江苏省常熟市梅李中学物理必修一《3.4牛顿第二定律应用（2）》教案

§3.4牛顿第二定律应用（2）
【知识要点】
1.连接体与隔离体。　　
2.内力和外力。
【能力要求】
1.学会连接体问题的分析方法，并用来解决简单问题。
【典型例题】
如图所示，A、B两木块的质量分别为mA、mB，在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求A、B间的弹力FN。
【例2】如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平
力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？
【例3】如图所示，质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、
倾角为θ的斜面上，A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数
分别为μ1，μ2，当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时，
B受到摩擦力（　　）
A.等于零 B.方向平行于斜面向上　
　C.大小为μ1mgcosθ D.大小为μ2mgcosθ
【例4】.如图，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于（ ）
A．0 B．kｘ
C．（）kｘ D．（）kｘ
【例5】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？
【例6】如图所示，底座A上装有一根直立杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦。当圆环从底端以某一速度v向上飞起时，圆环的加速度大小为a，底座A不动，求圆环在升起和下落过程中，水平面对底座的支持力分别是多大？
【巩固与提高】
1．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f1，B、C间作
用力为f2，则f1和f2的大小为（　　）
A.f1＝f2＝0　　　　　 B.f1＝0，f2＝F　　　
C.f1＝，f2＝　　D.f1＝F，f2＝0
2.两个物体A和B，质量分别为m1和m2，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.　　　　B.　　　C.F D.
3.如图，用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一个小物体，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体以后，两段绳中的拉力Fa和Fb的变化情况是（　　）
A.Ta增大 B.Tb增大
C.Ta变小 D.Tb不变
4.如图所示，倾角为的斜面上放两物体m1和m2，用与斜面
平行的力F推m1，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体
之间的作用力总为　　　　　　　　。
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/s2）
6.如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即a=g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？
7.如图所示，质量分别为m和2m的两物体A、B叠放在一起，放在光滑的水平地面上，已知A、B间的最大摩擦力为A物体重力的μ倍，若用水平力分别作用在A或B上，使A、B保持相对静止做加速运动，则作用于A、B上的最大拉力FA与FB之比为多少？
8.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。为了探究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。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。
向下滑动，所以人相对斜面静止不动。
6. 解：圆环上升时，两物体受力如右图所示，其中f1为杆给环的摩擦力，f2为环给杆的摩擦力。
对圆环：mg＋f1＝ma ①
对底座：N1＋f2－Mg＝0 ②
由牛顿第三定律知：f1＝f2 ③
由①②③式可得：N1＝(M＋m)g－ma
圆环下降时，两物体受力如右图所示
对圆环：mg－f1＝ma＇ ④
对底座：Mg＋f2－N2＝0 ⑤
由牛顿第三定律得：f1＝f2 ⑥
由④⑤⑥三式解得：N2＝(M－m)g＋ma
【巩固与提高】
木箱对地面压力FN′=FN=g.
7 .解：当力F作用于A上，且A、B刚好不发生相对滑动时，对B由牛顿第二定律得：μmg=2ma　①
对整体同理得：FA＝(m+2m)a ②
由①②得
当力F作用于B上，且A、B刚好不发生相对滑动时，对A由牛顿第二定律得：μμmg＝ma′　③
对整体同理得FB＝(m+2m)a′④
由③④得FB＝3μmg
所以：FA:FB＝1:2
B
A
θ
v
B
A
F
C
A
B
V
a
m1
m2
F
A
B
A
B
C
Ta
Tb
m2
F
m1
θ
F
A
B
F
f1
mg
a
·
N1
f1
Mg
a＇
mg
f1
N2
·
f1
Mg