【練習】《連接體問題》進階練習

1、、單項選擇題連接體問題進階練習11 .在如下圖的裝置中,質量為3kg的物塊被平行于斜面的細繩拴在斜面上端的小柱上,斜面的傾角為30,被固定在測力計上,整個裝置保持靜止.如果物體與斜面間無摩擦,裝置穩(wěn)定以后,當細繩被燒斷,物體正在下滑的過程中,與穩(wěn)定時比擬,測力計的讀數(shù)g=10m/s2A.增加15NB減小15NC減小7.5ND保持不變2 .如下圖,光滑水平面上放置質量分別為m、2m和3m的三個木塊,其中質量為2m和3m的木塊問用一根不可伸長的輕純相連,輕純能承受的最大拉力為Fo；質量為m和2m的木塊間的最大靜摩擦力為-Fo.現(xiàn)用水平拉力F拉質量為3m的木塊,使三個木塊一起加速運動,以下說法正確的

2、選項是A.質量為2m的木塊受到四個力的作用B.當F逐漸增大到Fo時,輕繩剛好被拉斷C在輕繩未被拉斷前,當F逐漸增大時,輕繩上的拉力也隨之增大,并且大小總等于F大小的一半D.在輕繩被拉斷之前,質量為m和2m的木塊間已經(jīng)發(fā)生相對滑動3.如下圖,質量不等的木塊A和B的質量分別為m1和m2,置于水平面上,A、B于水平面間動摩擦因數(shù)相尸同.當水平力F作用于左端A上,兩物體一起作勻加速運動時,A、B間作用力大小為F1.當水平力F作用*小B于右端B上,兩物體一起作勻加速運動時,A、B間作用力大小為F2,那么甘A.在兩次作用過程中,物體的加速度的大小相等B.在兩次作用過程中,F1+F2Fa百一D.在兩次作用過

3、程中,一二一4.如下圖,質量分別為M、m的滑塊A、B疊放在固定的、傾角為8的斜面上,A與斜面間、A與B之間的動摩擦因數(shù)分別為卬當A、B從靜止開始以相同的加速度下滑時,B受到摩擦力A.等于零時向平行于斜面向下C.大/h為gimgcs0為陛mgcosO二、多項選擇題5.如圖,物塊A、C置于光滑水平桌面上,通過輕質滑輪和細繩懸掛物塊B,物塊A、B的質量均為2kg,物塊RC的質量為1kg,重力加速度大小為10m/s2.假設固定物塊C,釋放物塊A、B,那么物塊A、B的加速度分別為aA、aB,細純的張力為F,那么A.aA：ao=2：1B.aA：aB=1：1C.F=10ND.F=8N6.滑塊A置于光滑水平地

4、面上,滑塊B在一水平恒力F的作用下緊靠滑塊AA、B接觸面豎直,此時B剛好不下滑.滑塊A、B的質量分別為mA、mB,重力加速度為g,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.那么A.A、B之間的相互作用力大小為B.A與B間的動摩擦因數(shù)為仙=C水平恒力F與A與B間的彈力之比為D.水平恒力F與A與B間的彈力之比為7.如圖,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角8=30；另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪.一柔軟的輕細線跨過定滑輪,兩端分別與物塊A和B連接,A、B質量分別為4kg和1kg.開始時將B按在地面上不動,然后放開手讓A沿斜面下滑而B上升.物塊A與斜面間無摩擦,g取10m/s2.當A沿斜面下滑1m距離時細線忽然斷了

5、,那么A.細線斷裂前A的加速度為5m/s2B細線斷裂時A的速度V為2m/sC細線斷裂前的拉力為10ND放開手后B上升的最大高度H為1.2m連接體問題進階練習1答案和解析【答案】1.C2.C3.A4.C5.AD6.BC7.BD【解析】1.解：對物塊和斜面體整體受力分析,受總重力和支持力,平衡時,有N-(M+m)g=0加速下滑時,再次對物塊和斜面體整體受力分析,受總重力、支持力和靜摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有豎直方向：(M+m)g-N=masin30水平方向：f=macos30對物塊受力分析,受重力和支持力,根據(jù)牛頓第二定律,有mgsin30=ma有由(MW導到：N-N=masin30=mg(si

6、n30)2=3X100.25=7.5N.故ABD錯誤,C正確.應選：C此題中原來物塊和斜面體處于靜止狀態(tài),故測力計的讀數(shù)等于物塊和斜面體的總重量,剪短細線后,沿斜面小球加速下滑,處于失重狀態(tài),對小球和斜面體整體運用牛頓第二定律列式求解.此題關鍵是對物塊、物塊和斜面體整體屢次受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律、共點力平衡條件列式求解；要注意整體法對于有相對運動的物體系統(tǒng)同樣適用.2 .解：A、質量為2m的物體受重力、支持力、m對它的壓力以及摩擦力,還有輕繩的拉力,總共受5個力.故A錯誤.日當輕繩的拉力為F0時,m和2m的加速度a=一,對整體分析,拉力F=6ma=2F.知當拉力為2F.時,輕繩恰好被拉

7、斷.故B錯誤；C以整體為研究對象,那么：一,繩子的拉力：一一,所以在輕繩未被拉斷前,當F逐漸增大時,輕繩上的拉力也隨之增大,并且大小總等于F大小的一半,故C正確.DK輕繩的拉力為Fo時,m和2m的加速度a=一,對m,那么：f=ma=-當F作用在左端A上時,Fi-(im2g=m2a,解得Fi=.當F作用在右端B上時,F2-師1g=m1a,解得F2=那么有：Fi+F2=F,-=.故A正確,BCD錯誤.應選：A.對整體分析,運用牛頓第二定律求出整體的加速度,隔離分析,運用牛頓第二定律求出A、B之間的相互作用力,從而進行分析.此題考查牛頓第二定律的根本應用,解決此題的關鍵在于能夠正確地受力分析,正確選

8、擇整體法和隔離法進行分析,再根據(jù)牛頓第二定律列式求解.4 .解：以整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律得加速度為：a=g(sin9-出cos.)設A對B的摩擦力方向沿斜面向下,大小為f,那么有：mgsin0+f=ma,解得：f=ma-mgsin0=-出mgcos0,負號表示摩擦力方向沿斜面向上,故ABD昔誤,C正確；應選：C.先整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再以B為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求解B所受的摩擦力.此題是兩個物體的連接體問題,要靈活選擇研究對象,往往采用整體法和隔離法相結合的方法研究.5 .解：由x=-af和Xa=2xb,知一=-設繩子拉力為F,對A分析知F=mAaA對B

9、分析知mBg-2F=mBaB聯(lián)立上式得F=8N;所以A、D正確,B、C錯誤；應選：AD.動滑輪,A的位移是B的2倍,根據(jù)位移時間關系知加速度的比例；同一根繩上拉力相等,分別對A、B受力分析,根據(jù)牛頓運動定律求解拉力.此題考查牛頓運動定律與動滑輪應用結合的題目,注意物體之間的位移關系是解決此題目的關鍵,根據(jù)動滑輪特點可知,A的位移是B的2倍,根據(jù)位移時間關系知加速度的比例.6 .解：A、設A與B之間的彈力的大小為N.以AB組成的整體為研究對象,那么：F=(mA+mB)a所以：a=對A沿水平方向：N=mAa聯(lián)立得：B剛好不下滑,所以B與A之間的摩擦力的大小等于B的重力,即：f=mBg所以AB之間的

10、相互作用力大小為：=.故A錯誤；BA與B間的動摩擦因數(shù)為葉_=?一,故B正確；CD、水平恒力F與A與B間的彈力之比為：一=.故C正確,D錯誤.應選：BC對A、B整體和B物體分別受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式后聯(lián)立求解即可.此題關鍵是采用整體法和隔離法靈活選擇研究對象,受力分析后根據(jù)牛頓第二定律條件列式求解,注意最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力.7 .解：A、細線斷裂前,根據(jù)牛頓第二定律,對A對B:代入數(shù)據(jù)：-T-10=a聯(lián)立d得：T=12N,故AC錯誤；日根據(jù),有,解得：v=2m/s,即細線斷裂時A的速度v為2m/s,故B正確；D細線斷裂后,B只受重力做豎直上拋運動,所以放開手后B上升的最大高

11、度H=h+h=1+0.2=1.2m,故D正確；應選：BD細線斷裂前,對A、B運用牛頓第二定律列式即可求出細線斷裂前A的加速度和細線的拉力；根據(jù)速度位移公式可以求出細線斷裂時A的速度；繩子斷裂后B做豎直上拋運動,放手后B上升的最大高度為斷裂前后高度之和；解決此題的關鍵能夠正確地受力分析,運用牛頓第二定律和運動學公式進行求解,知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁,掌握整體法和隔離法的運用.連接體問題進階練習21、如下圖,a、b兩物體的質量分別為m和m,由輕質彈簧相連.當用恒力F豎直向上拉著a,使a、b一起向上做勻加速直線運動時,彈簧伸長量為xi,加速度大小為&；當用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著a,

12、使a、b一起沿光滑水平桌面做勻加速直線運動時,彈簧伸長量為X2,加速度大小為a2o那么有A.ai=a2,xi=X2B.aiX2D.aiX2解析對a、b物體及彈簧整體分析,有：Fm+m2gFFm+ma:-g,a2-,m+mm+m可知aia,再隔離b分析,有:Fimg=mai,解得:niFFi=,m+miFi=ma2=mFm+ni可知Fi=Fi,再由胡克定律知,Xi=X2所以B選項正確.2、多項選擇如下圖,光滑的水平地面上有三塊木塊a、b、c,質量均為ma、c之間用輕質細繩連接.現(xiàn)用一水平包力F作用在b上,三者開始一起做勻加速運動,運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面.系統(tǒng)仍加速運動,且始終沒有

13、相對滑動.那么在粘上橡皮泥并到達穩(wěn)定后,以下說法正確的選項是A.無論粘在哪塊木塊上面,系統(tǒng)的加速度一定減小8 .假設木在a木塊上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變C.假設木在b木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小D.假設木在c木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大解析無論粘在哪塊木塊上面,系統(tǒng)質量增大,水平包力F不變,對整體由牛頓第二定律得系統(tǒng)的加速度一定減小,選項A正確；假設粘在a木塊上面,對c有FTc=maa減小,故純的張力減小,對b有FFf=mq故a、b間摩擦力增大,選項B錯誤；假設粘在b木塊上面,對c有FTc=ma對a、c整體有Ff=2mq故純的張力和a、b間摩擦力一定

14、都減小,選項C正確；假設粘在c木塊上面,對b有F-Ff=ma那么Ff=Fma,a減小,Ff增大,對a有FfFrc=ma,那么Fc=Ffma,Ff增大,a減小,Ftc增大,選項D正確.3、如下圖,一夾子夾住木塊,在力假設木塊不滑動,力F的最大值是(F作用下向上提升.夾子和木塊的質量分別為mM夾子與木塊兩側間的最大靜摩擦力均為fo)2fmHMA.M-B.2fM2fmHMC.M-(mHM)gD.2fmHM+(m+M)g解析當夾子連同木塊一起向上做勻加速運動,且恰好不相對滑動時,力F最大,此時夾子與木塊間的靜摩擦力恰好到達最大靜摩擦力.IF解法一：對木塊M利用牛頓第二定律得2f-Mg=Ma同理,對夾子

15、和木塊整體,有F-(M+m)g=(M+m)a聯(lián)立解得F=2fmHM解法二：利用動力分配原理如下圖,當F拉著物體m、m2向上加速時,內部純的拉力F內F,對此題模型有2fMF,即F=M+m2fnnM零,所以人施于二定律.加速度不同的連接體問題4、如下圖,質量為M的木板可沿傾角為9的光滑斜面下滑,木板上站著一質量為m的人,求:(1)為了保持木板與斜面相對靜止,人運動的加速度是多少？為了保持人與斜面相對靜止,木板運動的加速度是多少？解析(1)為了使木板與斜面保持相對靜止,必須滿足木板在斜面上的合力為木板的摩擦力f應沿斜面向上,故人應加速向下跑.現(xiàn)分別對木板和人應用牛頓第對木板進行受力分析,如圖甲所示沿斜面方向有：M今in0f1=0對人進行受力分析,如圖乙所示mgsin9+f/=m