整体与隔离习题
1.(两种方法解答该题)倾角为37°的斜面体靠在固定的竖直挡板P的一侧,一根轻绳跨过固定在斜面顶端的定滑轮,绳的一端与质量为m A=3kg的物块A连接,另一端与质量为m B=1kg的物块B连接。开
始时,使A静止于斜面上,
B悬空,如图所示。现释放
A,A将在斜面上沿斜面匀
加速下滑,求此过程中,
挡板P对斜面体的作用力的大小。(所有接触面产生的摩擦均忽略不计, g=10m/s2)
2.如图所示,质量M=400g的劈形木块B上叠放一木块A,A的质量为m=200g。A、B一起放在斜面上,斜面倾角θ=37°,B的上表面呈水平,B与斜面之间及B与A之间的动
摩擦因数均为μ=0.2。当B受到一
个F=5.76N的沿斜面向上的作用力
时,A相对B静止,并一起沿斜面向
上运动。(g=10m/s2)求:
(1)B的加速度大小;
(2)A受到的摩擦力及A对B的压力大小。
【答案】解:设绳中张力为T ,斜面对A 的支持你为N A ,A 、B 加速度大小为a ,以A 为研究对象,由牛顿第二定律
m A g sin37° -T =ma ①
N A = m A g cos37°④ ②
以B 为研究对象,由牛顿第二定律
T -m B g = m B a ③
联立解得 a = 2m/s 2 T = 12N N A = 24N
以斜面体为研究对象,受力分析后,在水平方向
F = N ′A sin37°-T cos37° ④
N A = N ′A
解得 F = 4.8N
(或以整体为研究对象,由牛顿第二定律得F = m A a cos37°)=4.8N )
【答案】(1)2m/s 2 (2)0.32N 2.24N
【解析】
试题分析:(1)设向上的加速度为a ,将AB 视为整体分析其受力运动有()cos ()sin ()F M m g M m g M m a μθθ-+-+=+,代入数值整理得a=2(m/s 2)。
(2)设A 受到的摩擦力为f ,B 对A 的支持力大小为N ,则竖直方向有sin N mg ma θ-=,水平方向有cos f ma θ=,代入数值有(sin )0.2(1020.6) 2.24N m g a θ=+=?+?=(N ),c o s 0.220.80.32f m a θ==??=(N ),由牛顿第三定律,A 对B 的压力的大小等于B 对A 的支持力,所以A 对B 的压力为2.24N 。
考点:本题考查了牛顿运动定律、摩擦力、弹力等概念