牛頓第二定律考點四連接體問題答案

1、(2012·江蘇·5)解析由題意知，當M恰好不能脫離夾子時，M受到的摩擦力最大，F(xiàn)取最大值，設此時提升的加速度為a，由牛頓第二定律得，對M有：2fMgMa對m有：F2fmgma聯(lián)立兩式解得F，選項A正確答案A變式題組1答案B解析先以A、B整體為研究對象，它們受到豎直向下的重力(Mm)g，豎直向上的支持力FN(Mm)g，水平向左的拉力F，水平向右的摩擦力FfFN(Mm)g.對A、B整體受力分析得FFf(Mm)a.再以B為研究對象，其受力為豎直向下的重力Mg，豎直向上的支持力FNMg，水平向左的彈簧拉力F，水平向右的摩擦力FfFNMg.由牛頓第二定律得到：FFfFMgMa，ag

2、，將代入整理得：F，所以選項B正確變式題組2變式題組3連接體問題的處理答案(Mm)gtan 解析小球與小車相對靜止，它們的加速度相同，小車的加速度方向水平向左，小球的加速度方向也水平向左，由牛頓第二定律可知，小球所受合力的方向水平向左，如圖所示，小球所受合力的大小為mgtan .由牛頓第二定律有mgtan ma對小車和小球組成的整體，運用牛頓第二定律有F(Mm)a聯(lián)立解得：F(Mm)gtan .例2【解析】：考查牛頓運動定律處理連接體問題的基本方法，簡單題。對于多個物體組成的物體系統(tǒng)，若系統(tǒng)內(nèi)各個物體具有相同的運動狀態(tài)，應優(yōu)先選取整體法分析，再采用隔離法求解。取A、B系統(tǒng)整體分析有，a=g，B

3、與A具有共同的運動狀態(tài)，取B為研究對象，由牛頓第二定律有：，物體B做速度方向向右的勻減速運動，故而加速度方向向左?！敬鸢浮浚篈變式題組1(新課標理綜第21題)解析：主要考查摩擦力和牛頓第二定律。木塊和木板之間相對靜止時，所受的摩擦力為靜摩擦力。在達到最大靜摩擦力前，木塊和木板以相同加速度運動，根據(jù)牛頓第二定律。木塊和木板相對運動時， 恒定不變，。所以正確答案是A。變式題組2（182014·江蘇卷 8BCD解析 設B對A的摩擦力為f1，A對B的摩擦力為f2，地面對B的摩擦力為f3，由牛頓第三定律可知f1與f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均為2mg，f3的最大值為mg.故當0&

4、lt;Fmg時，A、B均保持靜止；繼續(xù)增大F，在一定范圍內(nèi)A、B將相對靜止以共同的加速度開始運動，設當A、B恰好發(fā)生相對滑動時的拉力為F，加速度為a，則對A，有F2mg2ma，對A、B整體，有Fmg3ma，解得F3mg，故當mg<F3mg時，A相對于B靜止，二者以共同的加速度開始運動；當F>3mg時，A相對于B滑動由以上分析可知A錯誤，C正確當Fmg時，A、B以共同的加速度開始運動，將A、B看作整體，由牛頓第二定律有Fmg3ma，解得a，B正確對B來說，其所受合力的最大值Fm2mgmgmg，即B的加速度不會超過g，D正確例32014·四川卷 7BC解析 若P在傳送帶左端時

5、的速度v2小于v1，則P受到向右的摩擦力，當P受到的摩擦力大于繩的拉力時，P做加速運動，則有兩種可能：第一種是一直做加速運動，第二種是先做加速度運動，當速度達到v1后做勻速運動，所以B正確；當P受到的摩擦力小于繩的拉力時，P做減速運動，也有兩種可能：第一種是一直做減速運動，從右端滑出；第二種是先做減速運動再做反向加速運動，從左端滑出若P在傳送帶左端具有的速度v2大于v1，則小物體P受到向左的摩擦力，使P做減速運動，則有三種可能：第一種是一直做減速運動，第二種是速度先減到v1，之后若P受到繩的拉力和靜摩擦力作用而處于平衡狀態(tài)，則其以速度v1做勻速運動，第三種是速度先減到v1，之后若P所受的靜摩擦

6、力小于繩的拉力，則P將繼續(xù)減速直到速度減為0，再反向做加速運動并且摩擦力反向，加速度不變，從左端滑出，所以C正確感悟高考真題1（2012·四川理綜）2. （09·江蘇物理·9）BCD解析：處理本題的關鍵是對物體進行受力分析和運動過程分析，使用圖象處理則可以使問題大大簡化。對A、B在水平方向受力分析如圖，F(xiàn)1為彈簧的拉力；當加速度大小相同為a時，對有，對有，得，在整個過程中的合力（加速度）一直減小而的合力（加速度）一直增大，在達到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于的合力（加速度）。兩物體運動的v-t圖象如圖，tl

7、時刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2時刻兩物體的速度相等，速度達到最大值，兩實線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對位移最大，彈簧被拉到最長；除重力和彈簧彈力外其它力對系統(tǒng)正功，系統(tǒng)機械能增加，tl時刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時，系統(tǒng)機械能并非最大值。3答案C解析設每個物體的質(zhì)量為m，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有F5ma，解得整體的加速度a；以物體3、4、5為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，第2個物體對第3個物體的作用力F3maF，C正確4.答案C解析對圓柱體受力分析，沿水平方向和豎直方向建坐標系，分別根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律得F1cos G，F(xiàn)2F1sin ma，

8、故隨著加速度的增大，F(xiàn)1不變，F(xiàn)2增大，C正確，A、B、D錯誤5.答案C解析設A、B間細繩的拉力大小為FT，則有FT m2g，對A根據(jù)牛頓第二定律得：FTm1a，解得，所以選項C正確6.答案A解析把m1、m2看做一個整體，在水平方向上加速度相同，由牛頓第二定律可得：Fcos (m1m2)a，所以a，選項A正確7.解析. (1)砝碼對紙板的摩擦力 桌面對紙板的摩擦力 解得 (2)設砝碼的加速度為,紙板的加速度為,則 發(fā)生相對運動 解得 (3)紙板抽出前,砝碼運動的距離 紙板運動的距離紙板抽出后，砝碼在桌面上運動的距離 由題意知 解得 代入數(shù)據(jù)得 F=22.4N。8.（2013高考福建理綜第21題

9、）解析：（1）如圖1，設平衡時繩子拉力為T，有：2Tcos-mg=0，由圖可知，cos=。 聯(lián)立解得：T=mg。（2）此時，對小鐵環(huán)受力分析如圖2，有：T sin=ma，T+T cos-mg=0，由圖知，=60°，代入上述二式聯(lián)立解得：a=g。 如圖3，設外力F與水平方向成角，將桿和小鐵環(huán)當成一個整體，有Fcos=(M+m)aFsin-(M+m)g=0聯(lián)立解得：F=(M+m)g，tan=（或=60°）9（2013高考上海物理第31題）解析：滑塊上表面光滑，小球水平方向不受力的作用，故當滑塊的左端到達小球正上方這段時間內(nèi)，小球速度始終為零，則對于滑塊：a=,v1=.當滑塊的左

10、端到達小球正上方后，小球做自由落體運動，落地時間t=滑塊的加速度a=g若此時滑塊的速度沒有減小到零，在t時間內(nèi)滑塊向右運動的距離為：s=v1t-at2=-g()2=-h。若在t時間內(nèi)滑塊已經(jīng)停下來，則：s=-L。10. 2010·上海物理·31S=1/2at²下滑加速度a = 2S/t² = 2×4/2² = 2m/s²mgsin37°-f = mamgcos37°=N解得：斜面對物體的支持力N = mgcos37°=2×10×0.8 = 16N斜面對物體德 摩擦力f = m

11、(gsin37°-a) = 2×(10×0.6-2) = 8N物體對斜面的摩擦力與斜面對物體的摩擦力是一對作用力與反作用力；斜面對物體的支持力與物體對斜面的壓力是一對作用力與反作用力.以斜面為分析對象,共受5個力：重力Mg,豎直向下；地面支持力N',豎直向上；物體對斜面的壓力N = 16牛,垂直斜面斜向右下方；物體對斜面的摩擦力f = 8牛,平行斜面斜向左下方；摩擦力f',沿水平方向.fcos37°-Nsin37°=8×0.8-16×0.6=-3.20,地面對斜面摩擦力f方向向右,f=Nsin37°

12、fcos37°=3.2N地面支持力N'=Mg+Ncos37°+fcos37°=5×10+16×0.8+8×0.6 = 67.6N11.（2008四川延考區(qū)理綜）12.（2004全國理綜1）13. ( 2005全國理綜3）14.（2008四川延考區(qū)理綜）15. （2013全國新課標理綜II第25題）【命題意圖】 本題主要考查牛頓運動定律，勻變速直線運動規(guī)律、速度圖象、疊加體及其相關知識，意在考查考生靈活應用相關知識解決問題的能力。解：（1）從t=0時開始，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，次過程一直持續(xù)到物塊和木板具

13、有共同速度為止。由圖可知，在t1=0.5s時，物塊和木板的速度相同，設t=0到t=t1時間間隔內(nèi)，物塊和木板的加速度分別為a1和a2，則a1= v1/ t1， a2=(v0- v1)/ t1，式中v0=5m/s，v1=1m/s分別為木板在t=0、t=t1時速度的大小。設物塊和木板的質(zhì)量為m，物塊和木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)分別為1、2，由牛頓第二定律得：1mg=ma1，(1+22)mg=ma2，聯(lián)立式解得：1=0.20，2=0.30.，（2）在t1時刻后，地面對木板的摩擦力阻礙木板運動。物塊與木板之間的摩擦力改變方向。設物塊與木板之間的摩擦力大小為f，物塊和木板的加速度大小分別為a1和a2，則由牛頓第二定律得：f=m a1，22mg-f=ma2。 假設f<1mg.則a1