三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律（3）
【課 題】牛頓第二定律的應(yīng)用（一）
【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】
1、進(jìn)一步加深對(duì)牛頓定律的理解
2、會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律處理連接體和超、失重問(wèn)題
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、超重和失重
1、當(dāng)系統(tǒng)的加速度豎直向上時(shí)（向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)）發(fā)生“超重”現(xiàn)象，超出的部分是ma；當(dāng)系統(tǒng)的加速度豎直向下時(shí)（向下加速運(yùn)動(dòng)或向上減速運(yùn)動(dòng)）發(fā)生“失重”現(xiàn)象，失去的部分是ma；當(dāng)豎直向下的加速度是g時(shí)（自由落體運(yùn)動(dòng)或處于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船里）發(fā)生“完全失重”現(xiàn)象。
2、不管物體處于失重還是超重狀態(tài)，物體本身的重力并沒(méi)有改變，而是對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力。
3、在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受到浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等。
二、簡(jiǎn)單連接體問(wèn)題的處理方法
在連接體問(wèn)題中，如果不要求知道各個(gè)運(yùn)動(dòng)物體之間的相互作用力，并且各個(gè)物體具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它們看成一個(gè)整體（當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)）分析受到的外力和運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（或其他未知量）；
如果需知道物體之間的相互作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程。
三、臨界問(wèn)題的分析
臨界是一個(gè)特殊的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，是物理過(guò)程發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，系統(tǒng)的某些物理量達(dá)到極值．臨界點(diǎn)的兩側(cè)，物體的受力情況、變化規(guī)律、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一般要發(fā)生改變；利用臨界值來(lái)作為解題思路的起點(diǎn)是一種很有用的思考途徑，也可以說(shuō)是利用臨界條件求解．這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵在于抓住滿(mǎn)足臨界值的條件，準(zhǔn)確地分析物理過(guò)程，進(jìn)行求解．
【典型剖析】
[例1]（啟東市2008屆高三第一次調(diào)研）某同學(xué)把一體重秤放在電梯的地板上，他站在體重秤上隨電梯運(yùn)動(dòng)并觀察體重秤示數(shù)的變化情況.下表記錄了幾個(gè)特定時(shí)刻體重秤的示數(shù).（表內(nèi)時(shí)間不表示先后順序）
時(shí) 間t0t1t2t3
體重秤示數(shù)/kg45.050.040.045.0
若已知t0時(shí)刻電梯靜止，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ）
A．t1和t2時(shí)刻該同學(xué)的質(zhì)量并沒(méi)有變化，但所受重力發(fā)生變化；
B．t1和t2時(shí)刻電梯的加速度方向一定相反；
C．t1和t2時(shí)刻電梯的加速度大小相等，運(yùn)動(dòng)方向不一定相反；
D．t3時(shí)刻電梯可能向上運(yùn)動(dòng)
[例2]（海門(mén)市2008屆第一次診斷性考試）如圖所示，水平地面上有兩塊完全相同的木塊AB，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B間的相互作用力，下列說(shuō)法可能正確的是（ ）
A．若地面是完全光滑的，則FAB=F
B．若地面是完全光滑的，則FAB=F /2
C．若地面是有摩擦的，且AB未被推動(dòng)，可能FAB=F/3
D．若地面是有摩擦的，且AB被推動(dòng)，則FAB=F/2
[例3] 如圖所示，在光滑水平面上有一小車(chē) A，其質(zhì)量為mA=2．0 kg，小車(chē)上放一個(gè)物體B，其質(zhì)量為mB＝1．0kg，如圖甲所示．給B一個(gè)水平推力F，當(dāng)F增大到稍大于3.0N時(shí)，A、B開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)．如果撤去F，對(duì)A施加一水平推力F’，如圖乙所示，要使A、B不相對(duì)滑動(dòng)，求F’的最大值．
[例4]（2008年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)查二）（14分）如圖所示，質(zhì)量為M的汽車(chē)通過(guò)質(zhì)量不計(jì)的繩索拖著質(zhì)量為m的車(chē)廂（可作為質(zhì)點(diǎn)）在水平地面上由靜止開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．已知汽車(chē)和車(chē)廂與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為? ，汽車(chē)和車(chē)廂之間的繩索與水平地面間的夾角為? ，汽車(chē)的額定功率為P，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．為使汽車(chē)能盡快地加速到最大速度又能使汽車(chē)和車(chē)廂始終保持相對(duì)靜止，問(wèn)：
（1）汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度為多少？
（2）汽車(chē)能達(dá)到的最大加速度為多少？
（3）汽車(chē)以最大加速度行駛的時(shí)間為多少？
[例5] 如圖所示物體A靜止在臺(tái)秤的秤盤(pán)B上，A的質(zhì)量mA=10.5 kg，B的質(zhì)量mB=1.5 kg，彈簧的質(zhì)量忽略不計(jì)，彈簧的勁度系數(shù) k=800 N／m．現(xiàn)給A施加一個(gè)豎直向上的力F，使它向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．已知力F在t=0.2s內(nèi)是變力，在0.2S后是恒力．求 F的最大值與最小值．（取g=10 m／s2）
【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、（通州市2008屆第六次調(diào)研）如圖甲所示，輕彈簧一端豎直固定在水平地面上，其正上方有一個(gè)物塊，物塊從高處自由下落到彈簧的上端O處，將彈簧壓縮了x0時(shí)，物塊的速度變?yōu)榱悖畯奈飰K與彈簧接觸開(kāi)始，在圖乙中能正確反映物塊加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是（ ）
2、（鹽城市2008屆六所名校聯(lián)考）如圖所示，一質(zhì)量為M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一質(zhì)量為m的物體A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面勻速上滑，在A上滑的過(guò)程中直角劈B相對(duì)地面始終靜止，則關(guān)于地面對(duì)劈的摩擦力f及支持力N正確的是（ ）
A．f = 0 ，N = Mg+mg B．f向左，N
A．0，0 ； B．0，g ；
C．0，3g /2 ； D．g ，3g /2 ；
4、（2011江蘇第9題）如圖所示，傾角為α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)綢帶跨過(guò)斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無(wú)摩擦�，F(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m(M>m)的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。在α角取不同值的情況下，下列說(shuō)法正確的有（ ）
A．兩物塊所受摩擦力的大小總是相等
B．兩物塊不可能同時(shí)相對(duì)綢帶靜止
C．M不可能相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)
D．m不可能相對(duì)斜面向上滑動(dòng)
5、（南京市2008屆4月高三調(diào)研考試）如圖（a）所示，質(zhì)量為M = 10kg的滑塊放在水平地面上，滑塊上固定一個(gè)輕細(xì)桿ABC，∠ABC = 45?．在A端固定一個(gè)質(zhì)量為m = 2kg的小球，滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為? = 0.5．現(xiàn)對(duì)滑塊施加一個(gè)水平向
右的推力F1 = 84N，使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)．求此時(shí)輕桿對(duì)小球作用力F2的大小和方向．（取g＝10m/s2），有位同學(xué)是這樣解的??
小球受到重力及桿的作用力F2，因?yàn)槭禽p桿，所以F2方向沿桿向上，受力情況如圖（b）所示．根據(jù)所畫(huà)的平行四邊形，可以求得：
F2 ＝ mg ＝ ×2×10N ＝ 20 N．
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaosan/76486.html
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