高中物理总复习二连接体问题.doc

1.【计算题】如图，倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ，木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面仍保持静止。求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。 α 【难度】A 【考查点】连接体问题 【答案】见解析 【解析】以斜面和木块整体为研究对象，水平方向仅受静摩擦力作用，而整体中只有木块的加速度有水平方向的分量。可以先求出木块的加速度，再在水平方向对质点组用牛顿第二定律，很容易得到： 如果给出斜面的质量M，本题还可以求出这时水平面对斜面的支持力大小为： FN=Mg+mg(cosα+μsinα)sinα，这个值小于静止时系统对水平面的压力。 【结束】 2.【单项选择题】质量为m三角形木楔A放置于倾角为θ的固定斜面上。它与斜面间的动摩擦因数是μ，一水平力F作用在木楔A的竖直平面上。在力的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上加速滑动，则力的大小??( ) A、m[a+g(sinθ+μcosθ)]/cosθ B、m[a+g(sinθ+μcosθ)]/(cosθ-μsinθ) C、m(a-gsinθ)/(cosθ+μsinθ) D、m[a+g(sinθ+μcosθ)]/(cosθ+μsinθ) 【难度】B 【考查点】连接体问题 【答案】B 【结束】 3.【单项选择题】如图所示，静止在水平面上的三角架的质量为M，它中间用两根质量不计的轻质弹簧连着—质量为m的小球，当小球上下振动，三角架对水平面的压力为零的时刻，小球加速度的方向与大小是（ ） A、向上，Mg/m B、向上，g C、向下，g D、向下，(M十m)g/m 【难度】B 【考查点】连接体问题 【答案】D 【结束】 4.【单项选择题】如图所示，两物体放在光滑的水平面上,中间用一轻弹簧相连，从左面拉动m1，使它们产生一个共同的加速度a，此时弹簧伸长L1，从右面拉动m2，使它们也产生一个共同的加速度，其大小也是a， 此时弹簧伸长L2，已知m1＞m2 ，则( ) A、L1＜L2 B、 L1=L2 C、L1＞L2 D、 无法确定 【难度】B 【考查点】连接体问题 【答案】A 【结束】 【计算题】如图所示，在箱内的固定光滑斜面（倾角为α）上用平行于斜面的细线固定一木块，木块质量为m。当⑴箱以加速度a匀加速上升时，⑵箱以加速度a匀加速向 左时，分别求线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2。。 【难度】A 【考查点】连接体问题 【答案】见解析 【解析】⑴a向上时，由于箱受的合外力竖直向上，重力 F F2 F1 a v G v a ax ay F2 F1 G Gx Gy x y 竖直向下，所以F1、F2的合力F必然竖直向上。可先 求F，再由F1=Fsinα和F2=Fcosα求解，得到： F1=m(g+a)sinα，F2=m(g+a)cosα 显然这种方法比正交分解法简单。 ⑵a向左时，箱受的三个力都不和加速度在一条直线 上，必须用正交分解法。可选择沿斜面方向和垂直于 斜面方向进行正交分解，（同时也正交分解a），然后分别沿x、y轴列方程求出F1、F2： F1=m(gsinα-acosα)，F2=m(gcosα+asinα) 经比较可知，这样正交分解比按照水平、竖直方向正交分解列方程和解方程都简单。 还应该注意到F1的表达式F1=m(gsinα-acosα)显示其有可能得负值，这意味这绳对木块的力是推力，这是不可能的。可见这里又有一个临界值的问题：当向左的加速度 a≤gtanα时F1=m(gsinα-acosα)沿绳向斜上方；当agtanα时木块和斜面不再保持相对静止，而是相对于斜面向上滑动，绳子松弛，拉力为零。 【结束】 6.【单项选择题】如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？ A B F 【难度】B 【考查点】连接体问题 【答案】 【解析】先确定临界值，即刚好使A、B发生相对滑动的F值。当A、B间的静摩擦力达到5N时，既可以认为它们仍然保持相对静止，有共同的加速度，又可以认为它们间已经发生了相对滑动，A在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A为对象得到a =f/mA =5m/s2，再以A、B系统为对象得到 F =（mA+mB）a =15N ⑴当F=10N15N时， A、B一定仍相对静止，所以 ⑵当F=20N15N时，A、B间一定发生了相对滑动，用质点组牛顿第二定律列方程：，而a A=f/mA =5m/s2，于是可以得到a B =7.5m/s2 【结束】 7.【单项选择题】如图所示，若滑轮P可沿与水平面成θ角的绳索无摩擦地下滑，绳