第课时牛顿运动定律的应用二(连接体、多过程及临界问题)【测控导航】知识点题号1.连接体问题2、3、4、82.临界问题1、5、63.多过程问题7、9、101.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为(C)A.μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg解析:当A、B之间恰好不发生相对滑动时,力F最大,此时,A物体所受的合力为μmg,由牛顿第二定律知aA==μg,对于A、B整体,加速度a=aA,由牛顿第二定律得,F=3ma=3μmg.C项正确.2.(2011年上海卷)如图所示,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为N,球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力(D)A.小于NB.等于NC.等于N+FD.大于N+F解析:剪断连接球b的细线后,b球会向上加速,造成两球之间的静电力F电增大,剪断前由整体法N=Mg+mag+mbg,F电=mbg+F.剪断后对箱和a球有N'=Mg+mag+F电'=N-mbg+F电',由于F电'>F电,所以N'>N+F,故选D.b球向上加速运动,处于超重状态,系统其他部分是静止的,所以可认为整体是超重,由超重的规律可知地面受到的压力大于N+F.3.如图所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人必须(C)A.匀速向下奔跑B.以加速度a=gsinα向下加速奔跑C.以加速度a=(1+)gsinα向下加速奔跑D.以加速度a=(1+)gsinα向上加速奔跑解析:以车为研究对象,在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系,如图(甲)所示.因为车静止不动,即两个方向上合力都为零,x轴方向:f-Mgsinα=0,所以摩擦力(人对车)沿斜面向上,大小等于Mgsinα,故人受车的作用力沿斜面向下.以人为研究对象受力分析如图(乙)所示.则有f'+mgsinα=ma,f=f'所以a=(1+)gsinα,方向沿斜面向下,故C正确.本题也可将人和车看做整体,由牛顿第二定律F=m1a1+m2a2+…知:(M+m)gsinα=M·0+m·a解得:a=(1+)gsinα.4.(年天津理综)如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力(A)A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小解析:A、B一起向右做匀减速直线运动,说明两个问题:①加速度a大小不变;②加速度a方向向左.对B物块受力分析,由牛顿第二定律F=ma可知,B受到的摩擦力方向向左,大小不变,A正确.5.如图(a)所示,用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s2,根据图(b)中所提供的信息不能计算出(D)A.物体的质量B.斜面的倾角C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力D.加速度为6m/s2时物体的速度解析:分析物体受力,由牛顿第二定律得:Fcosθ-mgsinθ=ma,由F=0时,a=-6m/s2,得θ=37°.由a=F-gsinθ和aF图线知:=,得:m=2kg,物体静止时的最小外力Fmincosθ=mgsinθ,Fmin=mgtanθ=15N,无法求出物体加速度为6m/s2时的速度,因物体的加速度是变化的,对应时间也未知,故选D.6.(福州一中模拟)如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是(B)A.+B.C.D.解析:因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同.若一直匀加速至右端,则L=μgt2,得:t=,C可能;若一直加速到右端时的速度恰好与带速v相等,则L=t,有:t=,D可能;若先匀加速到带速v,再匀速到右端,则+v(t-)=L,有:t=+,A可能;木块不可能一直匀速至右端,B不可能.7.质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为(B)A.18mB.54mC.72mD.198m解析:f=μmg=4N,故0～3s内,a=0.3s～6s内和9s～12s内,a=m/s2=2m/s2.第6s末的速度v6=2×3m/s=6m/s,故所求位移s=a+v6t2+v6t3+a=×2×32m+6×3m+6×3m+×2×32m=54m,故B正确.物体...
