牛顿第二定律之整体隔离法

牛顿第二定律的应用之整体隔离法

1、整体法：把相互作用的多个物体视为一个整体进行分析的方法称为整体法。

2、隔离体：把某个物体从系统中单独“隔离”出来，作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法。

例1、如图所示，质量为2m 的物块A ，质量为m 的物块B ，A 、B 两物体与地面的摩擦不计，在已知水平力F 的作用下，A 、B 一起做加速运动，A 对B 的作用力为________。

变式1.如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平面上，如果它们分别受到水平推力F 1和F 2的作用，而且F 1>F 2，则1施于2的作用力大小为( )

A.F 1

B.F 2

C.1

2(F 1＋F 2) D.1

2

(F 1－F 2)

变式2.如图所示，两个质量分别为m 1＝2 kg 、m 2＝3 kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F 1＝30 N 、F 2＝20 N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上，则( )

A ．弹簧秤的示数是25 N

B ．弹簧秤的示数是50 N

C ．在突然撤去F 2的瞬间，m 1的加速度大小为5 m/s 2

D ．在突然撤去F 1的瞬间，m 1的加速度大小为13 m/s 2

变式3.有5个质量均为m 的相同木块,并列地放在水平地面上,如下图所示。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ。当木块1受到水平力F 的作用，5个木块同时向右做匀加速运动，求:

(1) 匀加速运动的加速度;

(2) 第4块木块所受合力; (3) 第4木块受到第3块木块作用力的大小．

例2、如图所示,光滑水平地面有一装有架子的小车M ，用细线拖着一个质量为m 小球在水平地面上向左匀加速运动，稳定后绳子与竖直方向的夹角为θ.求小车受到水平拉力F ？

变式1.如图所示，质量为M 的斜面A 置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B 与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F 作用下，A 与B 一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ，物体B 的质量为m ，则它们的加速度a 及推力F 的大小为（ ）

A. θsin g a =，)sin ()(θμ++=g m M F

B. θcos g a =，θcos )(g m M F +=

C. θtan g a =，)tan ()(θμ++=g m M F

D. θcot g a =，g m M F )(+=μ

变式2.如图所示的三个物体A 、B 、C ，其质量分别为m 1、m 2、m 3，带有滑轮的物体B 放在光滑平面上，滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不计．为使三物体间无相对运动，则水平推力的大小应为F ＝__________。

例3、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2 kg ，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10 N ，方向竖直向下的力施加在物块A 上，

则此瞬间，A 对B 的压力大小为(g ＝10 m/s 2

)( )

A ．10 N

B ．20 N

C ．25 N

D ．30 N

变式1.如图所示，一轻质弹簧竖直放置在水平面上，弹簧上端放着质量为2kg 的物体A ，处于静止

状态。现将一个质量为3kg 的物体B 轻放在A 上，释放瞬间，B 对A 的压力大小为（取g=10m/s 2

）

θ

F

1 2 3 4 5

F ө

m

M

F

F

A

B C

A. 0N

B. 12N

C. 20N

D. 30N

牛顿第二定律的应用之整体隔离法练习

1. 如图所示,在光滑的地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做加速运动,小车质量为M,木块质量为m,设加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为µ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是

A. µmg

B. ma

C. mF/（M+m）

D. F-Ma

2．如图甲所示，物体M放在光滑水平桌面上，桌面一端附有轻质光滑定滑轮，若用一根跨过滑轮的轻绳系住M，另一端挂一质量为m的物体，M的加速度为a1，若另一端改为施加一竖直向下F＝mg的恒力，如图乙所示，M的加速度为a2，则( )

A．a1>a2

B．a1＝a2

C．a1

D．无法确定

3．如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物。现用一竖直向上的外力F拉着弹簧测力计，使其向下做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为( ) A．mg

B．F

C.

m

m＋m0

F

D.

m0

m＋m0

F

4．如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘中有物体质量为m，当盘静止时，弹簧伸长了l，今向下拉盘使弹簧再伸长Δl后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚刚松开手时盘对物体的支持力等于（）

A．（1+

l

l

∆

）（m+m0）g B．（1+

l

l

∆

）mg

C．

l

l

∆

mg D．

l

l

∆

（m+m0）g

5．两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下，滑块B受到的摩擦力( )

A．等于零 B．方向沿斜面向上

C．大小等于μ1mgcos θ D．大于等于μ2mgcos θ

6.如图所示，一内表面光滑的凹形球面小车，半径R=25cm，车内有一小球，当小车以恒定加速度向右运动时，小球沿凹形球面上升的最大高度为5cm，若小球的质量m=0.5kg，小车质量M=4.5kg，应用多大水平力推车?（水平面光滑）

7．如图所示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为m A＝3.0 kg和m B＝2.0 kg，它们与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.10.在A、B之间有一原长l＝15 cm、劲度系数k＝500 N/m的轻质弹簧将它们连接．现分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上，已知F1＝20 N，F2＝10 N，取g＝10m/s2。当物体运动达到稳定时，求：

(1)A和B共同运动的加速度；

(2)A、B之间的距离(A和B均可视为质点)．

8．如图所示，倾角为α的斜面上放两物体m1和m2，用与斜面平行的力F推m1，使两物体加速上滑，如果斜面光滑，两物体之间的作用力为多大？如果斜面不光滑，两物体之间的作用力为多大？

m1

m2

F

α