高一物理必修一連接體問題

高一物理必修一連結體問題高一物理必修一連結體問題高一物理必修一連結體問題連結體問題班級姓名學號日期重點內容1．注意對象選擇，整體法還是隔斷法2．臨界條件A組基礎達標1．木塊A和B置于圓滑的水平面上它們的質量分別為mA和mB。以下列圖當水平力F作用于左端A上，兩物體一起加速運動時，AB間的作用力大小為N1。當同樣大小的力F水平作用于右端B上，兩物體一起加速運動時，AB間作用力大小為N2，則（）A．兩次物體運動的加速度大小相等B．N1+N2<FC．N1+N2=FD．N1:N2=mA:mB2．物塊A放在斜面體的斜面上，和斜面體一起向右做加速運動，以下列圖。若物塊與斜面體保持相對靜止，物塊A碰到斜面對它的支持力和摩擦力的合力的方向可能是（）A.向右斜上方B.水平向右C.向右斜下方D.上述三種方向都不可以能Aa3．水平面上有兩個物體a和b，它們之間用輕繩連結，它們與水平面之間的動摩擦因數同樣。在水平恒力F的作用下，a和b在水平面上作勻速直線運動，以下列圖。若是在運動中繩突然斷了，那么a、b的運動情況可能是（）A．a作勻加速直線運動，b作勻減速直線運動B．a作勻加速直線運動，b處于靜止C．a作勻速直線運動，b作勻減速直線運動D．a作勻速直線運動，b作勻速直線運動4．小車在水平面上向左作直線運動，車廂內用OA、OB兩細線系住小球。球的質量m=4kg。2線OA與豎直方向成=37角。以下列圖。g=10m/s，求：（1）小車以5米/秒的速度作勻速直線運動，求OA、OB兩繩的張力？（2）當小車改作勻減速直線運動，并在12.5米距離內速度降為零的過程中，OA、OB兩繩張力各多大？（3）小車如何運動時，可使OB繩所受拉力開始為零？--1--4．答案：5．以下列圖，質量均為M的兩個木塊A、B在水平力F的作用下，一起沿圓滑的水平面運動，A與B的接觸面圓滑，且與水平面的夾角為600，求使A與B一起運動時的水平力F的范圍。FABO605.答案：當水平推力F很小時，A與B一起做勻加速運動，當F較大時，B對A的彈力FN豎直向上的分力等于A的重力時，地面對A的支持力FNA為零，此后，物體A將會相對B滑動。不問可知，本題的臨界條件是水平力F為某一值時，恰好使A沿A與B的接觸面向上滑動，即物體A對地面的壓力恰好為零，受力解析如圖。對整體有：F2Ma；隔斷A，有：FNA0，FNFyFFNsin60Ma，FNcos60Mg0。AF解得：F23MgFx60°Mg因此F的范圍是0≤F≤23MgB組拓展提高6．如圖，m和M保持相對靜止，一起沿傾角為θ的圓滑斜面下滑，則M和m間的摩擦力大小是多少？6.答案:由于m和M保持相對靜止，因此可以將（m＋M）整體視為研究對象。受力，如圖a，受重力（M十m）g、支持力N′如圖建立坐標，依照牛頓第二定律列方程：x：(M+m)gsinθ=(M+m)a①解得：a=gsinθ沿斜面向下。由于要求m和M間的相互作用力，再以m為研究對象，受力如圖b。依照牛頓第二定律列方程--2--由于m，M的加速度是沿斜面方向。需將其分解為水平方向和豎直方向如圖c。由式②，③，④，⑤解得：f=mgsinθ·cosθ方向沿水平方向m受向左的摩擦力，M受向右的摩擦力。7．如圖質量為M，傾角為α的楔形物A放在水平川面上。質量為m的B物體從楔形物的圓滑斜面上由靜止釋放，在B物體加速下滑過程中，A物體保持靜止。地面碰到的壓力多大？A碰到的摩擦力多大？方向如何？7.答案:分別以A，B物體為研究對象。A，B物體受力分別如圖a，b。依照牛頓第二定律列運動方程，A物體靜止，加速度為零。x：Nlsinα-f=0①y：N-Mg-Nlcosα=0②B物體下滑的加速度為a，x：mgsinα=ma③y：Nl-mgcosα=0④由式①，②，③，④解得N=Mg＋mgcos2α依照牛頓第三定律地面碰到的壓力為Mg十mgcos2αf=mgsinαcosα，方向向左--3--8．以下列圖，質量為M的滑塊與傾角為θ的斜面間的動摩擦因數為μ.滑塊上安裝一支架，在支架的O點處，用細線懸掛一質量為m的小球.當滑塊勻加速下滑時，小球與滑塊相對靜止，則細線的方向將如何？8．答案：要求細線的方向，就是要求細線拉力的方向，因此這還是一個求力的問題。可以用牛頓第二定律先以整體以求加速度a（因a同樣），再用隔斷法求拉力（方向）解：以整體為研究對象，受力情況發(fā)圖a所示，依照牛頓第二定律有：（M+m）gsinθ－f=（M+m）a，N－（M+m）gcosθ=0而f=μＮ，故可解得a=g（sinθ－μcosθ）再以球為研究對象，受務情況如圖b表示，取x、y軸分別為水平、豎直方向（注意這里與前面不同樣，主若是為了求a方便）.由于加速度a與x軸間的夾角為θ，依照牛頓第二定律有：Tsinα=macosθ，mg－Tcosα=masinθ由此得：tanα=gacosasin=tan1tan.為了對此解有個直觀的認識，不如以幾個特別μ值代入（1）μ=0，α=θ，繩子正好與斜面垂直；（2）μ=tanθ，α=00，此時物體勻速下滑，加速度為0，繩子自然下垂；（3）μ＜tanθ，則α＜θ，物體加速下滑。--4--9．以下列圖，質量分別為15kg和5kg的長方形物體A和B靜止疊放在水平桌面上.A與桌面以及A、B間動摩擦因數分別為μ1=0.1和μ2=0.6，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。問：（1）水平作用力F作用在B上最少多大時，A、B之間能發(fā)生相對滑動？（2）當F=30N或40N時，A、B加速度分別各為多少？F9.答案：AB相對滑動的條件是：A、B之間的摩擦力達到最大靜摩擦力，且加速度達到A可能的最大加速度a0，因此應先求出a0解：（1）以A為對象，它在水平方向受力如圖（a）所示，因此有mAa0=μ2mBg－μ1（mA+mB）ga0=m1(mm)2BABmAg=0.651520×10m/s2=232m/s再以B為對象，它在水平方向受力如圖（b）所示，加速度也為a0，因此有F－F2=mBa02F=f2+mBa0=0.6×5×10N+5×3即當F達到33.3N時，A、B間已達到最大靜摩擦力.若F再增加，B加速度增大而A的加速度已無法增大，即發(fā)生相對滑動，因此，F最少應大于（2）當F=30N，據上面解析可知不會發(fā)生相對滑動，故可用整體法求出共同加速度aA=aB=Ff1mAmB=300.1(1