高中物理连接体问题

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牛顿第二定律——连接体问题(整体法与隔离法)

一、连接体:当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统二、处理方法——整体法与隔离法

系统运动状态相同

整体法

问题不涉及物体间的内力

使用原则

系统各物体运动状态不同

隔离法

问题涉及物体间的内力

三、连接体题型:

1、连接体整体运动状态相同:(这类问题可以采用整体法求解)

【例 1】A、B 两物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为

mA

3kg , mB

FA

A

6kg ,今用水

F

平力

A

6N 推 A,用水平力 FB

3N

拉 B, A、 B 间的作用力有多大?

FB

B

【练 1】如图所示,质量为 M的斜面 A 置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为 ,物体 B 与斜面间无摩擦。

在水平向左的推力 F 作用下, A 与 B 一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。已知斜面的倾角为

物体 B 的质量为 m,则它们的加速度 a 及推力 F 的大小为(

A. a B. a C. a D. a

g sin , F g cos , F g tan , F g cot , F

(M (M (M (M

m)g ( m) g cos m) g( m)g

sin

)

B

θ

F

A

tan

)

【练 2】如图所示,质量为

m

2

的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光

1 相连接的绳与竖直方向成

角,则(

滑定滑轮连接质量为

m

1 的物体,与物体

A. 车厢的加速度为

g sin

m1 g

B. 绳对物体 1 的拉力为 cos

C. 底板对物体 2 的支持力为

( m

2

1

m) g

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D. 物体 2 所受底板的摩擦力为mg tan2

2、连接体整体内部各部分有不同的加速度: 有一个环,箱和杆的总质量为

A. Mg + mg B. Mg

(不能用整体法来定量分析)

【例 2】如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套 加速度大小为 a 时( a< g),则箱对地面的压力为(

— ma

C. Mg + ma D. Mg + mg

M,环的质量为 m。已知环沿着杆向下加速运动,当

– ma

【练 3】如图所示,一只质量为 杆下降的加速度为(

m的小猴抓住用绳吊在天花板上的一根质量为

M的竖

直杆。当悬绳突然断裂时,小猴急速沿杆竖直上爬,以保持它离地面的高度不变。则

M

m

M M B. C. D.

【练 4】如图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为

A.

g

m g

M

m g

M

M

m g

30°的光滑斜面,现将一

个重 4 N 的物体放在斜面上,让它自由滑下,那么测力计因 的读数是(

A.4 N

4 N 物体的存在,而增加

B.2

3 N

C.0 N D.3 N

【练 5】如图所示, A、B的质量分别为 mA=0.2kg ,mB=0.4kg ,盘 C的质量 mC=0.6kg ,现悬挂于天花板 O处,处于静止状态。当用火柴烧断 O处的细线瞬间,木块 A 的加速度 aA 多大?木块 B 对盘 C的压力 FBC 多大?( g 取 10m/s )

2

O

A B

C

连接体作业

1、如图所示,小车质量均为

M,光滑小球 P 的质量为 m,绳的质量不计,水平地面光滑。要使小球

,则施于小车的水平拉力

F 各是多少?( θ 已知)

P 随

车一起匀加速运动(相对位置如图所示)

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球刚好离开斜面

F=

F=

F=

F=

球刚好离开槽底

2、如图所示, A、 B 质量分别为 m1, m2,它们在水平力 F 的作用下均一起加速运动,甲、乙中水平面光 滑,两物体间动摩擦因数为 B 间的摩擦力和弹力。

μ ,丙中水平面光滑,丁中两物体与水平面间的动摩擦因数均为

μ ,求 A、

f=

f=

F =

AB

F

=

AB

F

3、如图所示,在光滑水平桌面上,叠放着三个质量相同的物体,用力推物体 三个物体保持静止,一起作加速运动,则各物体所受的合外力 A .a 最大

B

. c 最大C.同样大

D

4、如图所示 , 小车的质量为 M,正在向右加速运动 的前端相对于车保持静止 , 则下列说法正确的是 ( )

. b 最小

a,使

b a c

, 一个质量为 m的木块紧靠在车

A. 在竖直方向上 , 车壁对木块的摩擦力与物体的重力平衡

B. 在水平方向上 , 车壁对木块的弹力与物体对车壁的压力是一对平衡力 C. 若车的加速度变小 , 车壁对木块的弹力也变小 D. 若车的加速度变大 , 车壁对木块的摩擦力也变大

5、物体 A、 B 叠放在斜面体 C 上,物体 B 的上表面水平,如图所示,在水平力 F 的作用下一起随斜面向

左匀加速运动的过程中,物体

A、 B 相对静止,设物体 B 给物体 A 的摩擦力为 ,水平地面给斜面体 C

Ff 1

F的摩擦力为

F f 2 ,( f 2

0

B.

),则(

A.

F f 1 0

F f 2 FA B

F

C

水平向左

F

C.

f 1 水平向左

D.

f 2 水平向右

6、如图 3 所示,质量为 M的斜劈形物体放在水平地面上,质量为 m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜

面向上滑, 至速度为零后加速返回, 而物体 M始终保持静止, 则在物块 m上、下滑动的整个过程中 (

A. 地面对物体 M的摩擦力方向没有改变; B. 地面对物体 M的摩擦力先向左后向右; C. 物块 m上、下滑时的加速度大小相同; D. 地面对物体 M的支持力总小于

m

M

( M m) g

7、如图所示,质量 M= 8kg 的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力 达到 1.5m/s 时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量 μ = 0.2 ,小车足够长,求物体从放在小车上开始经

F=8N,当小车速度

m= 2kg 的物体,物体与小车间的动摩擦因数

t = 1.5s 通过的位移大小 .(g 取 10m/s2)

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