高中物理大一轮复习第03章牛顿定律 微专题 14(连接体问题)

ECNULEX第1页共4页高中物理大一轮复习第03章牛顿定律微专题14连接体问题LexLi方法点拨：整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．01、质量均为5kg的物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连，如图所示，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1＝20N、F2＝10N，则弹簧秤的示数为（）A．30NB．15NC．20ND．10N02、（多选）如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动，若水平面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为FN1；若水平面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为FN2，则以下判断正确的是（）A．a1＝a2B．a1a2C．FN1＝FN2D．FN1F03、如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端连接一个质量为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（）A．gB.M－mmgC．0D.M＋mmg04、一倾角为α的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如图所示的力F，F与竖直方向夹角为β，斜劈仍静止，则此时地面对斜劈的摩擦力（）A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向05、如图所示，A、B两物块放在粗糙水平面上，且它们与地面之间的动摩擦因数相同．它们之间用轻质细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角相同，先后对B施加水平力F1和F2，两次细线上的力分别为FT1、FT2，则下列说法正确的是（）A．若两种情况下，A、B一起向右运动，则必有F1＝F2B．两种情况下，只有A、B一起向右匀速运动，才可能F1＝F2C．若两种情况下，A、B一起向右运动，则可能FT1＝FT2ECNULEX第2页共4页D．若两种情况下，A、B一起向右匀速运动，则FT1＞FT206、（多选）如图所示为一根质量为m、长度为L、质量均匀分布的粗绳AB.在粗绳上与B端距离为x的某位置有一质量不计的力传感器，可读出该处粗绳中的张力．粗绳在水平外力F的作用下，沿水平面做匀加速直线运动，由力传感器读数和已知条件（）A．能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用B．可知水平外力F的大小C．可知粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小D．若水平外力F的大小恒定，则传感器读数与x成正比07、如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量．初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态（x＝0）．现改变力F的大小，使B以g2的加速度匀加速向下运动（g为重力加速度，空气阻力不计），此过程中FN、F随x变化的图象正确的是（）08、如图所示，质量均为m的小物块A、B，在水平恒力F的作用下沿倾角为37°固定的光滑斜面加速向上运动．A、B之间用与斜面平行的形变可忽略不计的轻绳相连，此时轻绳张力为FT＝0.8mg.已知sin37°＝0.6，下列说法错误的是（）A．小物块A的加速度大小为0.2gB．F的大小为2mgC．撤掉F的瞬间，小物块A的加速度方向仍不变D．撤掉F的瞬间，绳子上的拉力为0ECNULEX第3页共4页高中物理大一轮复习第03章牛顿定律微专题14连接体问题答案解析LexLi01、B利用整体法，F1－F2＝（m1＋m2）a，对物块1隔离，利用牛顿第二定律有F1－F＝m1a，联立解得F＝15N．02、BCD水平面光滑时，对整体由牛顿第二定律有：F＝（mA＋mB）a1，可得：a1＝FmA＋mB＝F2m；对B受力分析，由牛顿第二定律可得：FN1＝mBa1＝F2.水平面粗糙时，对整体由牛顿第二定律有：F－Ff＝（mA＋mB）a2，可得a2＝F－FfmA＋mB＝F－Ff2ma1；对B受力分析：FN2＝mBa2＋Ff2＝F2.所以选项A错误，选项B、C、D正确．03、D以框架为研究对象进行受力分析可知，当框架对地面压力为零时，其重力与弹簧对其弹力平衡，即F＝Mg，故可知弹簧处于压缩状态，再以小球为研究对象分析受力可知F＋mg＝ma，联立可解得，小球的加速度大小为a＝M＋mmg，故选项D正确．04、A没有施加力F时，由物体匀速下滑可知mgsinα＝μmgcosα得μ＝tanα，物体受重力G、斜面的弹力FN、斜面的摩擦力Ff，且三力的合力为零，故FN与Ff的合力竖直向上，FfFN＝tanα＝μ（如图所示）．当物体受到外力F时，物体受斜面的弹力为FN′、摩擦力为Ff′，FN′与Ff′的合力与FN′的夹角为θ，则Ff′FN′＝μ＝tanθ故θ＝α，即FN′与Ff′的合力方向竖直向上，由牛顿第三定律知，物块对斜面体的作用力竖直向下，故斜面体在水平方向上不受力，A对．05、C两种情况下，对整体受力分析可知，整体均受到重力、拉力、支持力及摩擦力，因整体对地面的压力相同，故摩擦力相同；若A、B一起向右运动，只有均做匀速运动，或者均做加速度相同的匀变速直线运动时，这两种情况下水平拉力才相等，即F1＝F2，A、B错误；两种情况下，若A、B一起向右匀速运动，对A受力分析可知，A受重力、支持力、摩擦力及细线的拉力而处于平衡状态，对第一种情况有FT1sinθ＝μ（mg－FT1cosθ），解得FT1＝μmgsinθ＋μcosθ，对第二种情况FT2sinθ＝μ（mg＋FT2cosθ），解得FT2＝μmgsinθ－μcosθ，故FT1＜FT2，D错误；若A、B一起向右做匀加速运动，且第一种情况的加速度较大，则有可能FT1＝FT2，故C正确．06、BD设粗绳与水平面间的动摩擦因数为μ，力传感器读数为FT，对整根绳子，由牛顿第二定律有F－μmg＝ma，对粗绳左侧长度为x的部分，由牛顿第二定律有FT－μmxLg＝mxLa，解得FT＝FxL.由力传感器读数和已知条件，不能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用，可知水平外力F的大小，不能得出粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小，A、C错误，B正确．若水平外力F的大小恒定，则传感器读数FT与x成正比，D正确．ECNULEX第4页共4页07、D根据题述，B以g2的加速度匀加速向下运动过程中，选择A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律，2mg－kx－F＝2m·g2，解得F＝mg－kx，即F从mg开始线性减小，可排除图象C.选择B作为研究对象，由牛顿第二定律，mg＋FN－F＝mg2，解得FN＝mg2－kx.当弹簧的弹力增大到mg2，即x＝mg2k时，A和B间的压力为零，在此之前，二者之间的压力由开始运动时的mg2线性减小到零，选项A、B错误．同时，力F由开始时的mg线性减小到mg2，此后B与A分离，力F保持mg2不变，故选项D正确．08、C以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得FT－mgsin37°＝ma，解得a＝0.2g，小物块A、B的加速度均为0.2g，选项A正确；以A、B整体为研究对象：Fcos37°－2mgsin37°＝2ma，解得F＝2mg，选项B正确；撤掉F的瞬间，绳子上的拉力立刻消失，小物块A的加速度方向变为向下，选项C错误，D正确．故选C.