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.牛顿定律中的连接体分析参考答案与试题解析一多选题(共 23 小题)1质量为 2m 的物块 A 和质量为 m 的物块 B 相互接触放在水平面上,如图所示若对 A 施加水平推力 F,则两物块沿水平方向做加速运动 关于 A 对 B 的作用力,下列说法中正确的是( )A若水平地面光滑,物块 A 对 B 的作用力大小为 FB若水平地面光滑,物块 A 对 B 的作用力大小为C若物块 A 与地面间无摩擦,B 与地面的动摩擦因数为 ,则物体 A 对 B 的作用力大小为 mgD若物块 A 与地面间无摩擦, B 与地面的动摩擦因数为 ,则物体 A 对 B 的作用力大小为【分析】将 AB 作为整体处理,由牛顿第二定律可得出整体的加速度;再对 B物体分析可得出 B 受到 A 的作用力【解答】解:A、若水平面光滑,则对整体受力分析可知;F= (m+2m)a,解得 a= ,再对 B 分析,B 水平方向只受 A 的作用力,由牛顿第二定律可得:T=ma= ,故A 错误,B 正确;若 B 和地面有摩擦,对整体分析有: Fmg=3ma;则 B 受力为 Tmg=ma,解得:T=mg+ = ,故 C 错误,D 正确;故选:BD。【点评】本题为牛顿第二定律中的连接体问题,这种问题注意一般先对整体分析再分析其中受力最少的那一个物体.2质量均为 m 的物块 A 和物块 B 相互接触放在水平面上,如图所示若对 A施加水平推力 F,则两物块沿水平方向做加速运动关于 A 对 B 的作用力,下列说法正确的是( )A若水平面光滑,物块 A 对 B 的作用力大小为 FB若水平面光滑,将推力 F 增大 1N,则物块 A 对 B 的作用力也增大 1NC若物块 A 与地面、B 与地面的动摩擦因数均为 ,则物块 A 对 B 的作用力大小为D若物块 A 与地面的动摩擦因数为 ,B 与地面的动摩擦因数为 2,则物块物块 A 对 B 的作用力大小为【分析】将 AB 作为整体处理,由牛顿第二定律可得出整体的加速度;再对 B物体分析可得出 B 受到 A 的作用力【解答】解:A、若水平面光滑,则对整体受力分析可知;F= (m+m)a,解得a= ,再对 B 分析,B 水平方向只受 A 的作用力,由牛顿第二定律可得:T=ma= ,故AB 错误;C、若 AB 和地面动摩擦因数相同,对整体分析有:F2mg=2ma;则 B 受力为Tmg=ma,解得: T=mg+ mg,故 C 正确;D 正确;D、对整体分析有:Fmg 2mg=2ma;再对 B 分析则有: T2mg=ma,解得:T= ;故 D 正确;故选:CD。【点评】本题为牛顿第二定律中的连接体问题,这种问题注意一般先对整体分析再分析其中受力最少的那一个物体.3如图所示,置于光滑水平面上的木块 A 和 B,其质量为 mA 和 mB当水平力F 作用于 A 左端上时,两物体一起作加速运动,其 A、B 间相互作用力大小为N1;当水平力 F 作用于 B 右端上时,两物体一起做加速度运动,其 A、B 间相互作用力大小为 N2则以下判断中正确的是( )A两次物体运动的加速度大小相等BN 1+N2FC Nl 十 N2=FDN 1:N 2=mB:m A【分析】先对整体分析求出加速度的大小,再隔离分析求出 A、B 间的作用力大小,从而求出作用力之和和作用力的比值【解答】解:对左图,整体的加速度 ,隔离对 B 分析,。对右图,整体的加速度 ,隔离对 A 分析, 可知两次物体运动的加速度大小相等。N 1+N2=F,N 1:N 2=mB:m A故 A、C、D 正确,B 错误。故选:ACD。【点评】本题考查了牛顿第二定律的运用,关键掌握整体法和隔离法的使用,先整体求加速度,再隔离求出相互的作用力4如图,水平地面上有两块完全相同的木块 A、B,受水平推力 F 的作用在F 作用过程中,用 FAB 代表 A、B 间的相互作用力那么( )A若地面是完全光滑的,则 FAB=FB若地面是完全光滑的,则 FAB=.C若地面是有摩擦的,则 FAB=FD若地面是有摩擦的,则 FAB=【分析】先以 AB 整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再以 B 为研究对象,由牛顿第二定律求出 A 对 B 的作用力【解答】解:设 A、B 的质量均为 m。A、B 根据牛顿第二定律得:对整体:a= ; 对 B:F AB=ma= 故 A 错误,B正确。C、 D 设 A、B 与地面间的动摩擦因数均为 根据牛顿第二定律得:对整体:a= ; 对 B:F ABmg=ma,则 FAB= 故 C 错误,D 正确。故选:BD。【点评】本题考查灵活选择研究对象的能力,此题不能想当然,认为光滑与粗糙时 AB 间作用力不等5在光滑的水平面上有甲、乙两个物体,在水平力 F1 和 F2 的作用下运动,已知 F1F 2,以下说法正确的是( )A如果撤去 F1,则甲的加速度一定增大B如果撤去 F2,则甲的加速度一定增大C如果撤去 F1,则甲对乙的作用力一定减少D如果撤去 F2,则乙对甲的作用力一定减少【分析】连接体问题可以先整体求连接体的加速度,再隔离分析某物体的受力情况,通过计算分析可得相关结论【解答】解:A、撤去 F1 之前,甲的加速度 a 甲 1= ,撤去 F1 后,甲的加速度为 a 甲 2= ,撤去力 F1 后,甲的加速度一定变大,故 A 正确;.B、撤去 F2 之前,甲的加速度 a 甲 1= ,撤去 F2 后,甲的加速度为 a 甲 2=,由于不知道 F1 与 F2 间的具体数值,无法判断甲的加速度是变大还是变小,故 B 错误;C、撤去 F1 之前,甲的加速度 a 甲 1= ,设绳子的拉力为 T,则 TF1=m 甲a 甲 1,T=F 1+m 甲 a 甲 1,撤去 F1 后,甲的加速度为 a 甲 2= ,设绳子的拉力为 T,则 T=m 甲 a 甲 2,T T,故 C 正确;D、撤去 F2 之前,乙的加速度 a 乙 1= ,设绳子的拉力为 T,则 F2T=m 乙a 乙 1,T=F 2m 乙 a 乙 1,撤去 F2 后,乙的加速度为 a 乙 2= ,设绳子的拉力为 T,则 T=m 乙 a 乙2,仅根据 F1F 2,无法判断乙对甲的作用力如何变化,故 D 错误;故选:AC。【点评】关于连接体的处理方法,先整体后隔离,可以求得连接体间的相互作用力的大小6如图所示,置于水平地面上的相同材料的质量分别为 m 和 m0 的两物体用细绳连接,在 m0 上施加一水平恒力 F,使两物体做匀加速直线运动,对两物体间细绳上的拉力,下列说法正确的是( )A地面光滑时。绳子拉力大小等于B地面不光滑时,绳子拉力大小为C地面不光滑时,绳子拉力大于.D地面不光滑时,绳子拉力小于【分析】地面光滑时:先用整体法求得加速度,再以 m 为研究对象,对其受力分析利用牛顿第二定律求得绳的拉力。地面不滑时同上法,只是受力要加入摩擦力。【解答】解:光滑时:由整体求得加速度: 对 m 受力分析由牛顿第二定律得:F T=ma由式得:地面不光滑时:整体求加速度: 对 m 受力分析由牛顿第二定律得:F Tumg=ma由得:则 AB 正确,CD 错误故选:AB。【点评】考查整体法与隔离法的综合灵活应用,会正确对物体受力分析,用牛顿第二定律列方程求解连接体问题。7一根质量分布均匀的长绳 AB,在恒定水平外力 F 的作用下,沿光滑水平面做直线运动,如图甲所示绳内距 A 端 x 处的张力 T 与 x 的关系如图乙所示,由图可知( )A水平外力 F=6N B绳子的质量 m=3kgC绳子的长度 2m D绳子的加速度 2m/s2【分析】本题的关键是设出绳子总长度和总质量,求出单位长度,然后分别对.绳子用整体法和隔离法受力分析,列出牛顿第二定律方程,求解即可【解答】解:设绳总长为 L,总质量为 m,则绳单位长度质量为 = ,先对整个绳子有 F=ma,可得绳子加速度为 a= ,再对绳子左端部分应有 T=(L x)a,整理可得 T= ,结合图象截距和斜率概念可知 F=6N, =3,解得L=2m,所以 A、C 正确,无法求出绳子质量 m 大小,也无法求出加速度 a 的大小,故 B、D 错误。故选:AC。【点评】遇到连接体问题,一般是采用“先整体,后隔离”的分析方法,运算较简洁8如图所示,质量为 M=5kg 的箱子 B 置于光滑水平面上,箱子底板上放一质量为 m2=1kg 的物体 C,质量为 m1=2kg 的物体 A 经跨过定滑轮的轻绳与箱子 B相连,在 A 加速下落的过程中,C 与箱子 B 始终保持相对静止不计定滑轮的质量和一切阻力,取 g=10m/s2,下列正确的是( )A物体 A 处于完全失重状态B物体 A 处于失重状态,加速度大小为 2.5m/s2C物体 C 对箱子 B 的静摩擦力大小为 2.5ND轻绳对定滑轮的作用力大小为 30N【分析】先假设绳子拉力为 T,分别对 A 和 BC 整体受力分析并根据牛顿第二定律列式求解出加速度和拉力 T【解答】解:A、假设绳子拉力为 T,根据牛顿第二定律,有:对 A,有:m 1gT=m1a;对 BC 整体,有:T=(M+ m2)a;联立解得:T=15N;a=2.5m/s2;.物体 A 的加速度小于重力加速度,故不是完全失重,故 A 错误;B、物体 A 加速度大小为 2.5m/s2,处于失重状态,故 B 正确;C、对 C 受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律,有:f=m2a=12.5=2.5N,故 C 正确;D、绳子的张力为 15N,由于滑轮两侧绳子垂直,根据平行四边形定则,其对滑轮的作用力为 15 N,斜向右下方,故 D 错误;故选:BC。【点评】本题关键是分别对 A 和 BC 整体受力分析后根据牛顿第二定律求解出加速度,然后再用隔离法求解 C 与 B 间的静摩擦力,不难9如图所示,物体 A、B 的质量均为 m,与接触面的动摩擦因数均为 ,B 物体所接触的面是竖直的跨过滑轮的轻绳分别与接触面平行,且滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计欲使物体 A 在水平面上做匀速直线运动(设物体无论沿哪一方向运动均不会与滑轮相碰) ,则水平力 F 应为( )A (1 2) mg B (1+2) mg C (1+)mg D (1) mg【分析】由题意可知,物体 A 可以向左或向右运动,沿绳受力分析,由共点力的平衡条件可求得两种情况下的水平拉力的大小【解答】解:对整体受力分析可知,整体沿绳受 B 的重力、拉力 F 及 A 受到的摩擦力;若 A 向左运动,则摩擦力向右,由共点力的平衡条件可知:Fmg=mg解得;F= (1+)mg;若 A 向右运动,则摩擦力的方向向左,则有:F+mg=mg.F=(1 )mg;故选:CD。【点评】本题沿绳方向的共点力的平衡,解题时应注意审题,明确物体 A 可能的运动方向,从而求得物体的受到摩擦力的方向10如图所示,光滑的水平地面上有三块材料完全相同的木块 A、B、C,质量均为 m中间用细绳 l、2 连接,现用一水平恒力 F 作用在 C 上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,则下列说法正确的是( )A无论粘在哪个木块上面,系统加速度都将减小B若粘在 A 木块上面,绳 l 的拉力增大,绳 2 的拉力不变C若粘在 B 木块上面,绳 1 的拉力减小,绳 2 的拉力增大D若粘在 C 木块上面,绳 l、2 的拉力都减小【分析】三个木块的加速度相同,根据牛顿第二定律分析加速度若橡皮泥粘在 A 木块上面,以 BC 整体为研究对象,研究绳 1 的拉力,以 C 为研究绳 2 的拉力若橡皮泥粘在 B 木块上面,分别以 A、C 为研究绳 1、2 的拉力若橡皮泥粘在 C 木块上面,分别以 A、B 为研究对象,研究绳 1、2 的拉力【解答】解:设恒力为 F,绳 1、2 拉力大小分别为 F1、F 2。A、对 ABC 整体研究,根据牛顿第二定律 a= 可知,质量增大,加速度 a 减小。故 A 正确。B、若橡皮泥粘在 A 木块上面,根据牛顿第二定律得:对 BC 整体:FF 1=(m C+mB)a,得 F1=F(m A+mB)a,a 减小,F 1 增大。对 C:FF 2=mCa,得 F2=FmCa,a 减小,F 2 增大。故 B 错误。C、若橡皮泥粘在 B 木块上面,根据牛顿第二定律得:对 A:F 1=mAa, a 减小,F 1 减小。对 C:FF 2=mCa,a 减小,F 2 增大。故 C 正确。.D、若橡皮泥粘在 C 木块上面,分别以 A、B 为研究对象,同理可得绳 l、2的拉力都减小。故 D 正确。故选:ACD。【点评】本题是连接体问题,关键是选择研究对象,本题的技巧是选择变量少的物体或系统为研究对象11如图所示,光滑的水平地面上有三块木块 a、b 、c ,质量均为 m,a、c 之间用轻质细绳连接现用一水平恒力 F 作用在 b 上,三者开始一起做匀加速运动运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )A无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小B若粘在 a 木板上面,绳的张力减小,a、b 间摩擦力不变C若粘在 b 木板上面,绳的张力和 a、b 间摩擦力一定都减小D若粘在 c 木板上面,绳的张力和 a、b 间摩擦力一定都增大【分析】选择合适的研究对象进行受力分析,由牛顿第二定律可得出物体受到的拉力的变化【解答】解;A、由整体法可知,只要橡皮泥粘在物体上

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