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3 内力公式 内力 施力物体在系统内外力 施力物体不在系统内 1 模型一 分桌面光滑和粗糙计算如下 2 发现两种情况下算的结果相同 原因分析如下 滑动摩擦力是一个与物体自身质量成正比的力 若所加外力与质量成正比 环境场力 则不影响结果 下例同样如此 3 其中 F称为单一外驱力 其余称为环境场力 是没用的 4 模型二 双外驱力 5 模型三 小结 以上三个内力公式中 只有第三个最复杂的式子是三者的本源 可以推出前面两种情形 因为 将F1反向得到第二个式子 令F1 0得到第一个式子 但是三个式子都是与环境场力无关的 6 如图所示 有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN 固定在水平面上 相距为L 在两导轨之间分布着竖直向上的匀强磁场 磁感应强度大小为B 将两根长均为L 电阻均为R的金属棒ab和cd放置在导轨上 ab的质量为m cd的质量为2m 现用水平恒力F作用在金属棒ab上 使金属棒ab由静止开始沿导轨向左运动 经过一段时间后 金属棒ab和cd以相同的加速度运动 若导轨的电阻不计 求 在金属棒ab cd以相同加速度运动过程中 当金属棒ab的速度是cd速度的2倍时 金属棒ab的速度大小 7 如果这是一道选择题 可以快速的写出如下内力公式得答案 变形 1 若导轨粗糙 则上述答案不变 2 若ab棒受力为2F cd棒受力F向右 同样可以做 8 16龙岩市二模 17 一列有8节车厢的动车组列车 沿列车前进方向看 每两节车厢中有一节自带动力的车厢 动车 和一节不带动力的车厢 拖车 该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时 设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力 每节车厢所受的阻力均为f 每节车厢总质量均为m 则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为 A 0B 2FC 2 F f D 2 F 2f 9 分析 这题能不能使用内力公式 如果用 该把什么当做整体 不用一节一节车厢看 而是把前四节当做整体 总动力为2F 后四节总动力也是2F 这样建模后 就可以等效去看 10 拓展 求5 6节车厢之间的作用力 11 这道题源自天津卷的原题 8节车厢 其中1 5两节都动车厢 其余为拖车厢 求3 4之间的相互作用力是多少 12 12江苏 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 2f m M MB 2f m M mC 2f m M M m M gD 2f m M m m M g 13 分析 重力是环境场力 肯定与之无关 所以C D都错 14 2017贵州铜仁一中上学期第三次月考 物块A B放在光滑水平面上并用轻质弹簧做成的弹簧秤相连 如图所示 今对物体A B分别施以方向相反的水平力Fl F2 且Fl大于F2 则弹簧秤的示数 A 一定大于F2 小于F1B 一定等于F1 F2C 一定等于F1 F2D 条件不足 无法确定 15 分析 直接代入内力公式 并且代入题目条件得答案 16 16长春普高二模 如图所示 一劲度系数为k的轻质弹簧 上端固定 下端连一质量为m的物块A A放在质量也为m的托盘B上 以N表示B对A的作用力 x表示弹簧的伸长量 初始时 在竖直向上的力F作用下系统静止 且弹簧处于自然状态 x 0 现改变力F的大小 使B以g 2的加速度匀加速向下运动 g为重力加速度 空气阻力不计 此过程中N或F随x变化的图象正确的是 17 分析