例. 1.如图5所示:三个共点力,F 1=5N ,F 2=10N ,F 3=15N ,
θ=60°,它们的合力的x 轴方向的分量F x 为 ________N ,y 轴方向的分量F y 为 N ,合力的
大小为 N ,合力方向与x 轴正方向夹角
为 。
12. (8分)如图6所示,θ=370,sin370=0.6,cos370=0.8。
箱子重G =200N ,箱子与地面的动摩擦因数μ=
0.30。要匀速拉动箱子,拉力F 为多大?
2如图所示,质量为m 的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下
滑,求物体与斜面间的滑动摩擦因数。
3.(6分)如图10所示,在倾角为α=37°的斜面上有一块竖直放
置的档板,在档板和斜面之间放一个重力G=20N 的光滑球,把球
的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力F 1和F 2,求这
两个分力F 1和F 2的大小。
4.质量为m 的物体在恒力F 作用下,F 与水平方向之间的夹角为θ,
沿天花板向右做匀速运动,物体与顶板间动摩擦因数为μ,则物体
受摩擦力大小为多少?
:
5如图所示,物体的质量kg m 4.4=,用与竖直方向成?=37θ的斜向右上方的推力F 把该物
体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动。物体与墙壁间的动摩擦因数
5.0=μ,取重力加速度2/10s m g =,求推力F 的大小。(
6.037sin =?,8.037cos =?)
6如图所示,重力为500N 的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N 的物体,
当绳与水平面成60o 角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支
持力和摩擦力。
θ60
1如图所示,一个人用与水平方向成=角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子
匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为=0.40.求:
(1)推力F的大小;(2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成角斜向上去拉这个静止的箱子,如图(b)所示,拉力作用2.0 s后撤去,箱子最多还能运动多长距离?(g取10 )。(F=120 N =2.88 m)
2.地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平成37°角
推木箱,如图5所示,恰好使木箱匀速前进.若用此力与水平成
37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8)
3如图所示,质量为0. 5 kg的物体在与水平面成角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直线运动.经过0.5s,速度由0. 6 m/s变为0. 4 m/s,已知物体与
桌面间的动摩擦因数=0.1,求作用力F的大小(0.43)
4.质量为m的物体放在倾角为的斜面上,物体和斜面的动摩擦因
数为,如沿水平方向加一个力F,使物体沿斜面向上以加速度a
做匀加速直线运动(如图所示),则F为多少?
牛顿第二定律的应用―――连接体问题
一、连接体与隔离体
两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为连接体。如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体。
二、外力和内力
如果以物体系为研究对象,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的外力力,而系统内各物体间的相互作用力为内力。
应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。如果把物体隔离出来作为研究对象,则这些内力将转换为隔离体的外力。
三、连接体问题的分析方法
1.整体法:连接体中的各物体如果运动情况一样,求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用牛顿第二定律列方程求解。
2.隔离法:如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离其中一个物体,对该物体进行受力分析,此法称为隔离法。
3.整体法与隔离法是相对统一。
【典型例题1】
1.如图所示,人通过定滑轮用绳拉住平台处于静止状态,人重G 1=600N ,平
台重G 2=200N ,则人对绳的拉力为 N ,对平台的压力为
N 。
2如图所示,在两块相同的竖直木板之间的质量均为m 的4块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为
( )
A.零
B.mg
C.mg/2
D.2mg
3.如图所示,物体A 靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B 垂直的力F 作
用下,A 、B 保持静止,试分析A 、B 两个物体的受力个数。(B 物体
共受四个力作用。A 物体共受五个力作用)
4.如图:位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮
轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动,则F 的大小为多少?
P F Q
F
A B F 5.斜面倾角θ =30°,物体A 的重力G A =2N ,物体B 的重力G B =3N ,各接触面均粗糙,两物体
无相对运动,一起匀速下滑,试求下图中甲、乙两种情况下,它们所受的弹力和摩擦力的大小。
甲:F B 面=4.3N F AB =2N f AB =0
甲:F B 面=4.3N F AB = 3N f AB =1N
6.如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在物体B 、C 上。物体A 、B 、C 都处于静止状态。各接触面与水平地面平行。物体A 、C 间的摩擦力大小为f 1,物体B 、C 间的摩擦力大小为f 2,物体C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )
A .000321===f f f ,,
B .00321===f F f f ,,
C .00321===f f F f ,,
D .F f F f f ===3210,,
【典型例题2】
1、如图所示,A 、B 两球的质量均为m ,它们之间用一根轻弹簧相连,放在光滑的水平面上,今用力将球向左推,使弹簧压缩,平衡后突然将F 撤去,则在此瞬间
A 、A 球的加速度为F/2m
B 、B 球的加速度为F/m
C 、B 球的加速度为F/2m
D 、B 球的加速度为0
2、质量为m 的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F 作用于物体上,物体产生的加速度为a 。若作用在物体上的水平拉力变为2F ,则物体产生的加速度
A 、小于a
B 、等于a
C 、在a 和2a 之间
D 、大于2a
3、用力F 1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s 2,力F 2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s 2,若F 1、F 2同时作用于该物体,可能产生的加速度为
A 、1 m/s 2
B 、2 m/s 2
C 、3 m/s 2
D 、4 m/s 2
4、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用,已知F 1=6N ,F 2=8N ,物体在这两个力的作用下获得的加速度为2.5m/s 2,那么这个物体的质量为 kg 。
5如图3-3-1所示,A 、B 两个质量均为m 的小球之间用一根轻弹簧(即不计其
质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上,两小球均保持静止.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别是
A .a A =g ; a
B =gB .a A =2g ;a B =g
C .a A =2g ;a B =0
D .a =0 ; a =g
B A
【典型例题3】
1.两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体 B 的作用力等于( ) A.F m m m 211+ B.F m m m 2
12+ C .F D.F m m 2
1 2.如图所示,质量为M 的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,
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,计算人运动的加速度?(2)为了保持人与斜面相对静止, 木板运动的加速度是多少?
3.如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体,当水平力F 作用 于B 上,三物体可一起匀速运动。撤去力F 后,三物体仍 可一起向前运动,设此时A 、B 间作用力为f 1,B 、C 间作
用力为f 2,则f 1和f 2的大小为( )
A.f 1=f 2=0
B.f 1
=0,f 2=F C.f 1=3F ,f 2=F 3
2 D.f 1=F ,f 2=0
4.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,
物体与壁间的静摩擦因数μ=0.8,要使物体不致下滑,
车厢至少应以多大的
加速度前进?(g =10m/s 2)
5.如图所示,箱子的质量M =5.0kg ,与水平地面的动摩擦因
数μ=0.22。在箱子顶板处系一细线,悬挂一个 质量m =1.0kg 的小球,箱子受到水平恒力F 的作用,
使小球的悬线偏离竖直方向θ=30°角,
则F 应为多少?(g =10m/s 2)
6..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,下端挂一个质量为m 的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面的压力为零的瞬间,小球加速度的大小为
(A )g (B )m
g )m M (- (C )0
(D )m
g )m M (+ F C A B m 1 m 2 F A B θ θ F a
7如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M 的竖直竹竿,当竿上 一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m )g
B.(M+m )g -ma
C.(M+m )g+ma
D.(M -m )g
8.竖直向上飞行的子弹,达到最高点后又返回原处,设整个运动过程中,
子弹受到的阻力与速率成正比,则整个运动过程中,加速度的变化是( )
(A )始终变小 (B )始终变大
(C )先变大后变小 (D )先变小后变大
9.如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始,到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和所受外力的合力变化情况是( ).
(A )合力变小,速度变小
(B )合力变小,速度变大
(C )合力先变小后变大,速度先变大后变小
(D )合力先变大后变小,速度先变小后变大
10.如图所示,五块完全相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面
间的摩擦不计.当用力F 推1使它们共同加速运动时,第2块木块对第
3块木块的推力为______.( F 5
3)
11.如图所示,在光滑水平而上有一质量为M 的斜劈,其斜面倾角为α,一质量为m 的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F 推斜劈,恰使物体m 与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物块m 的弹力大小为
(A )mgcosα(B )α
cos mg (C )α
cos )m M (mF +(D )αsin )m M (mF +
12.如图所示,斜面倾角为α=30°,斜面上边放一个光滑小球,用与斜
面平行的绳把小球系住,使系统以共同的加速度向左作匀加速运动,当
绳的拉力恰好为零时,加速度大小为______.若以共同加速度向右作匀
加速运动,斜面支持力恰好为零时,加速度的大小为______
答案:g 3,g 3
3
13.如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M ,杆上套有一块质量为m 的木
块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须
对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑?
M m