高中物理连接体问题.doc
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1、牛顿第二定律连接体问题(整体法与隔离法)一、连接体:当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统二、处理方法整体法与隔离法系统运动状态相同 整体法 问题不涉及物体间的内力 使用原则 系统各物体运动状态不同 隔离法 问题涉及物体间的内力三、连接体题型:1、连接体整体运动状态相同:(这类问题可以采用整体法求解)【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,今用水平力推A,用水平力拉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B一起做匀加速直线运动
2、,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( )A. B. C. D. 【练2】如图所示,质量为的物体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 B. 绳对物体1的拉力为C. 底板对物体2的支持力为D. 物体2所受底板的摩擦力为2、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
3、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. B. C. D. 【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 NABCO【练5】如图所示,A、B的质量分别为mA=0.2kg,mB=0
4、.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)连接体作业1、如图所示,小车质量均为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
5、擦力和弹力。Fabc 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
6、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,水平地面给斜面体C的摩擦力为,(),则( )A. B. 水平向左 C. 水平向左 D. 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7、如图所示,质量M8kg的小车放在光滑的水平面
7、上,在小车右端加一水平恒力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,质量为的物体A沿直角斜面C下滑,质量为的物体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物体竖直悬挂,设绳和轮质量不计,轮轴不受摩擦力作用,水平推力F
8、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?10、在粗糙的水平面上有一质量为M的三角形木块,两底角分别为、,在三角形木块的两个粗糙斜面上,有两个质量为、的物体分别以、的加速度沿斜面下滑。三角形木块始终是相对地面静止,求三角形木块受到静摩擦力和支持力?4.4牛顿第二定律的应用连接体问题一、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。如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为。二、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力,而系统内各物体间的相互作用力为。应用牛顿第二定律列方程不考虑力。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
9、离体的力。三、连接体问题的分析方法1.整体法:连接体中的各物体如果,求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用列方程求解。2.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,对该物体应用求解,此法称为隔离法。3.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,往往是先用法求出,再用法求。【典型例题】BAFm1m2例1.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体B的作用力等于
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