连接体的受力分析-高中物理讲义
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简单学习网课程讲义
学科：物理
专题：连接体的受力分析
金题精讲
一、平衡分析
题一
题面：如图所示，水平放置的木板上面放置木块，木板与木块、木板与地面间的摩擦因数分别为μ1和μ2。已知木块质量为m，木板的质量为Ｍ，用定滑轮连接如图所示，现用力Ｆ匀速拉动木块在木板上向右滑行，求力Ｆ的大小？
题二
题面：如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它
的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量
均为m的小木块。已知所有接触面都是粗糙的。现发现a、b
沿斜面匀速下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平
桌面的压力等于（）
A．Mg＋mg B．Mg＋2mg
C．Mg＋mg(sinα＋sinβ) D．Mg＋mg(cosα＋cosβ)
二、非平衡分析：
题三
题面：跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，已知人的质量为70 kg，吊板的质量为10 kg，绳及定滑轮的质量，滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度g=10 m/s2，当人以440 N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（）
A．a=1 m/s2，F N=260 N B．a=1 m/s2，F N=330 N
C．a=3 m/s2，F N=110 N D．a=3 m/s2，F N=50 N
M
a b
αβ
三、综合分析
题四
题面：如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的
长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。
当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的
位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（ ）
A ．αsin 2g
B ．αsin g
C ．αsin 23g
D ．2αsin g 题五
题面：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一质量为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 ．向下，
m Mg B ．向上，g C ．向下，g D ．向下，m
g m M )(+ 课后拓展练习
注：此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目，故不在课堂中讲解，请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.
1. 如图所示，质量相同的木块AB 用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然状态。现用水平恒力F 推A ，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中( )
A ．两木块速度相同时，加速度a A =a B
B ．两木块速度相同时，加速度a A C ．两木块加速度相同时，速度v A >v B D ．两木块加速度相同时，速度v A 2.如图所示，质量为m 1和m 2的两物块放在光滑的水平地面上。用轻质弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F 作用在m 1上时，两物块均以加速度a 做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x ，若用水平力F ’作用在m 1上时，两物块均以加速度a ’=2a 做匀加速运动。此时弹簧伸长量为x ’。则下列关系正确的是( ) A.F ’=2F B.x ’=2 x C. F ’>2F D. x ’<2 x 3.如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ，跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点)．A 的质量为m ，B 的质量为4m ．开始时，用手托住A ，使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面， 此时B 静止不动．将A 由静止释放，在其下摆过程中B 始终保持静止．则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是( ) m 1 m 2 F A ．物块 B 受到的摩擦力一直沿着斜面向上 B ．物块B 受到的摩擦力先减小后增大 C ．绳子的张力一直增大 D ．地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右 讲义参考答案 题一答案：122()mg M m g μμ++ 题二答案：B 题三答案：B 题四答案：C 题五答案：D 课后拓展练习 1.答案：BC 详解：开始时由牛顿第二定律， 对木块A ：F-kx =ma A ， 对木块B ： kx =ma B 。 随着弹簧被压缩，压缩量 x 增大，A 做加速度逐渐减小的加速运动，B 做加速度增大的加速运动，画出二者的速度图像如图所示， 由图像可知，两木块加速度相同时，速度v A >v B ，随着弹簧进一步压缩，两木块速度相同时，图像A 斜率小于图像B ，加速度a A 2.答案：AB 详解：把两个物体看作整体，由牛顿第二定律可得，F’=2F，选项A正确C错误；隔离m2，由牛顿第二定律和胡克定律，x’=2 x，选项B正确D错误。 3. 答案：BCD 详解：将A由静止释放，在其下摆过程中物块B受到的摩擦力方向先向上后向下，物块B受到的摩擦力先减小后增大，选项A错误B正确；绳子的张力一直增大，选项C正确；A向右运动，斜面体有向左运动趋势，地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右，选项D正确。