高中物理 第四章 牛顿运动定律 第6课时 连接体问题课时达标训练 新人教版必修1.doc

第6课时 连接体问题前基础预习l 连接体与隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为连接体.一如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体.l 外力和内力如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力.应用牛顿第二定律列方程不考虑内力.如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的外力.l 连接体问题的分析方法整体法：连接体中的各物体如果加速度都相同（一起运动），求加速度时可以把连接体作为一个整体运用牛顿第二定律列方程求解.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用牛顿第二定律求解，此法称为隔离法.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的.本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便.如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先整体法求出加速度，再用隔离法求相互作用力.堂达标练习？1如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力f作用下做加速运动，先沿水平面，再沿斜面（斜面与水平面成角），最后竖直向上运动，则在这三个阶段的运动中，细线上弹力的大小情况是（）a由大变小b由小变大 c始终不变d由大变小再变大思路点拨：先整体求得加速度，再隔离m2求绳张力.c解析：对m1、m2整体有：，求得加速度对m2有：t= m2a=f，无论接触面光滑还是粗糙，无论整体在斜面上还是竖直平面内，绳张力均为：f.？2如图所示，滑轮的质量不计，已知三个物体的质量关系是：m1m2m3，这时弹簧秤的读数为t.若把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数t将( )a. 增大 b. 减小 c. 不变 d. 无法判断思路点拨：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用.b解析：根据平衡知，开始弹簧秤读数t =2m1g把物体m2从右边移到左边的物体m1上，整体的加速度隔离对m3分析有t-m3g=m3a，解得tg+m3gm2g+m3g=m1g可知tt，则t2m1g故b正确，acd错误故选b？3如图所示，放在光滑水平面上的物体a和b，质量分别为2m和m，第一次水平恒力f1作用在a上，第二次水平恒力f2作用在b上已知两次水平恒力作用时，a、b间的作用力大小相等则()a. f1f2 d. f12f2思路点拨：本题需要先隔离后整体分析.c解析：设a、b间作用力大小为fn，则水平恒力作用在a上时，隔离b受力分析有：fnmab，整体有：f1(2mm)ab，水平恒力作用在b上时，隔离a受力分析有：fnmaa，整体有：f2(2mm)aa，解得：f1=3fn，f2=fn，所以f1=3f2，故c正确，abd错误。后综合测验1.我国航天员要在“天宫l号”航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用的方法如下：质量为m1的标准物a的前后连接有质量均为m2的两个力传感器待测质量的物体b连接在后传感器上在某一外力作用下整体在桌面上运动，如图所示，稳定后标准物a前后两个传感器的读数分别为f1、f2，由此可知待测物体b的质量为（）a. b. c. d. 2.如图所示，n个质量为m的相同木块并列放在水平面上，木块跟水平面间的动摩擦因数为，当对1木块施加一个水平向右的推力f时，木块加速运动，木块5对木块4的压力大小为（）a. f b. c. d. 3.如下图左所示，当a、b两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力f作用于a的左端，使a、b一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为a1，a、b间的相互作用力的大小为n1如下图右所示，当a、b两物块放在固定光滑斜面上时，此时在恒力f作用下沿斜面向上做匀加速时的加速度大小为a2，a、b间的相互作用力的大小为n2，则有关a1，a2和n1、n2的关系正确的是（）a. a1a2，n1n2 b. a1a2，n1n2 c. a1=a2，n1=n2 d. a1a2，n1=n24.如图,a、b两物块叠放在一起,放在光滑地面上,已知a、b物块的质量分别为m、m.若水平向右的力f1作用在a物块上,物块a、b未相对运动,f1的最大值为fa；若水平向右的力f2作用在b物块上,物块a、b未相对运动,f2的最大值为fb；则fa、fb是（）a. 1:1 b. m:m c. m:m d. m:（m+m）5如图所示，a、b两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）下列说法正确的是（）a. 在上升和下降过程中a对b的压力一定为零b. 上升过程中a对b的压力大于a物体受到的重力c. 下降过程中a对b的压力大于a物体受到的重力d. 在上升和下降过程中a和b都处于失重状态 6如图所示，初始时a、b两木块在水平方向的外力作用下挤压在竖直墙面上处于静止状态，a与b、b与墙面之间的动摩擦因数都为=0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力两木块质量相等，都为1kg，当外力f变为下列不同值时，关于a、b之间的摩擦力f1，b与墙壁之间的摩擦力f2的大小，下列说法中正确的是（g=10m/s2）（）a. 当f=0时，f1=f2=0b. 当f=50n时，f1=0，f2=5nc. 当f=100n时，f1=5n，f2=10nd. 当f=300n时，f1=10n，f2=20n7如图所示，两个木块的质量关系是ma=2mb，用细线连接后放在倾角为的光滑固定斜面上在它们沿斜面自由下滑的过程中，下列说法中正确的是（）a. 它们的加速度大小关系是aaabb. 它们的加速度大小相等c. 连接它们的细线上的张力一定为零d. 连接它们的细线上的张力一定不为零8质量为m的物块a和质量为2m的物块b相互接触放在水平面上，如图。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，下列说法不正确的是（）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，物块a对b的作用力大小为2f/3c. 若物块a与地面、b与地面的动摩擦因数均为，则物块物块a对b的作用力大小为f/2d. 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(2f+2mg)/39. 质量分别为5kg、10kg的重物a、b用一根最多只能承受120n拉力的细绳相连，现以拉力f使a、b一起从静止开始竖直向上运动，如图所示，为使细绳不被拉断，求拉力f的大小范围。（取g=10m/s2）参考答案与解析1. a【解析】以整体为研究对象，由牛顿第二定律得：；隔离b物体，由牛顿第二定律得，联立可得，a正确【点睛】整体法与隔离法的应用技巧对于连接体各部分的加速度相同时，一般的思维方法是（1）先用整体法，求出加速度；（2）再用隔离法，选取合适的研究对象；（3）联立解方程使用隔离法应注意两个原则（1）选出的隔离体应包含所求的未知量；（2）在独立方程的个数等于未知量的个数前提下，隔离体得得数目应尽可能地少；点睛：本题属于连接体问题，连接体问题往往是隔离法和整体法结合应用，正确的选择研究对象是关键。3. d【解析】左图对整体分析：f=(ma+mb)a1，对b分析：n1=mba1.解得：a1=f(ma+mb)，n1=mb(ma+mb)f右图对整体分析：f-ma+mbgsin=(ma+mb)a2对b分析：n2-mbgsin=mba2，解得：a2=f(ma+mb)-gsin，n2=mb(ma+mb)f综上a1a2，n1=n2 d正确点睛：连接体类问题的分析思路是优先对整体分析再隔离其中受力简单的。4. b【解析】试题分析：先隔离分析，根据牛顿第二定律求出最大的加速度，再对整体分析，根据牛顿第二定律求出恒力的最大值的比值当作用在a物体上时，a、b未发生相对滑动，则说明的最大值（f为最大静摩擦力），此时对整体有，对b有，联立解得；当作用在b上时，两者未发生滑动，则说明b的加速度未大于a的最大加速度，而此时a的加速度是ab间的摩擦力提供，故即最大加速度为，故对整体有，联立解得，b正确5ad6acd【解析】a、当时，ab间及b与地面间均没有相互的挤压，故没有摩擦力，故a正确；b、当时，b与墙面间的最大静摩擦力为：；小于两物体的重力，故整体下滑，则b与墙壁之间的摩擦力摩擦力为滑动摩擦力，即；ab相对静止，整体下滑的加速度；对b分析，根据牛顿第二定律，则ab间的摩擦力为：，则，故b错误；c、当时，b与墙面间及ab间最大静摩擦力，故ab整体下滑，摩擦力；a的重力等于ab间的最大静摩擦力；故ab不会发生相对运动，故ab间为静摩擦力；由牛顿第二定律可知，整体下滑的加速度为：，则对a分析可知：，解得：，故c正确；d、当时，最大静摩擦力为，故两物体的重力小于最大静摩擦力；同理a受到的最大静摩擦力也为，a也处于静止，故两物体均保持静止，摩擦力均等于重力，故，故d正确。点睛：本题考查摩擦力的大小计算，在求摩擦力的大小时一定要先明确所要求的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力；然后才能根据两种摩擦力的不同求法进行运算。7bc【解析】对整体受力分析，受重力、弹力；将重力沿斜面和垂直于斜面进行分析，由牛顿第二定律可知：（ma+mb）gsin=（ma+mb）a，解得：a=gsin，所以两物体的加速度相等，故a错误，b正确；对b隔离分析，可知b受到的合力f=mba=mbgsin，又有f=t+mbgsin，故说明细绳的张力t为零，故c正确，d错误。所以bc正确，ad错误。8bd9150nf180n【解析】试题分析：先对整体进行受力分析，要使整体向上运动，拉力应大于总的重力；而要绳子不被拉断，应让绳子的拉力不能超过120n，采用隔离法可求出最大允许