【练习】《连接体问题》进阶练习

1、、单项选择题连接体问题进阶练习11 .在如下图的装置中,质量为3kg的物块被平行于斜面的细绳拴在斜面上端的小柱上,斜面的倾角为30,被固定在测力计上,整个装置保持静止.如果物体与斜面间无摩擦,装置稳定以后,当细绳被烧断,物体正在下滑的过程中,与稳定时比拟,测力计的读数g=10m/s2A.增加15NB减小15NC减小7.5ND保持不变2 .如下图,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块问用一根不可伸长的轻纯相连,轻纯能承受的最大拉力为Fo；质量为m和2m的木块间的最大静摩擦力为-Fo.现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块一起加速运动,以下说法正确的

2、选项是A.质量为2m的木块受到四个力的作用B.当F逐渐增大到Fo时,轻绳刚好被拉断C在轻绳未被拉断前,当F逐渐增大时,轻绳上的拉力也随之增大,并且大小总等于F大小的一半D.在轻绳被拉断之前,质量为m和2m的木块间已经发生相对滑动3.如下图,质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2,置于水平面上,A、B于水平面间动摩擦因数相尸同.当水平力F作用于左端A上,两物体一起作匀加速运动时,A、B间作用力大小为F1.当水平力F作用*小B于右端B上,两物体一起作匀加速运动时,A、B间作用力大小为F2,那么甘A.在两次作用过程中,物体的加速度的大小相等B.在两次作用过程中,F1+F2Fa百一D.在两次作用过

3、程中,一二一4.如下图,质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、倾角为8的斜面上,A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为卬当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时,B受到摩擦力A.等于零时向平行于斜面向下C.大/h为gimgcs0为陛mgcosO二、多项选择题5.如图,物块A、C置于光滑水平桌面上,通过轻质滑轮和细绳悬挂物块B,物块A、B的质量均为2kg,物块RC的质量为1kg,重力加速度大小为10m/s2.假设固定物块C,释放物块A、B,那么物块A、B的加速度分别为aA、aB,细纯的张力为F,那么A.aA：ao=2：1B.aA：aB=1：1C.F=10ND.F=8N6.滑块A置于光滑水平地

4、面上,滑块B在一水平恒力F的作用下紧靠滑块AA、B接触面竖直,此时B刚好不下滑.滑块A、B的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.那么A.A、B之间的相互作用力大小为B.A与B间的动摩擦因数为仙=C水平恒力F与A与B间的弹力之比为D.水平恒力F与A与B间的弹力之比为7.如图,一固定的楔形木块,其斜面的倾角8=30；另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的轻细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A、B质量分别为4kg和1kg.开始时将B按在地面上不动,然后放开手让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦,g取10m/s2.当A沿斜面下滑1m距离时细线忽然断了

5、,那么A.细线断裂前A的加速度为5m/s2B细线断裂时A的速度V为2m/sC细线断裂前的拉力为10ND放开手后B上升的最大高度H为1.2m连接体问题进阶练习1答案和解析【答案】1.C2.C3.A4.C5.AD6.BC7.BD【解析】1.解：对物块和斜面体整体受力分析,受总重力和支持力,平衡时,有N-(M+m)g=0加速下滑时,再次对物块和斜面体整体受力分析,受总重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律,有竖直方向：(M+m)g-N=masin30水平方向：f=macos30对物块受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有mgsin30=ma有由(MW导到：N-N=masin30=mg(si

6、n30)2=3X100.25=7.5N.故ABD错误,C正确.应选：C此题中原来物块和斜面体处于静止状态,故测力计的读数等于物块和斜面体的总重量,剪短细线后,沿斜面小球加速下滑,处于失重状态,对小球和斜面体整体运用牛顿第二定律列式求解.此题关键是对物块、物块和斜面体整体屡次受力分析,然后根据牛顿第二定律、共点力平衡条件列式求解；要注意整体法对于有相对运动的物体系统同样适用.2 .解：A、质量为2m的物体受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力,还有轻绳的拉力,总共受5个力.故A错误.日当轻绳的拉力为F0时,m和2m的加速度a=一,对整体分析,拉力F=6ma=2F.知当拉力为2F.时,轻绳恰好被拉

7、断.故B错误；C以整体为研究对象,那么：一,绳子的拉力：一一,所以在轻绳未被拉断前,当F逐渐增大时,轻绳上的拉力也随之增大,并且大小总等于F大小的一半,故C正确.DK轻绳的拉力为Fo时,m和2m的加速度a=一,对m,那么：f=ma=-当F作用在左端A上时,Fi-(im2g=m2a,解得Fi=.当F作用在右端B上时,F2-师1g=m1a,解得F2=那么有：Fi+F2=F,-=.故A正确,BCD错误.应选：A.对整体分析,运用牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离分析,运用牛顿第二定律求出A、B之间的相互作用力,从而进行分析.此题考查牛顿第二定律的根本应用,解决此题的关键在于能够正确地受力分析,正确选

8、择整体法和隔离法进行分析,再根据牛顿第二定律列式求解.4 .解：以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得加速度为：a=g(sin9-出cos.)设A对B的摩擦力方向沿斜面向下,大小为f,那么有：mgsin0+f=ma,解得：f=ma-mgsin0=-出mgcos0,负号表示摩擦力方向沿斜面向上,故ABD昔误,C正确；应选：C.先整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再以B为研究对象,根据牛顿第二定律求解B所受的摩擦力.此题是两个物体的连接体问题,要灵活选择研究对象,往往采用整体法和隔离法相结合的方法研究.5 .解：由x=-af和Xa=2xb,知一=-设绳子拉力为F,对A分析知F=mAaA对B

9、分析知mBg-2F=mBaB联立上式得F=8N;所以A、D正确,B、C错误；应选：AD.动滑轮,A的位移是B的2倍,根据位移时间关系知加速度的比例；同一根绳上拉力相等,分别对A、B受力分析,根据牛顿运动定律求解拉力.此题考查牛顿运动定律与动滑轮应用结合的题目,注意物体之间的位移关系是解决此题目的关键,根据动滑轮特点可知,A的位移是B的2倍,根据位移时间关系知加速度的比例.6 .解：A、设A与B之间的弹力的大小为N.以AB组成的整体为研究对象,那么：F=(mA+mB)a所以：a=对A沿水平方向：N=mAa联立得：B刚好不下滑,所以B与A之间的摩擦力的大小等于B的重力,即：f=mBg所以AB之间的

10、相互作用力大小为：=.故A错误；BA与B间的动摩擦因数为叶_=?一,故B正确；CD、水平恒力F与A与B间的弹力之比为：一=.故C正确,D错误.应选：BC对A、B整体和B物体分别受力分析,然后根据牛顿第二定律列式后联立求解即可.此题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象,受力分析后根据牛顿第二定律条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力.7 .解：A、细线断裂前,根据牛顿第二定律,对A对B:代入数据：-T-10=a联立d得：T=12N,故AC错误；日根据,有,解得：v=2m/s,即细线断裂时A的速度v为2m/s,故B正确；D细线断裂后,B只受重力做竖直上抛运动,所以放开手后B上升的最大高

11、度H=h+h=1+0.2=1.2m,故D正确；应选：BD细线断裂前,对A、B运用牛顿第二定律列式即可求出细线断裂前A的加速度和细线的拉力；根据速度位移公式可以求出细线断裂时A的速度；绳子断裂后B做竖直上抛运动,放手后B上升的最大高度为断裂前后高度之和；解决此题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,掌握整体法和隔离法的运用.连接体问题进阶练习21、如下图,a、b两物体的质量分别为m和m,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为xi,加速度大小为&；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,

12、使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为X2,加速度大小为a2o那么有A.ai=a2,xi=X2B.aiX2D.aiX2解析对a、b物体及弹簧整体分析,有：Fm+m2gFFm+ma:-g,a2-,m+mm+m可知aia,再隔离b分析,有:Fimg=mai,解得:niFFi=,m+miFi=ma2=mFm+ni可知Fi=Fi,再由胡克定律知,Xi=X2所以B选项正确.2、多项选择如下图,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为ma、c之间用轻质细绳连接.现用一水平包力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

13、相对滑动.那么在粘上橡皮泥并到达稳定后,以下说法正确的选项是A.无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小8 .假设木在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变C.假设木在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D.假设木在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大解析无论粘在哪块木块上面,系统质量增大,水平包力F不变,对整体由牛顿第二定律得系统的加速度一定减小,选项A正确；假设粘在a木块上面,对c有FTc=maa减小,故纯的张力减小,对b有FFf=mq故a、b间摩擦力增大,选项B错误；假设粘在b木块上面,对c有FTc=ma对a、c整体有Ff=2mq故纯的张力和a、b间摩擦力一定

14、都减小,选项C正确；假设粘在c木块上面,对b有F-Ff=ma那么Ff=Fma,a减小,Ff增大,对a有FfFrc=ma,那么Fc=Ffma,Ff增大,a减小,Ftc增大,选项D正确.3、如下图,一夹子夹住木块,在力假设木块不滑动,力F的最大值是(F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为mM夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为fo)2fmHMA.M-B.2fM2fmHMC.M-(mHM)gD.2fmHM+(m+M)g解析当夹子连同木块一起向上做匀加速运动,且恰好不相对滑动时,力F最大,此时夹子与木块间的静摩擦力恰好到达最大静摩擦力.IF解法一：对木块M利用牛顿第二定律得2f-Mg=Ma同理,对夹子

15、和木块整体,有F-(M+m)g=(M+m)a联立解得F=2fmHM解法二：利用动力分配原理如下图,当F拉着物体m、m2向上加速时,内部纯的拉力F内F,对此题模型有2fMF,即F=M+m2fnnM零,所以人施于二定律.加速度不同的连接体问题4、如下图,质量为M的木板可沿倾角为9的光滑斜面下滑,木板上站着一质量为m的人,求:(1)为了保持木板与斜面相对静止,人运动的加速度是多少？为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少？解析(1)为了使木板与斜面保持相对静止,必须满足木板在斜面上的合力为木板的摩擦力f应沿斜面向上,故人应加速向下跑.现分别对木板和人应用牛顿第对木板进行受力分析,如图甲所示沿斜面方向有：M今in0f1=0对人进行受力分析,如图乙所示mgsin9+f/=m