高三连接体问题

-1-连接体问题处理方法：一、研究物体系统的整体运动，“已知外力求内力，则先整体后隔离；已知内力求外力，则先隔离后整体。”二、研究系统内单个物体的运动，一般用隔离法；但需要注意系统内力的变化。三、静止的物体系统受力分析单个物体可以解决，也可巧用整体法。一、例题1、如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别用轻绳系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时，连结m2小球的轻绳与水平线的夹角为600，不计一切摩擦，两小球可视为质点。两小球的质量之比ml:m2等于（）A.1:lB.2:3C.3:2D.3:42、如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速率直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θα，则下列说法中正确的是（）A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上C．小车一定以加速度gtgα向右做匀加速运动D．小车一定以加速度gtanθ向右做匀加速运动3、如图所示，小球静止在小车中的光滑斜面A和光滑竖直挡板B之间，原来小车向左匀速运动。现在小车改为向左减速运动，那么关于斜面对小球的弹力NA的大小和挡板B对小球的弹力NB的大小，以下说法正确的是（）A．NA不变，NB减小;B．NA增大，NB不变;C．NB有可能增大;D．NA可能为零4、如图所示，倾角53o的光滑斜面体上有一个小球m=1KG被平行于斜面的细绳系于斜面上，斜面体在水平面上沿直线运动，不计空气阻力，g=10m/s2，已知：6.053cos,8.053sin，则下列说法正确的是A．若斜面体匀速运动，小球对斜面一定有压力B．若斜面体向左匀加速运动的加速度为12m/s2，小球对细绳一事实上有拉力C．要使小球对斜面无压力，斜面体一定向右加速运动D．若斜面体以2/310sm的加速度向右做匀加速运动，细绳与竖直方向的夹角一定为605、如图所示，在光滑平面上以水平恒力F拉动小车和木块，一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为μ。对于这个过程某同学用了以下四个式子来表示木块受到的摩擦力的大小，正确的是（）A．F-MaB.ΜmaC.μmgD.Ma-2-6、如图所示，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的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()A．质量为2m的木块受到四个力的作用;B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为23FT7、如图竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为m。给小球一水平向右的瞬时速度V，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满足（）A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值8、如图10所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则（）A.F1≠F2;B.F1＝F2;C.FT1＞FT2;D.FT1＝FT29、如图11所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(Mm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（）A．两物块所受摩擦力的大小总是相等;B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动;D．m不可能相对斜面向上滑动D．转动中，3m球能够到达O点正上方-3-二、直击高考1、（2011海南物理）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端2l的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比12mm为（）A.5B.2C.52D.22、（2010山东理综）如图2所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角，则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（）A．N=m1g+m2g-FsinB．N=m1g+m2g-FcosC．f=FcosD．f=Fsin3、（2005天津理综卷）如图，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）Ａ．Q受到的摩擦力一定变小Ｂ．Q受到的摩擦力一定变大Ｃ．轻绳上拉力一定变小Ｄ．轻绳上拉力一定不变图2PQ-4-4、（2003天津理综卷,19）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系元质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°，两小球的质量比12mm为A.33B.32C.23D.225、(2012湖北荆州中学质检)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量。-5-1B2B3A84AD5A6C7CD8B9AC高考1、【解析】：根据题述画出平衡后绳的ac段正好水平的示意图，对绳圈c分析受力，画出受力图。由平行四边形定则和图中几何关系可得12mm=222lll=52，选项C正确。【答案】：C2、把两个物体看作一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向f=Fcos，选项C正确D错误；设轻弹簧中弹力为F1，弹簧方向与水平方向的夹角为α，隔离m2，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，Fsin=m2g+F1sinα，隔离m1，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，m1g=N+F1sinα，联立解得，N=m1g+m2g-Fsin，选项A正确B错误。【答案】AC【点评】本题考查整体法和隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。3、解析：由于两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮，当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则轻绳上拉力等于物块P的重力，轻绳上拉力一定不变，选项C错误D正确。由于题述没有给出两物块P、Q质量的具体关系，斜面粗糙程度未知，用水平向左的恒力推Q前，Q受到的摩擦力方向未知。当用水平向左的恒力推Q时，Q受到的摩擦力变化情况不能断定，所以选项AB错误。【答案】D4、5、解析：设细绳中拉力为T，光滑圆环对A球弹力为NA，对B球弹力为NB。对B球，受力分析如图所示。-6-Tsin300=mg………….①∴T=2mg。对A球，受力分析如图D-1所示。在水平方向Tcos300=NAsin300…………………..②在竖直方向NAcos300=mAg+Tsin300…………………③联立解得mA=2m。