环的重力,当P环向左移动一段距离后,发现细绳和竖直方向夹角a变小,所以在细绳拉力的竖直分量不变的情况下,拉力T应变小由以上分析可知应选B
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f高中奥林匹克物理竞赛解题方法之一整体法Page2
例4如图15所示,质量为M的劈块,其左右劈面的倾角分别为θ130°、θ245°,质量分别为m1
3kg和m220kg的两物块,
同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑,劈块始终与水平面保持相对静止,各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ020,求两物块下滑过程中m1和m2均未达到底端劈块受到地面的摩擦力。(g10ms2)解析选M、m1和m2构成的整体为研究对象,把在相同时间内,M保持静止、m1和m2分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整
体过程来研究。根据各种性质的力产生的条件,在水平方向,整体除受到地面的静摩擦力外,不可能再受到其他力;如果受到静摩擦力,那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。根据系统牛顿第二定律,取水平向左的方向为正方向,则有F合xMa′m1a1x-m2a2x其中a′、a1x和a2x分别为M、m1和m2在水平方向的加速度的大小,而a′0,a1xgsi
30°-μcos30°cos30°a2xgsi
45°-μcos45°cos45°F合m1gsi
30°-μcos30°cos30°-m2gsi
45°-μcos45°cos45°()
∴
13322231002201003222222
-23N负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反所以劈块受到地面的摩擦力的大小为23N,方向水平向右例5如图16所示,质量为M的平板小车放在倾角为θ的光滑斜面上(斜面固定),一质量为m的人在车上沿平板向下运动时,车恰
好静止,求人的加速度
解析
以人、车整体为研究对象,根据系统牛顿运动定律求解。如图16甲,由系统牛顿第二定律得:
Mmgsi
θma解得人的加速度为a例6
Mmgsi
m
如图17所示,质量M10kg的木块
ABC静置于粗糙的水平地面上,滑动摩擦因数μ002,在木块的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m10kg的物块静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s14m时,其速度v14ms,在这个过程中木块没有动,求地面对木块的摩擦力的大小和方向(重力加速度取g10s2)解析物块m由静止开始沿木块的斜面下滑,受重力、弹力、摩擦力,在这三个恒力的作用下做匀加速直线运动,由运动学公式可以
求出下滑的加速度,物块m是处于不平衡状态,说明木块M一定受到地面给它的摩察力,其大小、方向可根据力的平衡条件求解。此题也可以将物块m、木块M视为一个整体,根据r