高中物理大一轮复习第03章牛顿定律微专题14(连接体问题)

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1、高中物理大一轮复习第03章牛顿定律 微专题14连接体问题Lex Li方法点拨:整体法、隔离法交替运用的原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力即“先整体求加速度,后隔离求内力”01、质量均为5 kg的物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连,如图所示,今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F120 N、F210 N,则弹簧秤的示数为 ()A30 N B15 NC20 N D10 N02、(多选)如图所示,物块A、B质量相等,在恒力F作用下,在水平面上做匀加速直线运动,若

2、水平面光滑,物块A的加速度大小为a1,物块A、B间的相互作用力大小为FN1;若水平面粗糙,且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同,物块B的加速度大小为a2,物块A、B间的相互作用力大小为FN2,则以下判断正确的是 ()Aa1a2 Ba1a2CFN1FN2 DFN1F03、如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端连接一个质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起当框架对地面压力为零瞬间小球的加速度大小()Ag B. g C0 D. g04、一倾角为的斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑现给物体施加如图所示的力F,F与竖直方向夹角为,斜劈仍静止,则此时地面对

3、斜劈的摩擦力 ()A大小为零 B方向水平向右C方向水平向左 D无法判断大小和方向05、如图所示,A、B两物块放在粗糙水平面上,且它们与地面之间的动摩擦因数相同它们之间用轻质细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角相同,先后对B施加水平力F1和F2,两次细线上的力分别为FT1、FT2,则下列说法正确的是 ()A若两种情况下,A、B一起向右运动,则必有F1F2B两种情况下,只有A、B一起向右匀速运动,才可能F1F2C若两种情况下,A、B一起向右运动,则可能FT1FT2D若两种情况下,A、B一起向右匀速运动,则FT1FT206、(多选)如图所示为一根质量为m、长度为L、质量均匀分布的粗绳AB.

4、在粗绳上与B端距离为x的某位置有一质量不计的力传感器,可读出该处粗绳中的张力粗绳在水平外力F的作用下,沿水平面做匀加速直线运动,由力传感器读数和已知条件 ()A能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用B可知水平外力F的大小C可知粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小D若水平外力F的大小恒定,则传感器读数与x成正比07、如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为m的物块A,A放在质量也为m的托盘B上,以FN表示B对A的作用力,x表示弹簧的伸长量初始时,在竖直向上的力F作用下系统静止,且弹簧处于自然状态(x0)现改变力F的大小,使B以的加速度匀加速向下运动(g为重力加速度,空气阻力不

5、计),此过程中FN、F随x变化的图象正确的是() 08、如图所示,质量均为m的小物块A、B,在水平恒力F的作用下沿倾角为37固定的光滑斜面加速向上运动A、B之间用与斜面平行的形变可忽略不计的轻绳相连,此时轻绳张力为FT0.8mg.已知sin 370.6,下列说法错误的是 ()A小物块A的加速度大小为0.2gBF的大小为2mgC撤掉F的瞬间,小物块A的加速度方向仍不变D撤掉F的瞬间,绳子上的拉力为0高中物理大一轮复习第03章牛顿定律 微专题14连接体问题 答案解析Lex Li01、B利用整体法,F1F2(m1m2)a,对物块1隔离,利用牛顿第二定律有F1Fm1a,联立解得F15 N02、BCD水

6、平面光滑时,对整体由牛顿第二定律有:F(mAmB)a1,可得:a1;对B受力分析,由牛顿第二定律可得:FN1mBa1.水平面粗糙时,对整体由牛顿第二定律有:FFf(mAmB)a2,可得a2a1;对B受力分析:FN2mBa2.所以选项A错误,选项B、C、D正确03、D以框架为研究对象进行受力分析可知,当框架对地面压力为零时,其重力与弹簧对其弹力平衡,即FMg,故可知弹簧处于压缩状态,再以小球为研究对象分析受力可知Fmgma,联立可解得,小球的加速度大小为ag,故选项D正确04、A没有施加力F时,由物体匀速下滑可知mgsin mgcos 得tan ,物体受重力G、斜面的弹力FN、斜面的摩擦力Ff,

7、且三力的合力为零,故FN与Ff的合力竖直向上,tan (如图所示)当物体受到外力F时,物体受斜面的弹力为FN、摩擦力为Ff,FN与Ff的合力与FN的夹角为,则tan 故,即FN与Ff的合力方向竖直向上,由牛顿第三定律知,物块对斜面体的作用力竖直向下,故斜面体在水平方向上不受力,A对05、C两种情况下,对整体受力分析可知,整体均受到重力、拉力、支持力及摩擦力,因整体对地面的压力相同,故摩擦力相同;若A、B一起向右运动,只有均做匀速运动,或者均做加速度相同的匀变速直线运动时,这两种情况下水平拉力才相等,即F1F2,A、B错误;两种情况下,若A、B一起向右匀速运动,对A受力分析可知,A受重力、支持力

8、、摩擦力及细线的拉力而处于平衡状态,对第一种情况有FT1sin (mgFT1cos ),解得FT1,对第二种情况FT2sin (mgFT2cos ),解得FT2,故FT1FT2,D错误;若A、B一起向右做匀加速运动,且第一种情况的加速度较大,则有可能FT1FT2,故C正确06、BD设粗绳与水平面间的动摩擦因数为,力传感器读数为FT,对整根绳子,由牛顿第二定律有Fmgma,对粗绳左侧长度为x的部分,由牛顿第二定律有FTga,解得FT.由力传感器读数和已知条件,不能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用,可知水平外力F的大小,不能得出粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小,A、C错误,B正确若水平外力

9、F的大小恒定,则传感器读数FT与x成正比,D正确07、D根据题述,B以的加速度匀加速向下运动过程中,选择A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律,2mgkxF2m,解得Fmgkx,即F从mg开始线性减小,可排除图象C.选择B作为研究对象,由牛顿第二定律,mgFNF,解得FNkx.当弹簧的弹力增大到,即x时,A和B间的压力为零,在此之前,二者之间的压力由开始运动时的线性减小到零,选项A、B错误同时,力F由开始时的mg线性减小到,此后B与A分离,力F保持不变,故选项D正确08、C以A为研究对象,根据牛顿第二定律可得FTmgsin 37ma,解得a0.2g,小物块A、B的加速度均为0.2g,选项A正确;以A、B整体为研究对象:Fcos 372mgsin 372ma,解得F2mg,选项B正确;撤掉F的瞬间,绳子上的拉力立刻消失,小物块A的加速度方向变为向下,选项C错误,D正确故选C.

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