牛頓第二定律考點四連接體問題

1、考點四連接體問題1整體法的選取原則若連接體內(nèi)各物體具有相同的 ，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個 ，分析整體受到的合外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)2隔離法的選取原則若連接體內(nèi)各物體的 不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力時，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解3整體法、隔離法的交替運用若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求出物體之間的作用力時，可以先用 求出加速度，然后再用 選取合適的研究對象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”例1(2012·江蘇·5)如圖7所示，一夾子夾住木塊，在力F作用

2、下向上提升夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f，若木塊不滑動，力F的最大值是()圖7A.B.C.(mM)gD.(mM)g變式題組1連接體問題的處理放在粗糙水平面上的物塊A、B用輕質(zhì)彈簧測力計相連，如圖8所示，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，今對物塊A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左勻加速運動，設(shè)A、B的質(zhì)量分別為m、M，則彈簧測力計的示數(shù)為()圖8A. B.C.M D.M變式題組22004全國理綜卷）如圖所示，兩個用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為和，拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1F2。試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力

3、T。變式題組3連接體問題的處理如圖9所示，裝有支架的質(zhì)量為M(包括支架的質(zhì)量)的小車放在光滑水平地面上，支架上用細線拖著質(zhì)量為m的小球，當(dāng)小車在光滑水平地面上向左勻加速運動時，穩(wěn)定后繩子與豎直方向的夾角為.求小車所受牽引力的大小圖9例2（2011天津第2題）如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中B受到的摩擦力（ ）A方向向左，大小不變 B方向向左，逐漸減小C方向向右，大小不變 D方向向右，逐漸減小變式題組1(新課標理綜第21題).如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦

4、力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt（k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是（ ）變式題組2（182014·江蘇卷 如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上A、B間的動摩擦因數(shù)為，B與地面間的動摩擦因數(shù)為.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F，則() A當(dāng)F2mg 時，A、B都相對地面靜止B當(dāng)Fmg時，A的加速度為gC當(dāng)F3mg時，A相對B滑動D無論F為何值，B的加速度不會超過g例32014·四川卷 如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運動，小物

5、體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，t0時刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，tt0時刻P離開傳送帶不計定滑輪質(zhì)量和滑輪與繩之間的摩擦，繩足夠長正確描述小物體P速度隨時間變化的圖像可能是()A BC D1整體與隔離法在動力學(xué)中的應(yīng)用技巧涉及的問題類型(1)涉及滑輪的問題：若要求繩的拉力，一般都采用隔離法(2)水平面上的連接體問題：這類問題一般是連接體(系統(tǒng))各物體保持相對靜止，即具有相同的加速度解題時，一般采用先整體后隔離的方法建立直角坐標系時要考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或者正交分解加速度(3)斜面體與物體組成的連接體問題：當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速

6、度，而斜面體相對于地面靜止時，一般采用隔離法分析2解決問題的關(guān)鍵正確地選取研究對象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應(yīng)該單獨分析，并分別確定出它們的加速度，然后根據(jù)牛頓運動定律列方程求解感悟高考真題1（2012·四川理綜）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體靜止。撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4 x0。物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。則（ ）A撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動B撤去

7、F后，物體剛運動時的加速度大小為-g C物體做勻減速運動的時間為D物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為mg (x0-mg/k) 2.（09·江蘇物理·9）如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑。彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個水平恒力，A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有（ ）A當(dāng)A、B加速度相等時，系統(tǒng)的機械能最大B當(dāng)A、B加速度相等時，A、B的速度差最大C當(dāng)A、B的速度相等時，A的速度達到最大D當(dāng)A、B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大3

8、五個質(zhì)量相等的物體置于光滑的水平面上，如圖3所示現(xiàn)向右施加大小為F、方向水平向右的恒力，則第2個物體對第3個物體的作用力等于()圖3A.F B.F C.F D.F4.如圖4所示，在水平向右做勻加速直線運動的平板車上有一圓柱體，其質(zhì)量為m且與豎直擋板及斜面間均無摩擦當(dāng)車的加速度a突然增大時，斜面對圓柱體的彈力F1和擋板對圓柱體的彈力F2的變化情況是(斜面傾角為)()圖4AF1增大，F(xiàn)2不變 BF1增大，F(xiàn)2增大 CF1不變，F(xiàn)2增大 DF1不變，F(xiàn)2減小5如圖5所示，物體A、B質(zhì)量分別為m1、m2，物塊C在水平推力作用下，三者相對靜止，一起向右以a5 m/s2的加速度勻加速運動，不計各處摩擦，取

9、g10 m/s2，則m1m2為()圖5A12 B13 C21 D316.如圖6所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻加速直線運動(m1在光滑地面上，m2在空中)已知力F與水平方向的夾角為.則m1的加速度大小為()圖6A. B. C. D.7.(2013高考江蘇物理第14題)（16分）如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。 若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為和，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為。 重力加速度為g。 （1）當(dāng)紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大小；（2）要

10、使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大?。唬?）本實驗中， =0.5kg， =0.1kg， =0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2。 若砝碼移動的距離超過=0.002m，人眼就能感知。 為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？8.（2013高考福建理綜第21題）質(zhì)量為M、長為L的桿水平放置，桿兩端A、B系著長為3L的不可伸長且光滑的柔軟輕繩，繩上套著一質(zhì)量為m的小鐵環(huán)。已知重力加速度為g，不計空氣影響。(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大小：(2)若桿與環(huán)保持相對靜止，在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運動，此時環(huán)恰好懸于A端的正下方，如圖乙所示。求此

11、狀態(tài)下桿的加速度大小a；為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力，方向如何？9（2013高考上海物理第31題）(12分)如圖，質(zhì)量為M、長為L、高為h的矩形滑塊置于水平地面上，滑塊與地面間動摩擦因數(shù)為；滑塊上表面光滑，其右端放置一個質(zhì)量為m的小球。用水平外力擊打滑塊左端，使其在極短時間內(nèi)獲得向右的速度v0，經(jīng)過一段時間后小球落地。求小球落地時距滑塊左端的水平距離。10. 2010·上海物理·31傾角q=37°，質(zhì)量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，質(zhì)量m=2kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開始勻加速下滑，經(jīng)t=2s到達底端，運動路程L=4m，在此過程中斜面保持靜止

12、（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2），求：（1）地面對斜面的摩擦力大小與方向。（2）地面對斜面的支持力大小。11.（2008四川延考區(qū)理綜）水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A，木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連，B與凸起之間的輕繩是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物體B上。恰使物體A、B、C保持相對靜止，如圖。已知物體A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，不計所有的摩擦，則拉力F應(yīng)為多大？12.（2004全國理綜1）一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖。已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為1

13、，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為2 ?，F(xiàn)突然以恒定的加速度a 將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a 滿足的條件是什么？（以g 表示重力加速度）13. ( 2005全國理綜3）如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A 、B 它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k , C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A 使之向上運動，求物塊B 剛要離開C時物塊A 的加速度a 和從開始到此時物塊A 的位移d。重力加速度為g。CAB14.（2008四川延考區(qū)理綜）如圖，一質(zhì)量為m=1kg的木板靜止在光滑水平地面時。開始時，木板右端與墻相距L=0.08m；質(zhì)量為m=1kg的小物塊以初速度v0=2m/s滑上木板左端。木板長度可保證物塊在運動過程中不與墻接觸。物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為=0.1，木板與墻的碰撞是完全彈性的。取g=10m/s2，求：（1）從物塊滑上木板到兩者達到共同速度時，木板與墻壁碰撞的次數(shù)及所用的時間；（2）達到共同速度時木板右端與墻之間15. （2013全國新