高中物理連接體問題專題講解

1、精編高考物理連接體問題專題講練.【計算題】如圖，傾角為 的斜面與水平面間、斜面與質(zhì)量為m 的木塊間的動摩擦因數(shù)均為，木塊由靜止開始沿斜面加速下滑時斜面仍保持靜止。求水平面給斜面的摩擦力大小和方向。以斜面和木塊整體為研究對象，水平方向僅受靜摩擦力作用，可以先求出木塊的加速度 a g sin cos ，再在水平方向?qū)|(zhì)點組用牛頓第二定律，很容易得到：Ff mg(sin cos )cos如果給出斜面的質(zhì)量M ， 本題還可以求出這時水平面對斜面的支持力 大小為：FN=Mg+mg(cos + sin )， s這個值小于靜止時系統(tǒng)對水平面的壓力。in .【單項選擇題】質(zhì)量為m 三角形木楔A 放置于傾角為

2、的固定斜 TOC o 1-5 h z 面上。它與斜面間的動摩擦因數(shù)是，一水平力F 作用在木楔A的豎直平面上。在力的推動下，木楔A 沿斜面以恒定的加速度a向上加速滑動，則力的大小是()ma+g(sin + cos )/cos ma+g(sin + cos )/(-c osin )m(a-gsin )/(cos + sin )ma+g(sin + cos )/(cos + sin )BB.【單項選擇題】如圖所示，靜止在水平面上的三角架的質(zhì)量為M ， 質(zhì)量為 m 的小球，當(dāng)小球上下振動，三角架對水平面的壓力為零的時刻，小球加速度的方向與大小是（）A、向上，Mg/m B、向上， gC、向下，gD、向下

3、，（M十 m）g/m【難度】 B【考查點】連接體問題.【單項選擇題】如圖所示，兩物體放在光滑的水平面上,中間用一輕彈簧相連，從左面拉動m1， 使它們產(chǎn)生一個共同的加速度a， 此時彈簧伸長L1，從右面拉動m2，使它們也產(chǎn)生一個共同的加速度，其大 TOC o 1-5 h z 小也是a，此時彈簧伸長L2，已知m1 m2 ，則 ()A、 L1 L2D、無法確定m1m25.【計算題】如圖所示，在箱內(nèi)的固定光滑斜面(傾角為)上用平行于斜面的細(xì)線固定一木塊，木塊質(zhì)量為m。 當(dāng)箱以加速度a 勻加速上升時，箱以加速度a 勻加速向左時，分別求線對木塊的拉力F1和斜面對箱的壓力F2。7.7.【單項選擇題】如圖所示，

4、若滑輪P 可沿與水平面成 角的繩索無6.6.【單項選擇題】如圖所示，mA=1kg， mB=2kg， A、 B 間靜摩擦力的xyxya 向上時，由于箱受的合外力豎直向上，重力F1、 F2的合力 F 必然豎直向上。可先求 F，再由F1=Fsin和 F2=Fcos 求解，得到：F1=m(g+a)sin ， F2=m(g+a)cos 顯然這種方法比正交分解法簡單。 a 向左時，箱受的三個力都不和加速度在一條直線上，必須用正交分解法。可選擇沿斜面方向和垂直于斜面方向進(jìn)行正交分解，(同時也正交分解a) ，然后分別沿x、 y 軸列方程求出F1、 F2：F1=m(gsin -acos) ， F2=m(gcos

5、 +asin )經(jīng)比較可知，這樣正交分解比按照水平、豎直方向正交分解列方程和解方程都簡單。還應(yīng)該注意到F1 的表達(dá)式F1=m(gsin -acos) 顯示其有可能得負(fù)值，這意味這繩對木塊的力是推力，這是不可能的。可見這里又有一個臨界值的問題：當(dāng)向左的加速度a gtan 時F1=m(gsin -acos) 沿繩向斜上方；當(dāng)agtan時木塊和斜面不再保持相對靜止，而是相對于斜面向上滑動，繩子松弛，拉力為零。最大值是5N， 水平面光滑。用水平力F 拉 B， 當(dāng)拉力大小分別是F=10N和 F=20N 時，A、 B 的加速度各多大？【解析】 先確定臨界值，即剛好使A、 B 發(fā)生相對滑動的F 值。 當(dāng) A

6、、B 間的靜摩擦力達(dá)到5N 時，既可以認(rèn)為它們?nèi)匀槐３窒鄬o止，有共同的加速度，又可以認(rèn)為它們間已經(jīng)發(fā)生了相對滑動，A 在滑動摩擦力作用下加速運動。這時以 A為對象得到a =f/mA =5m/s2， 再以 A、B 系統(tǒng)為對象得到F =（ mA+mB） a =15N 當(dāng) F=10N15N 時， A、 B 間一定發(fā)生了相對滑動，用質(zhì)點組牛頓第二定律列方程：F mAaA mBaB，而a A=f/mA =5m/s2，于是可以得到 a B =7.5m/s2摩擦地下滑，繩索處于繃緊狀態(tài)，可認(rèn)為是一直線，滑輪下面掛個重為 G 的物體Q，若滑輪和物體下滑時不振動，則下列說法正確的是 TOC o 1-5 h z

7、 ()PA、 Q有加速度一定小于gsin B、懸線所受拉力為GsinC、懸線所受拉力為GcosD、懸線一定與繩索垂直【難度】B【考查點】連接體問題【答案】CD8.【多項選擇題】如圖所示，小車板面上的物體質(zhì)量為m=8 ，它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時彈簧的彈力為6N?，F(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧Γ剐≤囉伸o止開始運動起來，運動中加速度由零逐漸增大到1m/s2,隨即以1 m/s2的加速度做勻加速直線運動。以下說法正確的是()aFA物體與小車始終保持相對靜止，彈簧對物體的作用力始終沒有發(fā)生變化B物體受到的摩擦力一直減小C當(dāng)小車加速度(向右)為0.75 m/s2時，物體不

8、受摩擦力作用D小車以1 m/s2的加速度向右做勻加速直線運動時，物體受到的摩擦力為 8N TOC o 1-5 h z 【難度】B【考查點】連接體問題【答案】ABCD9.【計算題】如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1.6 m，質(zhì)量為M=3 kg 的木板.一個質(zhì)量為m=1 kg 的小木塊放在木板的最右端，m與 M 之間的動摩擦因數(shù) =0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F.(1)施力F 后，要想把木板從木塊m 的下方抽出來，求力F 的大小應(yīng)滿足的條件;(2)如果所施力F=10 N，為了把木板從m 的下方抽出來，此力的作用時間不得少于多少?(g取 10 m/s2)【難度】 C 【考查點】連接體問題

9、【答案】見解析【解析】(1)力 F 拉木板運動過程：對木塊： mg=ma得 a= g=1 m/s2；F mg對木板：F- mg=Ma1，得a1=M ，只要a1 a就能從 m 的下方抽出木板，即F (M+m)g，所以F 4 N.(2)當(dāng) F =10 N 時 ,設(shè)拉力作用的最少時間為t1,加速度為a1,撤去拉力后木板運動時間為t2,加速度為a2,那么：F mgmg 1a1= M=3 m/s2， a2= M =3 m/s2，木板先以加速度a1 勻加速運動t1， 后以加速度a2勻減速運動t2,而木塊一直以a勻加速運動.當(dāng)木板剛好從木塊下穿出時應(yīng)滿足：v 木板 =v s 木板 -s=L 1木塊的速度：v

10、=a(t1+t2) 木塊的位移：s=2 a(t1+t2)2木板的速度：v 木板=a1t1-a2t210【 . 計算題】如圖所示，光滑勻質(zhì)圓球的直徑為40cm， 質(zhì)量為20kg，懸線長 L = 30cm，正方形物塊A厚 10cm，質(zhì)量為2kg，物體 A 與墻之間的動摩擦因數(shù) =0.2取 g = 10m/s2 ， 求： 墻對 A的摩擦力多大？如果施加一個與墻平行的外力于物體A 上，使物體在未脫離圓球前貼著墻沿水平方向做加速度 = 5m/2s勻加速直線運動，那么這個外 力大小、方向如何？【難度】 C【考查點】連接體問題【答案】見解析【解析】 如圖所示，據(jù)題中所給數(shù)據(jù)由幾何關(guān)系可知懸線與豎直墻面的夾角 37o。fNANAGa對球做受力分析知，球所受三力應(yīng)構(gòu)成一封閉三角形，由圖中幾何關(guān)系得出N=GOtan 20 10 tan37o=150N。對 A 做受力分析如圖所示，由牛頓第三定律可得N =N（數(shù)值） ，所以NA=N =N=150N（數(shù)值）。則 A 與墻面間的最大靜摩擦力為fmax=N A=0.2 150=30NGA。 所以 A 與墻面間的摩擦力為靜摩擦力，由物體的平衡條件知f=GA=2 10=20N正對墻面觀察并對物體A正對墻面觀察并對物體AyF2做受力分析如圖（平行于墻面） 。由分析知外力F 應(yīng)平行f 墻