人教版高中物理必修一連接體問(wèn)題 專項(xiàng)訓(xùn)練

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（精心整理，誠(chéng)意制作）連接體問(wèn)題專項(xiàng)訓(xùn)練【例題精選】：例1：在光滑的水平面上放置著緊靠在一起的兩個(gè)物體A和B（如圖），它們的質(zhì)量分別為mA、mB。當(dāng)用水平恒力F推物體A時(shí)，問(wèn)：（1）A、B兩物體的加速度多大？⑵A物體對(duì)B物體的作用力多大？分析：兩個(gè)物體在推力的作用下在水平面上一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。對(duì)整體來(lái)說(shuō)符合牛頓第二定律；對(duì)于兩個(gè)孤立的物體分別用牛頓第二定律也是正確的。因此，這一道連接體的問(wèn)題可以有解。解：設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a，兩物體間的作用力為T(mén)，把A、B兩個(gè)物體隔離出來(lái)畫(huà)在右側(cè)。因?yàn)槲矬w組只在水平面上運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是平衡的，所以分析每個(gè)物體受力時(shí)可以只討論水平方向的受力。A物體受水平向右的推力F和水平向左的作用力T,B物體只受一個(gè)水平向右的作用力T。對(duì)兩個(gè)物體分別列牛頓第二定律的方程：F—T=mAaT=mBF—T=mAaT=mBaF=(mA+mB)a=F/(mA+mB)⑷（1）+⑵得經(jīng)解得：將⑷式代入⑵式可得T=FmB/（mA+mB）小結(jié)：①解題時(shí)首先明確研究對(duì)象是其中的一個(gè)物體還是兩個(gè)物體組成的物體組。如果本題只求運(yùn)動(dòng)的加速度，因?yàn)檫@時(shí)A、B兩物體間的作用力是物體組的內(nèi)力和加速度無(wú)關(guān)，那么我們就可以物體組為研究對(duì)象直接列出⑶式動(dòng)力學(xué)方程求解。若要求兩物體間的作用力就要用隔離法列兩個(gè)物體的動(dòng)力學(xué)方程了。②對(duì)每個(gè)物體列動(dòng)力學(xué)方程，通過(guò)解聯(lián)立方程來(lái)求解是解決連接體問(wèn)題最規(guī)范的解法，也是最保險(xiǎn)的方法，同學(xué)們必須掌握。例2：如圖所示，5個(gè)質(zhì)量相同的木塊并排放在光滑的水平桌面上，當(dāng)用水平向右推力F推木塊1，使它們共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求第2與第3塊木塊之間彈力及第4與第5塊木塊之間的彈力。

分析：仔細(xì)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)這一道題與例1幾乎是一樣的。把第1、第2木塊看作A物體，把第3、4、5木塊看作B物體，就和例1完全一樣了。因5個(gè)木塊一起向右運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同，可以用整體法求出系統(tǒng)的加速度（也是各個(gè)木塊共同加速度）。再用隔離法求第2與第3木塊之間彈力，可以以第3、4、5木塊為一個(gè)研究對(duì)象，也可以第1、2木塊為一個(gè)研究對(duì)象。解：（1）如圖所示，以5個(gè)木塊整體為研究對(duì)象。設(shè)每個(gè)木塊質(zhì)量為m，貝UF=F=5maF5m將第3、4、5塊木塊隔離為一個(gè)研究對(duì)象，設(shè)第2塊木塊對(duì)第3塊木塊的彈力為N,其受力分析（如圖），則N=3ma=3=3mF5m所以第2與第3木塊之間彈力為5（2）將第5木塊隔離為一個(gè)研究對(duì)象（如圖），設(shè)第4對(duì)第5木塊彈力為N，貝V—=-F5m5F所以第4與第5塊木塊之間彈力為5。小結(jié)：從這道題可以看出當(dāng)5個(gè)木塊一起向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，各木塊之間的相互作用力大小不同，其中“2”對(duì)“3”的作用力比“4”對(duì)“5”的作用力大，其原因是“2”對(duì)“3”的作用力N要使3個(gè)木塊獲加速度a，而“4”對(duì)“5”的彈力N只使一個(gè)木塊獲得加速度a。思考題：如圖所示，光滑水平面上有兩物體m與m用1細(xì)線連接，設(shè)細(xì)線能承受的最大拉力為T(mén)m1>m2，現(xiàn)用水平拉力F拉系統(tǒng)，要使系統(tǒng)得到最大加速度F應(yīng)向哪個(gè)方向拉?（答：向左拉m1）

例3：如圖所示，木塊A質(zhì)量為lkg,木塊B質(zhì)量為2kg,疊放在水平地面上,AB之間最大靜摩擦力為5N,B與地面之間摩擦系數(shù)為0.1,今用水平力F作用于A,保持AB相對(duì)靜止的條件是F不超過(guò)g=10m/s2）AA分析：當(dāng)F作用于A上時(shí)，A與B的受力分析如圖所示。要使A、B保持相對(duì)靜止，A與B的加速度必須相等。B的加速度最大值為：a=t2mB其中f1'為5N,f=(m+m)g?卩=2(2+1)x10x01=3其中f1'為5N,2AB代入上式這也是A的加速度最大值。又因F-f1=又因F=mAa+fi=1X1+5=6N

:.F最大不超過(guò)6No例3：如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m0的平盤(pán)，盤(pán)中有一物體，質(zhì)量為m,當(dāng)盤(pán)靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了1,今向下拉盤(pán)，使彈簧再伸長(zhǎng)A1后停止，然后松手，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則剛松手時(shí)盤(pán)對(duì)物體的支持力等于：A（1+呀）mgB（1+呀）（m+mjg

分析：根據(jù)題意由盤(pán)及物體組成的系統(tǒng)先后經(jīng)過(guò)了三個(gè)狀態(tài)：(1)盤(pán)中放物，彈簧被伸長(zhǎng)，系統(tǒng)處于平衡態(tài)，此時(shí)有(m+m0)g=kl，(2)手對(duì)盤(pán)有向下拉力F彈簧被再伸長(zhǎng)了Al，系統(tǒng)仍平衡，即(m+mo)g+F=k(1+Al)，可得F=kAl。(3)撤去拉力F的瞬間，系統(tǒng)失去平衡。有向上的加速度，此時(shí)系統(tǒng)受合力的大小與撤去的力F相等，方向與F相反?？捎谜w法求出此刻系統(tǒng)的加速度，用隔離法以物體為對(duì)象，求出盤(pán)對(duì)物體的支持力。解：當(dāng)盤(pán)與物的總重力跟彈簧彈力平衡時(shí)，有：(m+m)g=kl0,(m+m)gk=e——l剛松手時(shí)盤(pán)與物所受合力向上，大小為F合=kAl，此時(shí)盤(pán)與物的加速度(m+m)gF廠?AlAla=合一==gm+mm+ml00以物為對(duì)象，設(shè)盤(pán)對(duì)物的支持力為N,則N-mg=maN=m(g+a)A選項(xiàng)正確答案：A例4：一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個(gè)環(huán)，箱與桿的質(zhì)量為M,環(huán)的質(zhì)量為m,如圖所示，已知環(huán)沿桿加速下滑，環(huán)與桿的摩擦力大小為f則此時(shí)箱子對(duì)地面壓力為：A.MgB.(m+M)gCMg+fD.(M+m)g-f

MgMg分析：由于木箱與環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)，環(huán)是加速下滑，解題時(shí)只能用隔離法。分別以環(huán)和木箱為對(duì)象，受力分析如圖（甲）（乙）所示，應(yīng)注意環(huán)受摩擦力f向上，而木箱受到摩擦力廣是向下的，又木箱處于平衡狀態(tài)，所以對(duì)于木箱有N=Mg+廣其中N為地面對(duì)木箱的壓力，與木箱對(duì)地面的壓力大小相等，廣與題中已知/相等，所以C選項(xiàng)是對(duì)的。答案：C。【專項(xiàng)訓(xùn)練】：一、選擇正確答案：1、化和化兩物體與斜面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)相同，已知mi>m2，它們先后從同一斜面的頂端由靜止開(kāi)始自由下滑，則它們到達(dá)底端時(shí)的速度應(yīng)滿足：A.A.vi>v2D.不確定B.2、一個(gè)物體只在一個(gè)力F作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起，力F逐漸變化，下述說(shuō)法正確的是：當(dāng)F減小時(shí)，物體速度也減小B?當(dāng)F減小時(shí)，物體速度還在增大C?當(dāng)F為零時(shí)，物體速度為零D.當(dāng)力F反向時(shí)，物體立刻向相反方向運(yùn)動(dòng)。3、一物體掛在彈簧秤下，彈簧秤的上端固定在電梯的天花板上，在下列哪種情況下彈簧秤的讀數(shù)最?。弘娞輨蚣铀偕仙褺電梯勻加速上升，且B?電梯勻減速上升，且C?C?電梯勻加速下降，且D?電梯勻減速下降，且4、在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物體受到力F的作用，測(cè)得該物體的加速度為2m，則這個(gè)力的方向可能是:A.水平B.斜向上方C.豎直向上D.斜向下方g5、用手托著30N的物體以2的加速度沿豎直方向向上作勻加速運(yùn)動(dòng)，物體對(duì)手的壓力是：A.20NB.30NC.45ND.60N6、“相同的合外力在一半的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)量減半的物體移動(dòng)的距離也減半”這句話在下列哪種情況下適用？物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體作初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體作勻減速直線運(yùn)動(dòng)以上各種運(yùn)動(dòng)都不滿足7、如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧，豎直固定在水平桌面上，一個(gè)球從彈簧的正上方豎直落下，從小球與彈簧接觸開(kāi)始直到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度與加速度的大小變化情況是：加速度越來(lái)越小，速度也越來(lái)越小加速度先變小后變大，速度一直減小加速度先變小后變大，速度先變大后變小加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越小-AJ128、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的物體1和2緊靠在一起，放在光滑水平桌面上，分別受到水平推力Fi和◎的作用，且FiF2，貝肛與2之間作用力大小為

A.F二、填空：B.A.F二、填空：B.F2C.生+F2）D.2（F-F）9、將物體從某一高度釋放后，其速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，物體加速度是m/s2，若物體的重力為IN,則空氣阻力為N。10、恒力F作用在甲物體上，可使甲從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)54m用3s時(shí)間，當(dāng)該恒力作用在乙物體上，能使乙在3s內(nèi)速度由8m/S變到一4m/S。現(xiàn)把甲、乙綁在一起，在恒力F作用下它們的加速度的大小是。從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)3s內(nèi)的位移是。11、如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相同的木塊順次連接，放在水平桌面上，物體與平面間卩=0.2，用力F拉三個(gè)物體，它們運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s2，若去掉最后一個(gè)物體，前兩物體的加速度為m/s2。12、如圖所示，在水平力F=12N的作用下，放在光滑水平面上的/Z/Z/Z/mi/Z/Z/Z/s=3t2+4t，該物體運(yùn)動(dòng)的初速度V0=，該物體的質(zhì)量m1=。若改用下圖裝置拉動(dòng)m1，使m1的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與前面相同，則m2的質(zhì)量應(yīng)為。（不計(jì)摩擦）三、計(jì)算題：13、把一個(gè)物體放在傾角為30°的斜面上時(shí)，它恰好勻速下滑，若把斜面傾角改為60°/r