2010届高考物理整体法与隔离法专题讲座2.ppt

高考物理专题讲座 整体法与隔离法 二 牛顿运动定律解连接体问题 例4 如图所示 竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A B A B的质量均为2kg 它们处于静止状态 若突然将一个大小为10N 方向竖直向下的力施加在物块A上 则此瞬间 A对B的压力的大小为 取g 10m s2 A 5NB 15NC 25ND 35N 例题分析 解析 因为在瞬间弹簧弹力来不及变化 所以A B整体所受合力为F 10N 由整体可求得加速度a F 2m 2 5m s2隔离A 由牛顿第二定律可得 F mg FN ma解得FN 25N 答案 C mg F FN 例5 如图所示 长方体物块A叠放在长方体物块B上 B置于光滑水平面上 A B质量分别为mA 6kg mB 2kg A B之间动摩擦因数 0 2 开始时F 10N 此后逐渐增加 在增大到45N的过程中 则 A 当拉力F 12N时 两物块均保持静止状态B 两物块间从受力开始就有相对运动C 两物块开始没有相对运动 当拉力超过12N时 开始相对滑动D 两物块间始终没有相对运动 但AB间存在静摩擦力 其中A对B的静摩擦力方向水平向右 解析 A与B刚要发生相对滑动的临界条件 要滑动 A与B间的静摩擦力达到最大静摩擦力 未滑动 此时A与B加速度仍相同 受力分析如图 先隔离B 牛顿第二定律可得 a mg M再对整体 由牛顿第二定律可得 F M m a解得 F M m mg M 48N所以 当F 48N时 A与B相对滑动 当F 48N时 A与B相对静止 一起做加速运动 答案 D 6 2007年 江苏卷 如图所示 光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块 其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连 木块间的最大静摩擦力是 mg 现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块 使四个木块以同一加速度运动 则轻绳对m的最大拉力为 A 3 mg 5B 3 mg 4C 3 mg 2D 3 mg mg T mg 解析 整体可得加速度a mg 4m g 4隔离 可得T 3ma 3 mg 4 答案 B 同步练习 例6 如图所示 两个重叠在一起的滑块置于固定的倾角为 的斜面上 设A和B的质量分别为m和M A与B间的动摩擦因数为 1 B与斜面间的动摩擦因数为 2 两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面下滑 在这过程中A受到的摩擦力 A 等于零B 方向沿斜面向上C 大小等于 2mgcos D 大小等于 1mgcos 解析 对A和B整体应用牛顿第二定律可得 加速度大小为a m M gsin 2 m M gcos m M g sin 2cos 隔离A 设A受摩擦力方向沿接触面向上 由牛顿第二定律可得 mgsin f ma解得 f 2mgcos 答案 BC 注意 A和B间的摩擦力为静摩擦力 不是滑动摩擦力 因此不能用f 1FN 1mgcos 计算 7 2004上海 物体B放在物体A上 A B的上下表面均与斜面平行 如图 当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时 A A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C A B之间的摩擦力为零D A B之间是否存在摩擦力取决与A B表面的性质 答案 C 同步练习 解析 对A和B整体应用牛顿第二定律可得 加速度大小为a gsin 隔离B 设B受摩擦力方向沿接触面向上 由牛顿第二定律可得 mgsin f ma解得 f 0 例7 如图所示 在斜面上有两个物体A B靠在一起往下滑 对于A的受力情况 下列说法正确的是 A 若斜面光滑 则物体A只受两个力B 若斜面光滑 并设物体A B的质量分别为mA mB 且mB mA 则物体A受三个力C 若物体A B材料相同 与斜面间有摩擦 则物体A只受三个力D 若物体A B材料相同 与斜面间有摩擦 则物体A受四个力 解析 1 若斜面光滑 对A和B整体应用牛顿第二定律可得 加速度大小为a gsin 隔离B 设B受A的弹力方向向上 由牛顿第二定律可得 mgsin F ma解得 F 0 说明AB间无弹力 因此A B均受两个力作用 2 若斜面粗糙 对A和B整体应用牛顿第二定律可得 加速度大小为a g sin cos 隔离B 设B受A的弹力方向向上 由牛顿第二定律可得 mgsin mgcos F ma代入解得 F 0 说明AB间仍无弹力 因此A B均只受三个力作用 答案 AC 8 2008年全国II 如图 一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑 A与B的接触面光滑 已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍 斜面倾角为 B与斜面之间的动摩擦因数是 A 2tan 3B 2cot 3C tan D cot 同步练习 解析 由整体运用力的平衡条件有 2mgsin mgcos 2 mgcos 0解得 2tan 3 故本题BCD错A对 选A 例8 如图所示 倾角为 的斜面体置于水平面上 其质量为M 它的斜面是光滑的 在它的斜面上有一质量为m的物体 在用水平力推斜面体沿水平面向左运动过程中 物体与斜面体恰能保持相对静止 则下列说法中正确的是 A 斜面体对物体的弹力大小为mgcos B 斜面体对物体的弹力大小为mg cos C 物体的加速度大小为gsin D 水平推力大小为 M m gtan 解析 隔离m 由平行四边形定则可得 FN mg cos F合 mgtan 由牛顿第二定律可得 a F合 m gtan 对整体 由牛顿第二定律可得 F M m a M m gtan 答案 BD 8 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 小车的加速度逐渐增大 M始终和小车保持相对静止 当加速度增加到2a时 A 横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍B 横杆对M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 同步练习 答案 AB