牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用專題九：系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題（三）講義-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題（三）---------------系統(tǒng)具有不同的加速度【知識(shí)要點(diǎn)】在專題六中我們研究的是系統(tǒng)中各個(gè)物體加速度相等的情況。那么，當(dāng)研究對(duì)象是由多個(gè)相互作用、相互聯(lián)系的物體組成的系統(tǒng)，各部分的加速度又不相同，且研究不涉及系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用時(shí)，我們又應(yīng)該怎樣去處理呢？這里介紹三種方法去解決。（1）隔離法：把系統(tǒng)里這些加速度不相等的物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，逐個(gè)進(jìn)行受力分析，列出牛頓第二定律解決；（2）直接以系統(tǒng)整體為研究對(duì)象，運(yùn)用牛頓第二定律拓展式進(jìn)行求解。①牛頓第二定律拓展式的內(nèi)容為:系統(tǒng)所受到的合外力等于各個(gè)物體的質(zhì)量與其對(duì)應(yīng)的加速度乘積的矢量和，即：F合=m1a1+m2a2+…+mnan。②應(yīng)用該定律時(shí)應(yīng)注意分清內(nèi)力、外力和牛頓第二定律矢量性的確定。③此方法常用于半定量的計(jì)算以及對(duì)運(yùn)算結(jié)果的驗(yàn)證中。（3）利用非慣性系的慣性力解決。下面給大家舉例說(shuō)明?！纠?】質(zhì)量為m的物體沿傾角為θ的斜面以加速度a下滑時(shí)，質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地板上，如圖所示。則斜面體對(duì)地面的壓力大小為，斜面體受地面的摩擦力大小為?！咀兪?】如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相同，形狀相同的斜面，放在地面上。另有三個(gè)質(zhì)量相同的小物體分別從斜面頂端沿斜面滑下。由于小物體跟斜面間的摩擦不同，第一個(gè)小物體勻加速下滑；第二個(gè)小物體勻速下滑；第三個(gè)小物體以初速v0勻減速下滑。三個(gè)斜面都不動(dòng)。則下滑過(guò)程中斜面對(duì)地面的壓力大小順序是（ ）A．N1=N2=N3 B．N1<N2<N3C．N1>N2>N3 D．N1<N2=N3【變式2】如圖所示，A、B、C為三個(gè)質(zhì)量相等，材料相同的小滑塊，在沿斜面向上的拉力作用下，沿相同的粗糙斜面上滑，其中A勻速上滑，B加速上滑，C減速上滑，而斜面體相對(duì)地面均處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面體甲、乙、丙所受地面的摩擦力分別為Fμ1、Fμ2、Fμ3，該三個(gè)力的大小關(guān)系是（）A、==B、＞＞C、＜＜D、＞＞【例2】如圖所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，開(kāi)始時(shí)小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的0.5，即a=0.5g，則小球在下滑的過(guò)程中，木箱對(duì)地面的壓力為多少？【變式3】如圖所示，質(zhì)量為M的木板放在傾角為θ的光滑斜面上，質(zhì)量為m的人在木板上跑，假如腳與板接觸處不打滑。（1）要保持木板相對(duì)斜面靜止，人應(yīng)以多大的加速度朝什么方向跑動(dòng)？例2例2變式3變式412【變式4】在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的光滑斜面，其上有一質(zhì)量為m的物塊，如圖所示。物塊在下滑的過(guò)程中對(duì)斜面壓力的大小為（）A.B.C.D.【針對(duì)訓(xùn)練】1、一傾角為300的斜劈放在水平地面上，一物體沿斜劈勻速下滑，斜劈靜止?，F(xiàn)給物體施加如圖3所示力F，F(xiàn)與豎直方向夾角為300，斜劈仍靜止，則此時(shí)地面對(duì)斜劈的摩擦力（）A、大小為零B、方向水平向右C、方向水平向左D、無(wú)法判斷大小和方向2、如圖所示，在托盤(pán)測(cè)力計(jì)的托盤(pán)內(nèi)固定一個(gè)質(zhì)量為M的光滑的斜面體，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在斜面上，讓它自由滑下，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)(D)A．N＝(M＋m)gB．N＝MgC．N>(M＋m)gD．N<(M＋m)g3、如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平面上，一輕質(zhì)彈簧上端固定在框架上，下端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒(méi)有跳起，則框架對(duì)地面壓力為零的瞬間，小球的加速度為（）A.gB.C.0D.4、如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤(pán)，A和C（包括支架）的總質(zhì)量為M，B為鐵片，質(zhì)量為m，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，鐵片被吸引而上升的過(guò)程中輕繩上的拉力F的大小為（C）A.F=mgB.Mg<F<(M+m)gC.F>(M+m)gD.F=(M+m)g【知識(shí)拓展】關(guān)于非慣性系中的平動(dòng)慣性力如圖所示，相對(duì)靜止的物體M和m，相對(duì)地面以共同加速度a向前運(yùn)動(dòng)。有兩個(gè)觀察者A和B，他們分別代表慣性參考系和非慣性參考系。A看物體m：牛頓第二定律成立，物體受到的靜摩擦力為f=ma。B看物體m：物體受到的靜摩擦力為f=ma