高考物理一轮复习难点突破2：连接体问题

1、1难点难点 2 连接体问题分析策略连接体问题分析策略整体法与隔离法整体法与隔离法两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体.以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中，是考生备考临考的难点之一.难点展台 1.（）如图 2-1，质量为 2 m 的物块 A 与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为 m 的物块 B 与地面的动摩擦因数为，在已知水平推力 F 的作用下，A、B 做加速运动，A 对 B 的作用力为_.2.（）A 的质量 m1=4 m,B 的质量 m2=m,斜面固定在水平地面上.开始时将 B 按在地面上不动，然后放手，让 A 沿斜面下滑而B 上升.A 与斜面无摩擦，如图 2-

2、2，设当 A 沿斜面下滑 s 距离后，细线突然断了.求 B 上升的最大高度 H.案例探究例 1 （）如图 2-3 所示，质量为 M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为 m 的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即 a=g,则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？2121例 2 （）一个质量为 0.2 kg 的小球用细线吊在倾角=53的斜面顶端，如图 2-6，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以 10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.一、高考走势歼灭难点训练1.（）如图 2-8

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 2-6图 2-8图 2-3Fmm212图BAA3022图B2A.g B. g mmM C.0 D. gmmM 2.（）如图 2-9 所示，A、B 两小球分别连在弹簧两端，B 端用细线固定在倾角为 30的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B 两球的加速度分别为A.都等于2gB. 和 02gC.和 02gMMMBBAD.0 和 2gMMMBBA3.（）如图 2-10，质量为 m 的物体 A 放置在质量为 M 的物体 B 上，

4、B 与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中 A、B 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为 k，当物体离开平衡位置的位移为 x 时，A、B间摩擦力的大小等于A.0B.kC.（）kD.（）kMmmMm牛顿第二定律牛顿第二定律连接体问题（整体法与隔离法）连接体问题（整体法与隔离法）【例 1】A、B 两物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为kgmA3，kgmB6，今用水平力NFA6推 A，用水平力NFB3拉 B，A、B 间的作用力有多大？【练 1】如图所示，质量为 M 的斜面 A 置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为，物体 B 与斜面间无摩擦。在水平向左的推力 F 作用下，A 与

5、 B 一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为，物体 B 的质量为 m，则它们的加速度 a 及推力 F 的大小为（ ）图 2-9图 2-10ABFAFB3A. )sin()(,singmMFgaB. cos)(,cosgmMFgaC. )tan()(,tangmMFgaD. gmMFga)(,cot【练 2】如图所示，质量为2m的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为1m的物体，与物体 1 相连接的绳与竖直方向成角，则（ ）A. 车厢的加速度为sing B. 绳对物体 1 的拉力为cos1gmC. 底板对物体 2 的支持力为gmm)(

6、12D. 物体 2 所受底板的摩擦力为tan2gm2、连接体整体内部各部分有不同的加速度：（不能用整体法来定量分析）【例 2】如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套有一个环，箱和杆的总质量为 M，环的质量为 m。已知环沿着杆向下加速运动，当加速度大小为 a 时（ag），则箱对地面的压力为（ ） A. Mg + mg B. Mgma C. Mg + ma D. Mg + mg ma【练 3】如图所示，一只质量为 m 的小猴抓住用绳吊在天花板上的一根质量为 M 的竖直杆。当悬绳突然断裂时，小猴急速沿杆竖直上爬，以保持它离地面的高度不变。则杆下降的加速度为（ ）A. g B

7、. gMm C. gMmM D. gMmM 【练 4】如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30的光滑斜面，现将一个重4 N 的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因4 N 物体的存在，而增加的读数是（ ）A.4 N B.2 N C.0 N D.3 N3【练 5】如图所示，A、B 的质量分别为 mA=0.2kg，mB=0.4kg，盘 C 的质量mC=0.6kg，现悬挂于天花板 O 处，处于静止状态。当用火柴烧断 O 处的细线瞬间，木块 A 的加速度 aA多大？木块 B 对盘 C 的压力 FBC多大？（g 取 10m/s2）ABCOBAFMm4连接体作业连接体作业1、如图所示，小车质量

8、均为 M，光滑小球 P 的质量为 m，绳的质量不计，水平地面光滑。要使小球 P 随车一起匀加速运动（相对位置如图所示） ，则施于小车的水平拉力 F 各是多少？（ 已知） 球刚好离开斜面 球刚好离开槽底F= F= F= F= 2、如图所示，A、B 质量分别为 m1，m2，它们在水平力 F 的作用下均一起加速运动，甲、乙中水平面光滑，两物体间动摩擦因数为 ，丙中水平面光滑，丁中两物体与水平面间的动摩擦因数均为 ，求 A、B 间的摩擦力和弹力。 f= f= FAB= FAB= 3、如图所示，在光滑水平桌面上，叠放着三个质量相同的物体，用力推物体 a，使三个物体保持静止，一起作加速运动，则各物体所受的

9、合外力 （ ） Aa 最大 Bc 最大 C同样大 Db 最小4、如图所示,小车的质量为 M,正在向右加速运动,一个质量为 m 的木块紧靠在车的前端相对于车保持静止,则下列说法正确的是( )A.在竖直方向上,车壁对木块的摩擦力与物体的重力平衡B.在水平方向上,车壁对木块的弹力与物体对车壁的压力是一对平衡力C.若车的加速度变小,车壁对木块的弹力也变小D.若车的加速度变大,车壁对木块的摩擦力也变大5、物体 A、B 叠放在斜面体 C 上，物体 B 的上表面水平，如图所示，在水平力 F 的作用下一起随斜面向左匀加速运动的过程中，物体 A、B 相对静止，设物体 B 给物体 A 的摩擦力为1fF，水平地面给

10、斜面体 C 的摩擦力为2fF，（02fF），则（ ）A. 01fF B. 2fF水平向左 FabcBAFC5C. 1fF水平向左 D. 2fF水平向右6、如图 3 所示，质量为 M 的斜劈形物体放在水平地面上，质量为 m 的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后加速返回，而物体 M 始终保持静止，则在物块 m上、下滑动的整个过程中（ ）A. 地面对物体 M 的摩擦力方向没有改变； B. 地面对物体 M 的摩擦力先向左后向右；C. 物块 m 上、下滑时的加速度大小相同；D. 地面对物体 M 的支持力总小于gmM)(7、如图所示，质量 M8kg 的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一

11、水平恒力F8N，当小车速度达到 1.5m/s 时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量 m2kg 的物体，物体与小车间的动摩擦因数 0.2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t1.5s 通过的位移大小.(g 取 10m/s2) 8、如图 6 所示，质量为Am的物体 A 沿直角斜面 C 下滑，质量为Bm的物体 B 上升，斜面与水平面成 角，滑轮与绳的质量及一切摩擦均忽略不计，求斜面作用于地面凸出部分的水平压力的大小。9、如图 10 所示，质量为 M 的滑块 C 放在光滑的桌面上，质量均为 m 两物体 A 和 B 用细绳连接，A 平放在滑块上，与滑块间动摩擦因数为，细绳跨过滑轮后将 B 物体竖直

12、悬挂，设绳和轮质量不计，轮轴不受摩擦力作用，水平推力 F 作用于滑块，为使 A 和 B 与滑块保持相对静止，F 至少应为多大？BAmFB (4) 地面不光滑，且摩擦系数 Ag） ，现用手控制 B 使之以 a/3 的加速度向下匀加速运动求：（1）求物体 A 作匀加速运动的时间（2）求出这段运动过程中起始和终止时刻手对木板 B 作用力的表达式。专题三：专题三：牛顿定律的应用之一临界问题牛顿定律的应用之一临界问题（一）（一） 临界问题临界问题 跟踪训练跟踪训练121一个质量为 01kg 的小球，用细线吊在倾角 a 为 37的斜面顶端，如图所示。系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。求下列情况下，绳子

13、受到的拉力为多少?(取g=10m/s2)(1)系统以 6m/s2的加速度向左加速运动；(2)系统以 l0m/s2的加速度向右加速运动； (3)系统以 15m/s2的加速度向右加速运动。2如图所示，在倾角 =37 的斜面体上用平行于斜面的线绳系一个质量 m=2kg 的物体，斜面光滑，g 取 10m/s2，当斜面体以加速度 a=20m/s2沿水平面向右匀加速运动时，细绳对物体的拉力是多少?3如图所示，倾角 =37 的斜面体以加速度 a=10m/s2水平向左做匀加速直线运动，质量为 m=2kg 的物体相对斜面体保持静止，g=10m/s2，求物体所受的摩擦力大小和方向。4如图所示，带斜面的小车，车上放

14、一个均匀球，不计摩擦。当小车向右匀加速运动时，要保证小球的位置相对小车没变化，小车加速度 a 不得超过多大?5如图所示，A、B 两物体靠在一起，放在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=3kg、mB=6kg，今用水平力 FA推 A，用水平力 F 拉 B，FA和 FB随时间变化的关系是FA=92t（N）,FB=3+2t（N） ，求从 t=0 到 A、B 脱离，它们的位移是多少?6一劲度系数为 k=200N/m 的轻弹簧直立在水平地板上，弹簧下端与地板相连，上端与一质量 m=0.5kg 的物体 A 相连，A 上放一质量也为 0.5kg 的物体 B，如图所示。现用一竖直向下的力 F 压 B，使 A、

15、B 均静止。当力 F 取下列何值时，撤去 F 后可使 A、B 不分开？A、5N B、8N C、15N D、20N7如图所示，光滑球恰好放在木块的圆弧槽中，它的左边的接触点为A，槽的半径为R，且OA与水平线成角。通过实验知道：当木块的加速度过大时，球可以从槽中滚出。圆球的质量为m，木块的质量为M。各种摩擦及绳和滑轮的质量不计。则木块向右的加速度最小为多大时，球才离开圆槽。8如图所示，质量 M4kg 的木板长 L=1.4m，静止在光滑水平面上，其上面右端静止一质量 m=1kg 的小滑块（可看作质点） ，滑块与木板间的动摩擦因数 0.4，先用一水平恒力 F28N 向右拉木板，要使滑块从木板上恰13好

16、滑下来，力 F 至少应作用多长时间（g=10m/s2）？ 9 （2010江苏金陵模拟）如图所示，质量 M=8kg 的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力 F=8N，当长木板向右的运动速率达到 v1=10m/s 时，在其右端有一质量 m=2kg 的小物块（可视为质点）以水平向左的速率 v2=2m/s 滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数 =0.2，小物块始终没离开长木板，g 取 10m/s2。求：（1）经过多长时间小物块与长木板相对静止；8s（2）长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板48m；10 （2010 江苏无锡模拟）如图（a）所示，质量为 M=10kg 的滑块放在水平

17、地面上，滑块上固定一个轻细杆 ABC，ANC=45。在 A 端固定一个质量为 m=2kg 的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为=0.5。现对滑块施加一个水平向右的推力 F1=84N，使滑块做匀速运动。求此时轻杆对小球的作用力 F2的大小和方向。 （取 g=10m/s2） 1如图所示，质量分别为 m1=lkg 和 m2=2kg 的 A、B 两物块并排放在光滑水平面上，若对 A、B 分别施加大小随时间变化的水平外力 Fl和 F2，其中 F1=（9 一 2t）N，F2=（32t）N，则： 经多长时间 t0两物块开始分离？（2） 在同一坐标中画出两物块的加速度 a1和 a2随时间变化的图像。2.5s4如

18、图所示，A、B 两个物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为MA3kg，MB=6kg。今用水平力 FA推 A，同时用水平力 FB拉 B，FA 和 FB随时间变化的关系是 FA=9 一 2t（N） ，FB=32t（N） 。则从 t=0 到 A、B 脱离，它们的位移为多少？4.17m2如图所示，质量为 m 物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为，对物体施加一个与水平方向成 角的力 F，试求：（1）物体在水平面上运动时力F 的值?（2）力 F 取什么值时，物体在水平面上运动的加速度最大？mg/sin（3）物体在水平面上运动所获得的最大加速度的数值。gcot143如图所示，轻绳 A

19、B 与竖直方向的夹角 =37，绳 BC 水平，小球质量 m=0.4 kg，问当小车分别以 2.5 m/s2、8 m/s2的加速度向右做匀加速运动时，绳 AB 的张力各是多少？（取 g=10m/s2）5N；5.12N5如图所示，已知两物体 A 和 B 的质量分别为 MA4kg，MB5kg，连接两物体的细线能承受的最大拉力为 80N，滑轮的摩擦和绳子的重力均不计，要将物体 B 提离地面，作用在绳上的拉力 F 的取值范围如何？（g 取 l0m/s2）NFN144906因搬家要把钢琴从阳台上降落到地面。钢琴质量为 175 kg，钢琴的绳索能承受的最大拉力为 1785N。钢琴先以 0.5m/s 匀速降落

20、，当钢琴底部距地面高 h 时，又以恒定加速度减速，钢琴落地时刚好速度为零。问 h 的最小值是多少？（g 取 l0m/s2）0.73m7质量为 4kg 的物体，放在水平面上，与水平地面间的动摩擦因数为 =0.2。现用一能承受最大拉力为 28N 的细绳水平拉该物体。求物体在细绳牵引下加速度的范围。 （取g=l0m/s2）a5m/s29如图所示，木块 A、B 静止叠放在光滑水平面上，A 的质量为 m，B 的质量为2m。A、B 间的最大静摩擦力为 fo 答案：3f.；1.5f（1） 现施水平力 F 拉 B，为使 A、B 不发生相对滑动，水平力 F 不得超过多少？（2） 现施水平力 F 拉 A，为使 A、B 不发生相对滑动，水平力 F 不得超过多少？10如图 4-83 所示，箱子的质量 M=3.0 kg，与水平