專題整體法和隔離法解決連接體問題(編輯修改稿)
2025-06-16 05:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m421 ??Bs (9)分析 B在 A板上運(yùn)動(dòng)時(shí) ,A板的受力情況 . 答 A板受力分析如右圖所示 ,其中 N1 為 B對(duì) A的壓力 ,N1= A的 支持力、 f1′ 為 B對(duì) A的滑動(dòng)摩擦力 ,f2′ 為桌面對(duì) A的滑 動(dòng)摩擦力 ,F為要求的力 . (10)如何求拉力 F? 答 由問題 (9)的分析 ,對(duì) A應(yīng)用牛頓第二定律 ,得 Ff1′ f2′= MaA其中 :f1′= μ 1N1=μ 1mg f2′= μ 2N2 N2=N1+Mg=(M+m)g 綜上所述可得 :F=μ 1mg+μ 2(M+m)g+MaA 代入數(shù)值得 :F=26 N 答案 26 N 【 思維拓展 】 上題中要使 B能靜止于 A上不動(dòng) ,力 F最大為多少 ? 答案 21 N 【 方法歸納 】 物理過程的分析是解決物理問題的關(guān)鍵 ,本題對(duì)分析物 理過程的能力要求較高 .隔離法就是要求分析某物體的 運(yùn)動(dòng)過程時(shí)只研究這一物體 ,不要受其它物體運(yùn)動(dòng)的干 擾 .本題中 B物體在 A上的運(yùn)動(dòng)是勻加速 ,落下 A后是勻減 速 ,都是對(duì)桌面的加速度 ,不要受 A運(yùn)動(dòng)的干擾 ,同樣分析 A的運(yùn)動(dòng)時(shí) ,不要受 B的運(yùn)動(dòng)的影響 . 【 例 2】 如圖所示 ,質(zhì)量 m=1 kg的物塊 放在傾斜角 θ =37176。 的斜面上 ,斜面 體的質(zhì)量 M=2 kg,斜面與物體間的 動(dòng)摩擦因數(shù) μ =,地面光滑 .現(xiàn)對(duì)斜面體施加一水平推 力 F,要使物體 m相對(duì)斜面靜止 ,F應(yīng)為多大 ?(設(shè)物體與斜 面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 ,g取 10 m/s2) 【 思路剖析 】 (1)若斜面體 M不動(dòng) ,m在斜面上受哪幾個(gè)力 ?作出受力分 析圖 .若 M不動(dòng) ,m能相對(duì) M靜止嗎 ?為什么 ? 答 m受重力 mg,支持力 N,摩擦力 f,受力分析 如右圖所示 .因?yàn)檫@時(shí) :mgsinθ f =μ mgcosθ 整體法與隔離法交替應(yīng)用 故知 m將沿斜面加速下滑 . (2)m、 M相對(duì)靜止是指 m、 M都靜止嗎 ? 答 不是 ,所謂相對(duì)靜止是指 m、 M的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同 .當(dāng) 然也包括 m、 M都靜止的情況 . (3)如果按題目的要求用水平力 F推動(dòng) M運(yùn)動(dòng)時(shí) ,m可能相 對(duì) M靜止嗎 ? 答 當(dāng) M不動(dòng)時(shí) ,由于 N(cosθ +μ sinθ )mg,因此 m不 能相對(duì) M靜止 .但這可以通過增大 N來實(shí)現(xiàn) m相對(duì) M靜止 . 當(dāng) M靜止時(shí) ,它對(duì) m的彈力 N較小 ,如果用 F推動(dòng) M去“主 動(dòng)”擠壓 m,就能增大 N,從而使 m、 M相對(duì)靜止 . (4)如何思考需要多大的 推力 F,才能使 m、 M相 對(duì)靜止 呢 ? 答 由于 m、 M相對(duì)靜止時(shí) ,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必須相同 ,而 M在 豎直方向是靜止 ,這就要求 m在豎直方向也須靜止 ,這時(shí) 就有 :N(cosθ +μ sinθ )=mg. 同時(shí) ,m在水平方向的 兩個(gè)力 Nsinθ μ Ncosθ ,因而 m在 水平方向有加速度 :a= ,M與 m在水平方向 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也相同 ,就必須在水平方向具有相同的加速 度 .事實(shí)上 ,m、 M水平方向共同的加速度 a的大小 ,就決 定了產(chǎn)生這個(gè) 加速度的水平推 力 F的大小 ,即 F=(m+M)a. (5)F至少要多大 ,才能使 m、 M相對(duì)靜止呢 ? 答 由問題 (4)的分析可知 ,對(duì) m 在豎直方向有 :Ncosθ +μ Nsinθ =mg 在水平方向有 :Nsinθ μ Ncosθ =ma1 可解出加速度 :a= m/s2 再對(duì) m、 M整體有 :F1=(
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