高2020届高2017级创新设计高三物理高考总复习江苏专用课件3-3-2-专题突破：二 动力学中的连接体问题
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A．1 N B．1.5 N C．2 N D．3 N
解析 设 B 物体的质量为 m，A 对 B 的拉力为 F，对 AB 整体，根据牛顿第二定律：a ＝ 3 ，对 B 有 F＝ma，所以 F＝1 N。 答案 A
m＋2m
13
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备选训练
2. 如图示,两块粘连在一起的物块a和b,质量分别为ma和mb,放在光滑的水平桌面上,现同时 给它们施加方向如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb ,已知Fa>Fb,则a对b的作用力( )
A．系统做匀速直线运动 B．F＝40 N C．斜面体对楔形物体的作用力大小为 5 2 N D．增大力 F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
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7
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多维训练
2．如图甲所示,质量为m0的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小 球,m0＞m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直 方向成α角,细线的拉力为FT。若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向 左运动时,细线与竖直方向也成α角,如图乙所示,细线的拉力为FT′。则( )
A．必为推力 B．必为拉力 C．可能为推力,也可能为拉力 D．不可能为零
解析 将 a、b 看作一个整体，加速度 a＝Fa＋Fb ，单独对 a 进行分析，设 a、b 间的作用力 ma＋mb
为 Fab，则 a＝Fa＋maFab＝mFaa＋ ＋Fmbb，即 Fab＝Fbmmaa＋－mFabmb，由于不知道 ma 与 mb 的大小关系，
9
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多维训练
3．(多选)(2019·陕西商洛质检)如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块 A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平力F作用于B上且两 物块共同向右以加速度a1匀加速运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小的恒力F沿着 倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时, 弹簧的伸长量为x2,则下列说法中正确的是 ( )
A．若m＞M,有x1＝x2 B．若m＜M,有x1＝x2 C．若μ＞sin θ,有x1＞x2 D．若μ＜sin θ,有x1＜x2
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10
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备选训练
1. (2016·武汉市二模)物块A、B放在光滑的水 平地面上,其质量之比mA∶mB＝2∶1。现用水 平3 N的拉力作用在物体A上,如图所示,则A对B 的拉力等于( )
的拉力 FT 与斜面倾角 θ、动摩擦因数 μ 和系统运动状态均无关，仅与两物块质量和 F 有关，
选项 D 正确。答案 D
15
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备选训练
4. 如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA＝1 kg和mB ＝2 kg 的物块A、B放在长木板上,A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ＝0.4,最大静摩 擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉A,取重力加速度g＝10 m/s2。改变F的大小,B 的加速度大小可能为( )
突破二 动力学中的连接体问题
01
课堂互动
目录来自百度文库
CONTENTS
02
多维训练
03 备选训练
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1
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课堂互动
1．连接体 多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆联系)在一起构成的物体系统称 为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。 2．解决连接体问题的两种方法
2
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A．F′＝F,FT′＝FT B．F′＞F,FT′＝FT C．F′＜F,FT′＞FT D．F′＜F,FT′＜FT
解析 对小球进行受力分析,由于小球竖直方向上所受合力为零,可知FTcos α＝ mg,FT′cos α＝mg,所以FT＝FT′。对于题图乙中的小球,水平方向有FT′sin α＝ma′,对于题 图甲中的小车,水平方向有FTsin α＝m0a,因为m0>m,所以a′＞a。对小球与车组成的整体, 由牛顿第二定律得F＝(m0＋m)a,F′＝(m0＋m)a′,所以F′>F,选项B正确。答案 B
解题策略 推导Q受绳拉力的关系式, 对关系式进行讨论！
解析 设 P、Q 的质量分别为 m1、m2。Q 受到绳的拉力大小为 FT，物块与斜面间的动摩擦 因数为 μ，根据牛顿第二定律，对整体分析，有 F－(m1＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcos θ＝(m1 ＋m2)a；对 Q 分析：有 FT－m2gsin θ－μm2gcos θ＝m2a，解得 FT＝m1m＋2m2F，可见 Q 受到绳
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多维训练
1．(多选)(2019·河北保定一模)如图所示，一质量 M＝3 kg、倾角为 α＝45°的斜面体 放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为 m＝1 kg 的光滑楔形物体。用一水平向左的 恒力 F 作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为 g＝10 m/s2， 下列判断正确的是( )
故 Fab 可能为正(为拉力)、可能为负(为推力)、也可能等于 0。故只有选项 C 正确。答案 C
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备选训练
3. 如图所示,有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连,并在拉力F作用下沿斜面向上运动,
轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。当拉力F一定时,Q受到绳的拉力( )
A．与斜面倾角θ有关 B．与动摩擦因数有关 C．与系统运动状态有关 D．仅与两物块质量有关
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课堂互动
【例 4】 (多选)(2015·全国卷Ⅱ，20)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂 钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a 的加速度向东行驶时，连接某两
相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小为 F；当机车在西边拉着车厢以大小为23a 的加速度
向西行驶时，P 和 Q 间的拉力大小仍为 F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，
则这列车厢的节数可能为( )
A．8
B．10
C．15
D．18
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3
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课堂互动
方法技巧
(1)处理连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般的思路是先用 整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。
(2)隔离法分析物体间的作用力时,一般应选受力个数较少的物体进行分 析。
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解析 设 B 物体的质量为 m，A 对 B 的拉力为 F，对 AB 整体，根据牛顿第二定律：a ＝ 3 ，对 B 有 F＝ma，所以 F＝1 N。 答案 A
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2. 如图示,两块粘连在一起的物块a和b,质量分别为ma和mb,放在光滑的水平桌面上,现同时 给它们施加方向如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb ,已知Fa>Fb,则a对b的作用力( )
A．系统做匀速直线运动 B．F＝40 N C．斜面体对楔形物体的作用力大小为 5 2 N D．增大力 F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
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2．如图甲所示,质量为m0的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小 球,m0＞m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直 方向成α角,细线的拉力为FT。若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向 左运动时,细线与竖直方向也成α角,如图乙所示,细线的拉力为FT′。则( )
A．必为推力 B．必为拉力 C．可能为推力,也可能为拉力 D．不可能为零
解析 将 a、b 看作一个整体，加速度 a＝Fa＋Fb ，单独对 a 进行分析，设 a、b 间的作用力 ma＋mb
为 Fab，则 a＝Fa＋maFab＝mFaa＋ ＋Fmbb，即 Fab＝Fbmmaa＋－mFabmb，由于不知道 ma 与 mb 的大小关系，
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3．(多选)(2019·陕西商洛质检)如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块 A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平力F作用于B上且两 物块共同向右以加速度a1匀加速运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小的恒力F沿着 倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时, 弹簧的伸长量为x2,则下列说法中正确的是 ( )
A．若m＞M,有x1＝x2 B．若m＜M,有x1＝x2 C．若μ＞sin θ,有x1＞x2 D．若μ＜sin θ,有x1＜x2
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1. (2016·武汉市二模)物块A、B放在光滑的水 平地面上,其质量之比mA∶mB＝2∶1。现用水 平3 N的拉力作用在物体A上,如图所示,则A对B 的拉力等于( )
的拉力 FT 与斜面倾角 θ、动摩擦因数 μ 和系统运动状态均无关，仅与两物块质量和 F 有关，
选项 D 正确。答案 D
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4. 如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA＝1 kg和mB ＝2 kg 的物块A、B放在长木板上,A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ＝0.4,最大静摩 擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉A,取重力加速度g＝10 m/s2。改变F的大小,B 的加速度大小可能为( )
突破二 动力学中的连接体问题
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03 备选训练
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1．连接体 多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆联系)在一起构成的物体系统称 为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。 2．解决连接体问题的两种方法
2
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A．F′＝F,FT′＝FT B．F′＞F,FT′＝FT C．F′＜F,FT′＞FT D．F′＜F,FT′＜FT
解析 对小球进行受力分析,由于小球竖直方向上所受合力为零,可知FTcos α＝ mg,FT′cos α＝mg,所以FT＝FT′。对于题图乙中的小球,水平方向有FT′sin α＝ma′,对于题 图甲中的小车,水平方向有FTsin α＝m0a,因为m0>m,所以a′＞a。对小球与车组成的整体, 由牛顿第二定律得F＝(m0＋m)a,F′＝(m0＋m)a′,所以F′>F,选项B正确。答案 B
解题策略 推导Q受绳拉力的关系式, 对关系式进行讨论！
解析 设 P、Q 的质量分别为 m1、m2。Q 受到绳的拉力大小为 FT，物块与斜面间的动摩擦 因数为 μ，根据牛顿第二定律，对整体分析，有 F－(m1＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcos θ＝(m1 ＋m2)a；对 Q 分析：有 FT－m2gsin θ－μm2gcos θ＝m2a，解得 FT＝m1m＋2m2F，可见 Q 受到绳
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多维训练
1．(多选)(2019·河北保定一模)如图所示，一质量 M＝3 kg、倾角为 α＝45°的斜面体 放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为 m＝1 kg 的光滑楔形物体。用一水平向左的 恒力 F 作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为 g＝10 m/s2， 下列判断正确的是( )
故 Fab 可能为正(为拉力)、可能为负(为推力)、也可能等于 0。故只有选项 C 正确。答案 C
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3. 如图所示,有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连,并在拉力F作用下沿斜面向上运动,
轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。当拉力F一定时,Q受到绳的拉力( )
A．与斜面倾角θ有关 B．与动摩擦因数有关 C．与系统运动状态有关 D．仅与两物块质量有关
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【例 4】 (多选)(2015·全国卷Ⅱ，20)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂 钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a 的加速度向东行驶时，连接某两
相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小为 F；当机车在西边拉着车厢以大小为23a 的加速度
向西行驶时，P 和 Q 间的拉力大小仍为 F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，
则这列车厢的节数可能为( )
A．8
B．10
C．15
D．18
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方法技巧
(1)处理连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般的思路是先用 整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。
(2)隔离法分析物体间的作用力时,一般应选受力个数较少的物体进行分 析。
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