③滑块滑离滑板的临界条件
当滑板的长度一定时,滑块可能从滑板滑下,恰好滑到滑板的边缘达到共同速度是滑块滑离滑板的临界条件。
特别提醒
此类问题涉及两个物体、多个运动过程,并且物体间还存在相对运动,所以应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口。求解中应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度。
1.思维辨析
(1)整体法和隔离法是指选取研究对象的方法。( )
(2)只有相对静止的物体才可以看成一个整体系统。( )
(3)“恰好出现”与“恰好不出现”指物体的所处状态相同。( )
(4)整体法与隔离法可以相互代替,只是繁简不同。( )
(5)子弹打木块的相关问题可以归结为滑块滑板类问题。( )
(6)连接体问题包含滑块—滑板类问题。( )
(7)临界问题往往出现在连接体问题中。( )
(8)连接体问题、临界问题、滑块—滑板类问题都独立于牛顿运动定律问题。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)×
2.如图所示,a、b两物体的质量分别为m1和m2,由轻质弹簧相连。当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2。则有( )
A.a1=a2,x1=x2 B.a1<a2,x1=x2
C.a1=a2,x1>x2 D.a1<a2,x1>x2
答案 B
解析 对a、b物体及弹簧整体分析,有:
F-?m1+m2?gFFa1==-g,a2=,
m1+m2m1+m2m1+m2
可知a1<a2,
再隔离b分析,有:
F1-m2g=m2a1,解得:F1=
m2F,
m1+m2
m2FF2=m2a2=,
m1+m2
可知F1=F2,再由胡克定律知,x1=x2。
所以B选项正确。
3.(多选)如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上,三者开
始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面。系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是 ( )
A.无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小
B.若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变
C.若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
D.若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大
答案 ACD
解析 无论粘在哪块木块上面,系统质量增大,水平恒力F不变,对整体由牛顿第二定律得系统的加速度一定减小,选项A正确;若粘在a木块上面,对c有FTc=ma,a减小,故绳的张力减小,对b有F-Ff=ma,故a、b间摩擦力增大,选项B错误;若粘在b木块上面,对c有FTc=ma,对a、c整体有Ff=2ma,故绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小,选项C正确;若粘在c木块上面,对b有F-Ff=ma,则Ff=F-ma,a减小,Ff增大,对a有Ff-FTc=ma,则FTc=Ff-ma,Ff增大,a减小,FTc增大,选项D正确。