高考物理一輪復習 第三章 微專題21 動力學中的接連體（疊體）問題

動力學中的接連體（疊體）問題1考點及要求：(1)受力分析()；(2)牛頓運動定律().2.方法與技巧：整體法、隔離法交替運用的原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法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”1(物塊的疊體問題)如圖1所示，在光滑水平面上，一個小物塊放在靜止的小車上，物塊和小車間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g10 m/s2.現(xiàn)用水平恒力F拉動小車，關(guān)于物塊的加速度am和小車的加速度aM的大小，下列選項可能正確的是()圖1Aam2 m/s2，aM1 m/s2Bam1 m/s2，aM2 m/s2Cam2 m/s2，aM4 m/s2Dam3 m/s2，aM5 m/s22. (繩牽連的連接體問題)如圖2所示，質(zhì)量均為m的小物塊A、B，在水平恒力F的作用下沿傾角為37固定的光滑斜面加速向上運動A、B之間用與斜面平行的形變可忽略不計的輕繩相連，此時輕繩張力為T0.8mg.已知sin 370.6，下列說法錯誤的是()圖2A小物塊A的加速度大小為0.2gBF的大小為2mgC撤掉F的瞬間，小物塊A的加速度方向仍不變D撤掉F的瞬間，繩子上的拉力為03. (繩、桿及彈簧牽連的連接體問題)(多選)如圖3所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間由一輕質(zhì)細線連接，B、C間由一輕桿相連傾角為的光滑斜面固定在地面上，彈簧、細線與輕桿均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()圖3AA球的加速度沿斜面向上，大小為gsin BC球的受力情況未變，加速度為0CB、C兩球的加速度均沿斜面向下，大小均為gsin DB、C之間桿的彈力大小為04(多選)如圖4所示，物塊A、B質(zhì)量相等，在恒力F作用下，在水平面上做勻加速直線運動，若水平面光滑，物塊A的加速度大小為a1，物塊A、B間的相互作用力大小為N1；若水平面粗糙，且物塊A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，物塊B的加速度大小為a2，物塊A、B間的相互作用力大小為N2，則以下判斷正確的是()圖4Aa1a2 Ba1>a2CN1N2 DN1<F5.如圖5所示，一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平面上，物體B受沿斜面向上力F作用沿斜面勻速上滑，A、B之間動摩擦因數(shù)為，<tan ，且質(zhì)量均為m，則()圖5AA、B保持相對靜止B地面對斜面體的摩擦力等于mg(sin cos )cos Fcos C地面受到的壓力等于(M2m)gDB與斜面間動摩擦因數(shù)為6.如圖6，在光滑的傾角為的固定斜面上放一個劈形的物體A，質(zhì)量為M，其上表面水平物體B質(zhì)量為m，B放在A的上面，先用手固定住A.圖6(1)若A的上表面粗糙，放手后，A、B相對靜止一起沿斜面下滑，求B對A的壓力大??；(2)若A的上表面光滑，求放手后的瞬間，B對A的壓力大小答案解析1C若物塊與小車保持相對靜止一起運動，設(shè)加速度為a，對系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律可得：F(Mm)a，隔離小物塊受力分析，二者間的摩擦力f為靜摩擦力，且fmg，由牛頓第二定律可得：fma，聯(lián)立可得：amaMag2 m/s2.若物塊與小車間發(fā)生了相對運動，二者間的摩擦力f為滑動摩擦力，且am<aM，隔離小物塊受力分析，如圖所示，由牛頓第二定律可得：fmgmam，可得：am2 m/s2，選項C正確，選項A、B、D錯誤2C以A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得Tmgsin 37ma，解得a0.2g，小物塊A、B的加速度均為0.2g，選項A正確；以A、B整體為研究對象：Fcos 372mgsin 372ma，解得F2mg，選項B正確；撤掉F的瞬間，繩子上的拉力立刻消失，小物塊A的加速度方向變?yōu)橄蛳?，選項C錯誤，D正確故選C.3CD據(jù)題意，細線未燒斷前對A、B、C及細線輕桿組成的系統(tǒng)受力分析，受力如圖有FGsin 3mgsin ；細線燒斷瞬間，彈簧彈力保持原值不變，則對A球有：FGAsin ma，故A球此時加速度為a2gsin ，方向沿斜面向上，A選項錯誤；細線燒斷后B、C及輕桿整體只受到重力和支持力，則加速度agsin ，方向沿斜面向下，所以B、C之間沒有相互作用力，故C、D選項正確，B選項錯誤4BCD水平面光滑時，對整體由牛頓第二定律有：F(mAmB)a1，可得：a1；對B受力分析，由牛頓第二定律可得：N1mBa1.水平面粗糙時，對整體由牛頓第二定律有：Ff(mAmB)a2，可得a2<a1；對B受力分析：N2mBa2.所以選項A錯誤，選項B、C、D正確5B由于<tan ，由受力分析可知，A沿斜面向下勻加速下滑，加速度aAgsin gcos ，故A錯誤；由受力分析可知A沿斜面向下勻加速下滑，加速度aAgsin gcos ，將A、B及斜面體視為整體，受力分析可知地面對斜面體的摩擦力等于m(gsin gcos )cos Fcos ，地面受到的壓力為(M2m)gFsin m(gsin gcos )sin ，故B正確，C錯誤；B與斜面體的正壓力N2mgcos ，對B受力分析，根據(jù)共點力平衡有：Fmgsin mgcos f，則動摩擦因數(shù)，故D錯誤6(1)mgcos2 (2)解析(1)A、B相對靜止一起沿斜面下滑，加速度agsin B的加速度的豎直分量aygsin2 則mgNmayNmgmgsin2 mgcos2 ，所以B對A的壓力大小等于mgcos2 (2)因為A、B下滑時，A與B的加速度并不相同A的加速度沿斜面向下，B的加速度豎直向下，A的加速度的豎直分量與B的加速度相等即有aBaAyaAsin 對A、B分別運用牛頓第二定律，有(MgNB)sin MaA，mgNBmaBmaAsin 所以NB