| 系统牛顿第二定律（质点系牛顿第二定律） |
主编：黄冈中学物理集体备课组
1、质量M=10kg的木楔ABC静止于粗糙水平地面上，如图，动摩擦因数μ=0.02，在木楔的倾角α=30°的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块，由静止开始沿斜面下滑，当滑行至s=1.4m时，速度v=1.4m/s，在这过程木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小、方向和地面对木楔的支持力．(g=10m/s2)
解法一：（隔离法）
先隔离物块m，根据运动学公式得：
v2=2as
=0.7m/s2<gsinθ=5m/s2
可见物块m受到沿斜面向上的滑动摩擦力，对物体m为对象
对斜面M：假设地面对M静摩擦力向右：
f地＋N′sin30°－f′cos30°=0
而N′=N=
，f′=f=4.3N
f地=－Nsin30°＋fcos30°=－0.61N
说明地面对斜面M的静摩擦力f地=0.61N，负号表示方向水平向左．
可求出地面对斜面M的支持力N地
N地－f′sin30°－N′cos30°－Mg=0
N地= fsin30°＋ Ncos30°＋Mg=109.65N<(M＋m)g=110N
因m有沿斜面向下的加速度分量，故整体可看作失重状态
方法二：当连接体各物体加速度不同时，常规方法可采用隔离法，也可采用对系统到牛顿第二定律方程．
=m1a1x＋m2a2x＋…＋mnanx
=m1a1y＋m2a2y＋…＋mnany
解法二：系统牛顿第二定律：
把物块m和斜面M当作一个系统，则：
x：f地=M×0 ＋macos30°=0.61N水平向左
y：(M＋m)g－N地=M×0＋masin30°
N地=(M＋m)g－ma sin30°=109.56N
例2：如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块．已知所有接触面都是光滑的，现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，求楔形木块对水平桌面的压力和静摩擦力
解法一：隔离法
Na=mgcosα
Nb=mgcosβ
N地=mg＋mgcosβsinα＋mgcosαsinβ
=Mg＋mg(sin2α＋cos2α)
=Mg＋mg
f地=Nb′cosα－Na′cosβ=mgcosβcosα－mgcosαcosβ=0N
解法二：系统牛顿第二定律列方程：
(M＋2m)g－N地=M×0＋mgsin2α＋mgsin2β
N地=(M＋m)g
向右为正方向：f地= M×0＋mgsinαcosα－mgsinβcosβ=0
年级 |
课程名称 |
免费听课 |
课程详情 |
高一全科点睛班课程  |
|||
| 高一全科强化班课程 | |||
| 高二全科全年强化班 |
|||
| 高三全科强化班课程 |
|||
| 初一全科强化班课程 | |||
| 初一全科点睛班课程 | |||
| 初二全科强化班视频 |
|||
| 初二全科点睛班课程 |
|||
| 初三全科强化班 |
|||
| 全科巨无霸同步提高课程 | |||
| 小学全年全科强化班 |
|||
- 返回 -
