整体后隔离:先整体分析物体所受外力和运动的情况，应用牛顿第二定律求出加速度，再隔离某个物体求出所受的力。(2)先隔离后整体:先隔离某个物体，进行受力分析，应用牛顿第二定律求出加速度，再整体分析，求出物体所受外力或运动情况。例1：两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑的水平面上。对物体A施加水平推力F，则物体A对物体B的作用力为多大？拓展1：地面粗糙呢？拓展2：两物体A和B，质量分别为m1和m2，紧靠着并置于倾角为、动摩擦因数为的斜面上。现施加一沿斜面向上的力F作用于A上，使它们一起向上加速运动，求：它们之间的相互作用力【交流促学】例2：如图所示，质量为M的滑块C放在光滑的桌面上，质量均为两物体A和B用细绳连接，A平放在滑块上，与滑块间动摩擦因数为，细绳跨过滑轮后将B物体竖直悬挂，设绳和轮质量不计，轮轴不受摩擦力作用，水平推力F作用于滑块，为使A和B与滑块保持相对静止，F至少应为多大？【组内研学】二、 加速度不同应用牛顿第二定律解答加速度不同连接体问题时，常采用隔离分析的方法例3：如图所示，质量为m1的滑块A放在动摩擦因数为的桌面上，细绳跨过滑轮后将质量为m2的B物体竖直悬挂,设绳和轮质量不计，轮轴不受摩擦力作用，已知A在B的拉力作用下向左加速滑动，重力加速度为g，求A物体的加速度大小和绳中张力大小。例4：如图所示。质量为M的木板放在倾角为光滑斜面上，木板上站着一个质量为m的人。问：   （1）为了保持木板与斜面相对静止，人运动所需的加速度如何？   （2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动所需的加速度如何？【组内研学】知识点2 临界问题应用牛顿第二定律解答物体临界问题时常涉及的临界条件有（1） 接触面恰要滑动时，接触面间的摩擦力_。（2） 物体间恰要分离时，接触面间的弹力_。（3） 绳子恰要松弛或断裂时，绳中的弹力_或_。例5：如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1 N，B与地面间的动摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过（g = 10 m/s2）（ ）A3 N       B4 N      C5 N     D6 N例6 m M F：如图，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，长方体置于光滑的水平面上，设切面也光滑，则至少用多大的水平推力推动m，m才相对M滑动？【交流促学】例7：如图所示，两细绳与水平的车顶面的夹角为和，物体的质量为。当小车以大小为的加速度向右匀加速运动时，绳1和绳2的张力大小分别为多少？【反馈评学】1如图所示，用力F拉着三个物体在光滑水平面上一起运动，现在中间物体上加一个小物体，仍让它们一起运动，且原拉力F不变，那么中间物体两端绳上的拉力Ta和Tb的变化情况是( )ATa增大 BTa不变 CTb增大 DTb不变2如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为.为了增大轻线上的张力，下列措施可行的是( )A增大B物体的质量B减小B物体的质量C增大倾角 D增大动摩擦因数3如图所示中的A、B、C为三个完全相同的物体，沿水平方向用恒力F拉物体B，使三个物体一起以速度v匀速运动，现撤去力F，若三个物体仍能一起继续向前运动，则此时物体A、B间的摩擦力f1，物体B、C间的摩擦力f2的大小分别为( )Af1=0f2=0 B C D 4如图所示，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M中心穿过横杆，M通过细线悬吊着小物体m，小车在水平地面上运动的过程中，M始终未相对杆bc移动，M、m与小车保持相对静止，悬线与竖直方向夹角为，则M受到横杆的摩擦力为( )A大小为(mM)gtan ，方向水平向右 B大小为Mgtan ，方向水平向右C大小为(mM)gtan ，方向水平向左 D大小为Mgtan ，方向水平向左5如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和 b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a、b在空中运动的过程中( )A. 加速度大小为0.5g B. 加速度大小为g C. 绳中张力大小为1.5mg D. 绳中张力大小为2mg6如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球.小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为( )A. g B. C. 0 D. 7物体A和物体B叠放在光滑水平面上静止，如图所示。已知mA=4 kg, mB=10 kg, A, B间的最大静摩擦力fm=20 N。现用一水平向右的拉力F作用在A上，则( )   A.当F=20 N时，A对B的摩擦力大小是20N   B.当F<20 N时，A, B都静止   C.只要F>20 N, A, B 间就发生相对运动   D.只要F>28 N, A、B间就发生相对运动8如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f，若木块不滑动，力F的最大值是( )A BC-(m+M)g D +(m+M)g9用力F提拉用细绳连在一起的A、B两物体，以5 m/s2的加速度匀加速竖直上升，如图所示，已知A、B的质量分别为1 kg和2 kg，绳子所能承受的最大拉力是35 N，(g10 m/s2)求：(1)力F的大小是多少？(2)为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度为多少？vF10如图所示，质量为M=4.0kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为1=0.20。这时铁箱内一个质量为m=1.0kg的木块恰好能沿箱的后壁向下匀速下滑，木块与铁箱间的动摩擦因数为2=0.50。求水平拉力F的大小。11在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求 （1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力。12如图所示，叠放在水平桌面上的A、B两个木块，质量分别为：m1=0.5kg和m2=0.2kg，已知A、B之间的动摩擦因数1=0.4，求：（1）若桌面光滑，沿水平方向作用于A的拉力F1至少多大，才能使A、B分离？（2）若桌面而不光滑，B与桌面之间的动摩擦因数2=0.1，要使A、B分离，沿水平方向作用于A的拉力F2至少要多大？（取g=10m/s2）13如图所示，光滑水平面上放置紧靠在一起的A、B两个物体，推力作用于A上，拉力作用于B上，、大小均随时间而变化，其规律分别为，问从开始，到A、B相互脱离为止，A、B的共同位移是多少？5