牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用6、黃金時(shí)代是在我們的前面，而不在我們的后面。7、心急吃不了熱湯圓。8、你可以很有個(gè)性，但某些時(shí)候請(qǐng)收斂。9、只為成功找方法，不為失敗找借口(蹩腳的工人總是說工具不好)。10、只要下定決心克服恐懼，便幾乎能克服任何恐懼。因?yàn)椋?qǐng)記住，除了在腦海中，恐懼無處藏身。--戴爾．卡耐基。牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用6、黃金時(shí)代是在我們的前面，而不在我們的后面。7、心急吃不了熱湯圓。8、你可以很有個(gè)性，但某些時(shí)候請(qǐng)收斂。9、只為成功找方法，不為失敗找借口(蹩腳的工人總是說工具不好)。10、只要下定決心克服恐懼，便幾乎能克服任何恐懼。因?yàn)?，?qǐng)記住，除了在腦海中，恐懼無處藏身。--戴爾．卡耐基。第3講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用1.連接體(1)兩個(gè)(或兩個(gè)以上)相關(guān)聯(lián)的物體，我們稱之為連接體．連接體的加速度通常是的，但也有不同的情況．(2)處理連接體問題的方法：與．要么先整體后隔離，要么先隔離后整體．相同整體法隔離法2．整體法(1)整體法是指連接體內(nèi)物體間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)(具有相同加速度)，可以把連接體內(nèi)所有物體組成的系統(tǒng)作為考慮，分析其受力情況，對(duì)整體列方程求解．(2)整體法可以求系統(tǒng)的或外界對(duì)系統(tǒng)的作用力．3．隔離法(1)隔離法是指當(dāng)我們所研究的問題涉及多個(gè)物體組成的系統(tǒng)時(shí)，需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用力，從研究方便出發(fā)，把某個(gè)物體從系統(tǒng)中出來，作為研究對(duì)象，分析受力情況，再列方程求解．(2)隔離法適合求物體系統(tǒng)內(nèi)各的相互作用力或各個(gè)物體的加速度．加速度隔離物體間整體在物體的運(yùn)動(dòng)變化過程中，往往達(dá)到某個(gè)特定狀態(tài)時(shí)，有關(guān)的物理量將發(fā)生突變，此狀態(tài)叫

，相應(yīng)的待求物理量的值叫

，此類問題稱為臨界問題．利用臨界值來作為解題思路的起點(diǎn)是一種很有用的思考途徑，這種方法稱為臨界條件法，又叫極限法．這種方法是將物體的變化過程推至

——臨界狀態(tài)，抓住滿足臨界值的條件，準(zhǔn)確分析物理過程進(jìn)行求解．常出現(xiàn)的臨界條件為：(1)地面、繩子或桿的彈力為零；(2)相對(duì)靜止的物體間靜摩擦力達(dá)到

，通常在計(jì)算中取最大靜摩擦力

滑動(dòng)摩擦力．臨界狀態(tài)臨界值極限最大等于【針對(duì)訓(xùn)練】2.如圖3－3－2所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的A、B兩個(gè)物體，A、B間的最大靜摩擦力為μmg，現(xiàn)用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則拉力F的最大值為()A．μmgB．2μmgC．3μmgD．4μmg【答案】

C(1)若系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體間的相互作用力時(shí)，一般先用整體法由牛頓第二定律求出系統(tǒng)的加速度(注意F＝ma中質(zhì)量m與研究對(duì)象相對(duì)應(yīng))，再根據(jù)題目要求，將其中的某個(gè)物體(受力數(shù)少的物體)進(jìn)行隔離分析并求解它們之間的相互作用力，即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”．(2)若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的加速度不相同，又需要知道物體間的相互作用力，往往把物體從系統(tǒng)中隔離出來，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．【審題視點(diǎn)】

(1)開始時(shí)F較小，兩物體一起以相同的加速度運(yùn)動(dòng)．(2)當(dāng)F增大到某一值時(shí)，兩物體相對(duì)滑動(dòng)，m1水平方向僅受滑動(dòng)摩擦力作用，加速度不變，m2水平方向所受合力增大，加速度增大．

【答案】

A

【答案】

B此類問題的特點(diǎn)是物體的受力情況或運(yùn)動(dòng)情況由圖象給出，要求能從中提取有效信息，然后將問題轉(zhuǎn)化為一般動(dòng)力學(xué)問題，用解牛頓定律問題的常規(guī)方法去解決．【答案】

(1)0.2(2)6N(3)46m【答案】

(1)0.2N(2)0.375m(1)滑塊—滑板類問題的特點(diǎn)涉及兩個(gè)物體，并且物體間存在相對(duì)滑動(dòng)．(2)滑塊和滑板常見的兩種位移關(guān)系滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長．【答案】

1s【解析】

本題中人和木板運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：相對(duì)于地面，人向右加速運(yùn)動(dòng)，木板向左加速運(yùn)動(dòng)，兩者構(gòu)成的整體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并不相同，所以分析、求解時(shí)不能整體分析，只能將人和木板分別隔離，即采用兩次隔離進(jìn)行分析、求解．(1)設(shè)人的質(zhì)量為m，加速度為a1，人受到的摩擦力為f，由牛頓第二定律有f＝ma1＝200N.(2)由牛頓第三定律可知人對(duì)木板的摩擦力大小為f′＝200N設(shè)木板的質(zhì)量為M，加速度為a2，對(duì)木板由牛頓第二定律有f′－μ(M＋m)g＝Ma2代入數(shù)據(jù)解得a2＝2m/s2，方向向左．【答案】

(1)200N(2)2m/s2，方向向左(3)8m4m在應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問題中，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的加速度不同時(shí)，物體有可能處于不同的狀態(tài)，特別是題目中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語時(shí)，往往會(huì)有臨界現(xiàn)象，此時(shí)要采用假設(shè)法或極限分析法，看物體以不同的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有哪些現(xiàn)象發(fā)生，盡快找出臨界點(diǎn)，求出臨界條件．1．動(dòng)力學(xué)中的典型臨界問題(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離，臨界條件是：彈力FN＝0.(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大值．(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松弛的臨界條件是：FT＝0.(4)加速度最大與速度最大的臨界條件：當(dāng)物體在受到變化的外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度和速度都會(huì)不斷變化，當(dāng)所受合外力最大時(shí)，具有最大加速度；合外力最小時(shí)，具有最小加速度．當(dāng)出現(xiàn)速度有最大值或最小值的臨界條件時(shí)，物體處于臨界狀態(tài)，所對(duì)應(yīng)的加速度為零或最大．2．解題策略解決此類問題重在形成清晰的物理圖景，分析清楚物理過程，從而找出臨界條件或達(dá)到極值的條件，要特別注意可能出現(xiàn)的多種情況．【潛點(diǎn)探究】

此題有兩個(gè)臨界條件，當(dāng)推力F較小時(shí)，物塊有相對(duì)斜面向下運(yùn)動(dòng)的可能性，此時(shí)物塊受到的摩擦力沿斜面向上；當(dāng)推力F較大時(shí)，物塊有相對(duì)斜面向上運(yùn)動(dòng)的可能性，此時(shí)物塊受到的摩擦力沿斜面向下．找準(zhǔn)臨界狀態(tài)是求解此題的關(guān)鍵．(2)設(shè)物塊處于相對(duì)斜面向上滑動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí)的推力為F2，對(duì)物塊分析，在水平方向有F′Nsinθ＋μF′Ncosθ＝ma2，豎直方向有F′Ncosθ－μF′Nsinθ－mg＝0，對(duì)整體有F2＝(M＋m)a2代入數(shù)值得a2＝11.2m/s2，F(xiàn)2＝33.6N綜上所述可知推力F的取值范圍為：14.4N≤F≤33.6N【答案】

14.4N≤F≤33.6N【答案】

72N168N●連接體的受力分析1．(2012·銅川模擬)如圖3－3－11所示，A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上．A、B間接觸面光滑，在水平推力F作用下兩物體一起加速運(yùn)動(dòng)，物體A恰好不離開地面，則關(guān)于A、B兩物體的受力個(gè)數(shù)，下列說法正確的是()A．A受3個(gè)力，B受4個(gè)力B．A受4個(gè)力，B受3個(gè)力C．A受3個(gè)力，B受3個(gè)力D．A受4個(gè)力，B受4個(gè)力【解析】

該題考查加速度相同的連接體的受力分析．由于A恰好不離開地面，所以地面對(duì)A的支持力為零，因此A只受到三個(gè)力的作用，而B受到四個(gè)力的作用，A選項(xiàng)正確．【答案】

A●整體法與隔離法及超重問題2.(2011·上海高考)如圖3－3－12，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)．地面受到的壓力為FN，球b所受細(xì)線的拉力為F.剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過程中地面受到的壓力()A．小于FNB．等于FNC．等于FN＋FD．大于FN＋F【解析】

剪斷細(xì)線前，把箱子以及兩小球a、b看做一個(gè)整體，靜止時(shí)地面受到的壓力為FN等于三個(gè)物體的總重力，即FN＝Mg＋mag＋mbg，對(duì)球b由平衡條件得F電＝mbg＋F；剪斷細(xì)線后，對(duì)箱子和a球由平衡條件得FN′＝Mg＋mag＋F電′＝FN－mbg＋F電′，b球加速上升過程中，兩球之間的庫侖力增大，即F電′＞F電，因此FN′＞FN＋F，D正確，A、B、C錯(cuò)誤．【答案】

D●臨界問題3.(2013屆渭南模擬)如圖3－3－13所示，有A、B兩個(gè)楔形木塊，質(zhì)量均為m，靠在一起放于水平面上，它們的接觸面的傾角為θ.現(xiàn)對(duì)木塊A施一水平推力F，若不計(jì)一切摩擦，要使A、B一起運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，求水平推力F的最大值．【解析】

A、B一起運(yùn)動(dòng)，則以A、B整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：F＝2ma以A為研究對(duì)象，其受力情況如圖所示．由圖可知，A、B一起運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是地面對(duì)A的支持力為FN＝0豎直方向：FBAcosθ＝mg水平方向：F－FBAsinθ＝ma聯(lián)立上式可得F＝2mgtanθ，即水平推力F的最大值為2mgtanθ.【答案】

2mgtanθ●滑塊－滑板類問題5．(2013屆東北師大附中檢測(cè))如圖3－3－15，質(zhì)量M＝1kg的木板靜止在水平面上，質(zhì)量m＝1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.4，取g＝10m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個(gè)水平向左的力F.(1)若力F恒為8N，經(jīng)1s鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端，求木板的長度L；(2)若力F從零開始逐漸增加，且木板足夠長．試通過分析與計(jì)算，在圖3－3－16中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象．【答案】

(1)1m(2)見解析謝謝！