（全国通用）2018年高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 微专题14 连接体问题.doc

连接体问题 方法点拨整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力即“先整体求加速度，后隔离求内力”1质量均为5 kg的物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连，如图1所示，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力f1、f2，且f120 n、f210 n，则弹簧秤的示数为()图1a30 n b15 n c20 n d10 n2(多选)如图2所示，物块a、b质量相等，在恒力f作用下，在水平面上做匀加速直线运动，若水平面光滑，物块a的加速度大小为a1，物块a、b间的相互作用力大小为fn1；若水平面粗糙，且物块a、b与水平面间的动摩擦因数相同，物块b的加速度大小为a2，物块a、b间的相互作用力大小为fn2，则以下判断正确的是() 图2aa1a2 ba1a2cfn1fn2 dfn1f3.如图3所示，质量为m的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端连接一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为() 图3ag b.g c0 d.g4一倾角为的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑现给物体施加如图4所示的力f，f与竖直方向夹角为，斜劈仍静止，则此时地面对斜劈的摩擦力()图4a大小为零 b方向水平向右c方向水平向左 d无法判断大小和方向5如图5所示，a、b两物块放在粗糙水平面上，且它们与地面之间的动摩擦因数相同它们之间用轻质细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角相同，先后对b施加水平力f1和f2，两次细线上的力分别为ft1、ft2，则下列说法正确的是()图5a若两种情况下，a、b一起向右运动，则必有f1f2b两种情况下，只有a、b一起向右匀速运动，才可能f1f2c若两种情况下，a、b一起向右运动，则可能ft1ft2d若两种情况下，a、b一起向右匀速运动，则ft1ft26(多选)如图6所示为一根质量为m、长度为l、质量均匀分布的粗绳ab.在粗绳上与b端距离为x的某位置有一质量不计的力传感器，可读出该处粗绳中的张力粗绳在水平外力f的作用下，沿水平面做匀加速直线运动，由力传感器读数和已知条件()图6a能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用b可知水平外力f的大小c可知粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小d若水平外力f的大小恒定，则传感器读数与x成正比7如图7所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块a，a放在质量也为m的托盘b上，以fn表示b对a的作用力，x表示弹簧的伸长量初始时，在竖直向上的力f作用下系统静止，且弹簧处于自然状态(x0)现改变力f的大小，使b以的加速度匀加速向下运动(g为重力加速度，空气阻力不计)，此过程中fn、f随x变化的图象正确的是() 图78.如图8所示，质量均为m的小物块a、b，在水平恒力f的作用下沿倾角为37固定的光滑斜面加速向上运动a、b之间用与斜面平行的形变可忽略不计的轻绳相连，此时轻绳张力为ft0.8mg.已知sin 370.6，下列说法错误的是() 图8a小物块a的加速度大小为0.2gbf的大小为2mgc撤掉f的瞬间，小物块a的加速度方向仍不变d撤掉f的瞬间，绳子上的拉力为0答案精析1b利用整体法，f1f2(m1m2)a，对物块1隔离，利用牛顿第二定律有f1fm1a，联立解得f15 n2bcd水平面光滑时，对整体由牛顿第二定律有：f(mamb)a1，可得：a1；对b受力分析，由牛顿第二定律可得：fn1mba1.水平面粗糙时，对整体由牛顿第二定律有：fff(mamb)a2，可得a2a1；对b受力分析：fn2mba2.所以选项a错误，选项b、c、d正确3d以框架为研究对象进行受力分析可知，当框架对地面压力为零时，其重力与弹簧对其弹力平衡，即fmg，故可知弹簧处于压缩状态，再以小球为研究对象分析受力可知fmgma，联立可解得，小球的加速度大小为ag，故选项d正确4a没有施加力f时，由物体匀速下滑可知mgsin mgcos 得tan ，物体受重力g、斜面的弹力fn、斜面的摩擦力ff，且三力的合力为零，故fn与ff的合力竖直向上，tan (如图所示)当物体受到外力f时，物体受斜面的弹力为fn、摩擦力为ff，fn与ff的合力与fn的夹角为，则tan 故，即fn与ff的合力方向竖直向上，由牛顿第三定律知，物块对斜面体的作用力竖直向下，故斜面体在水平方向上不受力，a对5c两种情况下，对整体受力分析可知，整体均受到重力、拉力、支持力及摩擦力，因整体对地面的压力相同，故摩擦力相同；若a、b一起向右运动，只有均做匀速运动，或者均做加速度相同的匀变速直线运动时，这两种情况下水平拉力才相等，即f1f2，a、b错误；两种情况下，若a、b一起向右匀速运动，对a受力分析可知，a受重力、支持力、摩擦力及细线的拉力而处于平衡状态，对第一种情况有ft1sin (mgft1cos )，解得ft1，对第二种情况ft2sin (mgft2cos )，解得ft2，故ft1ft2，d错误；若a、b一起向右做匀加速运动，且第一种情况的加速度较大，则有可能ft1ft2，故c正确6bd设粗绳与水平面间的动摩擦因数为，力传感器读数为ft，对整根绳子，由牛顿第二定律有fmgma，对粗绳左侧长度为x的部分，由牛顿第二定律有ftga，解得ft.由力传感器读数和已知条件，不能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用，可知水平外力f的大小，不能得出粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小，a、c错误，b正确若水平外力f的大小恒定，则传感器读数ft与x成正比，d正确7d根据题述，b以的加速度匀加速向下运动过程中，选择a、b整体为研究对象，由牛顿第二定律，2mgkxf2m，解得fmgkx，即f从mg开始线性减小，可排除图象c.选择b作为研究对象，由牛顿第二定律，mgfnf，解得fnkx.当弹簧的弹力增大到，即x时，a和b间的压力为零，在此之前，二者之间的压力由开始运动时的线性减小到零，选项a、b错误同时，力f由开始时的mg线性减小到，此后b与a分离，力f保持不变，故选项d正确8c以a为研究对象，根据牛顿第二定律可得