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2019-2020学年度最新高中物理第四章力与运动微型专题动力学连接体问题和临界问题学案粤教版必修1

2019-2020学年度最新高中物理第四章力与运动微型专题动力学连接体问题和临界问题学案粤教版必修1
2019-2020学年度最新高中物理第四章力与运动微型专题动力学连接体问题和临界问题学案粤教版必修1

一、动力学的连接体问题

1.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的

高中物理连接体动力学完美训练版(四大连接体)

高中物理连接体动力学完美训练版(四大连接 体) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中物理连接体动力学完美训练版 查看答案方法:在word 中按Ctrl + Shift + 8 四大连接体、内力口诀 接触体 1. (2015·课标卷Ⅱ,20)【多选】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 2. 如图所示,质量为M 的圆槽内有质量为m 的光滑小球,在水平恒力F 作用下两者保持相对静止,地面光滑.则( ) A .小球对圆槽的压力为MF M +m B .小球对圆槽的压力为mF M +m C .F 变大后,如果小球仍相对圆槽静止,小球在槽内位置升高 D .F 变大后,如果小球仍相对圆槽静止,小球在槽内位置降低 3. 如图所示,两相互接触的物块放在光滑的水平面上,质量分别为m 1和m 2,且m 1

力学中的连接体问题

力学中的连接体问题 1.如图所示,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1,与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角. 求: (1)车厢的加速度a; (2)绳的拉力T; (3)物体2受到的支持力F N; (4)物体2受到的摩擦力F f. 2.如图所示,在光滑水平面上,有两个相互接触的物体,若M>m,第一次用水平力F由左向右推M,两物体间的作用力为N1,第二次用同样大小的水平力F由右向左推m, 两物体间的作用力为N2,则() A.N1>N2 B.N1=N2 C.N1<N2 D.无法确定 3.如图所示,用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接.在下列四种情况下,相同的拉力F均作用在m1上,使m1、m2作加速运动:①拉力水平,m1、m2在光滑的水平面上加速运动;②拉力水平,m1、m2在粗糙的水平面上加速运动;③拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动;④拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动.以△l1、△l2、△l3、△l4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量,则有() A.△l2>△l1 B.△l4>△l3 C.△l1>△l3 D.△l2=△l4 4.粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连.木块间的动摩擦因数均为μ,木块与水平面间的动摩擦因数相同,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块一起匀速前进.则需要满足的条件是( ) μ A.木块与水平面间的动摩擦因数最大为 3 2μ B.木块与水平面间的动摩擦因数最大为 3 C.水平拉力F最大为2μmg D.水平拉力F最大为6μmg

《动力学中的连接体模型》进阶练习(一)

《动力学中的连接体模型》进阶练习(一) 一、单选题 1.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四 个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳 相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为() A. B. C. D.3μmg 2.物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知m A=6kg, m B=2kg,A、B间动摩擦因数μ=0.2,如图所示,现用一水平向右的 拉力F作用于物体A上,则下列说法中正确的是(g=10m/s2)() A.当拉力F<12N时,A静止不动 B.当拉力F=16N时,A对B的摩擦力等于4N C.当拉力F>16N时,A一定相对B滑动 D.无论拉力F多大,A相对B始终静止 3.如图所示,三个质量不等的木块M、N、Q间用两根水平 细线a、b相连,放在光滑水平面上.用水平向右的恒力 F向右拉Q,使它们共同向右运动.这时细线a、b上的拉力大小分别为T a、T b.若在第2个木块N上再放一个小木块P,仍用水平向右的恒力F拉Q,使四个木块共同向右运动(P、N间无相对滑动),这时细线a、b上的拉力大小分别为T a′、T b′.下列说法中正确的是() A.T a<T a′,T b>T b′ B.T a>T a′,T b<T b′ C.T a<T a′,T b<T b′ D.T a>T a′,T b>T b′ 二、多选题 4.如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上, A、B两物体通过细绳相连,并处于静止状态(不计绳的 质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平向右的力F作用于 物体B上,将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止.在此过程中() A.水平力F一定变大 B.斜面体所受地面的支持力一定变大

高中物理动力学精心整理题目

动力学专题训练 20XX 年4月30日 【第1题】一个质量为2kg 的物体,在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为15N 和20N 的两个力而其余力保持不变,则此后该物体运动的说法中正确的是( ) A .一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s 2 B .可能做匀减速直线运动,加速度大小是2m/s 2 C .一定做匀变速运动,加速度大小可能是15m/s 2 D .可能做匀速圆周运动,向心加速度大小可能是5m/s 2 【第2题】如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg 的物体A 处于静止状态。若将一个质量为3kg 的物体B 竖直向下轻放在A 上的 一瞬间,则B 对A 的压力大小为(g=10m/s 2)( ) A.30N B. 0 C. 15N D. 12N 【第3题】在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图所示,有一带负电的微粒,从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在下图所示的速度一时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v0 方向为正方向)( ) v

【第4题】如图所示,足够长的水平传送带以速度v 沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的A 点距离底部的高度h =0.45 m .一小物块从A 点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面.g 取10 m/s2,则下列说法正确的是( ) A .若v =1 m/s ,则小物块能回到A 点 B .若v =2 m/s ,则小物块能回到A 点 C .若v =5 m/s ,则小物块能回到A 点 D .无论v 等于多少,小物块均能回到A 点 【第5题】一质点在xoy 平面内从o 点开始运动的轨迹如图所示则质点的速度( ) A .若x 方向始终匀速,则y 方向先加速后减速 B .若x 方向始终匀速,则y 方向先减速后加速 C .若y 方向始终匀速,则x 方向先减速后加速 D .若y 方向始终匀速,则x 方向先加速后减速 【第6题】在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场的方向垂直纸面向 里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动,则( ) A .如果油滴带正电,则油滴从M 点运动到N 点 B .如果油滴带正电,则油滴从N 点运动到M 点 C .如果电场方向水平向右,则油滴从N 点运动到M 点 D .如果电场方向水平向左,则油滴从N 点运动到M 点 【第7题】当t=0时,甲乙两车从相距70Km 的两地开始相向行驶,它们的v-t 图像如图所示,忽略汽车

高一物理第四章专题强化动力学连接体问题和临界问题-------教师版

专题强化动力学连接体问题和临界问题--教师版 [学科素养与目标要求 ] 科学思维: 1.会用整体法和隔离法分析动力学的连接体问题.2.掌握动力学临界问题的分析方 法,会分析几种典型临界问题的临界条件. 一、动力学的连接体问题 1.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆等连在一起,在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法. 2.整体法:把整个连接体系统看做一个研究对象,分析整体所受的外力,运用牛顿第二定律列方程求解.其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力. 3.隔离法:把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象,进行受力分析,列方程求解.其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力,容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形. 4.整体法与隔离法的选用求解各部分加速度都相同的连接体问题时,要优先考虑整体法;如果还需要求物体之间的作用力,再用隔离法.求解连接体问题时,随着研究对象的转移,往往两种方法交替运用.一般的思路是先用其中一种方法求加速度,再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力.无论运用整体法还是隔离法,解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析. 例 1 如图 1所示,物体 A、B用不可伸长的轻绳连接,在竖直向上的恒力 F 作用下一 起向 上做匀加速运动,已知 m A=10 kg,m B=20 kg,F=600 N ,求此时轻绳对物体 B的拉力大小(g 取 10 m/s2).

图1 答案 400 N 解析对 A、B 整体受力分析和单独对 B 受力分析,分别如图甲、乙所示:

高中物理动力学-轻绳轻杆模型

轻绳轻杆模型 一、轻绳模型:“活结”与“死结”绳是物体间连接的一种方式,当多个物体用绳连接的时候,其间必然有“结”的出现,根据“结”的形式不同,可以分为“活结”和“死结”两种。“活结”是绳子间的一种光滑连接,其特点是结的两端同一绳上的张力相等;而“死结”是绳子间的一种固定连接,结的两端绳子上的张力不一定相等。 1.“死结”问题的解决方法:(动态平衡问题) (1)正交分解法:建立直角坐标系,把力分解到X轴和Y轴上,然后水平方向合力为零,竖直方向合力为零列方程组。 (2)力的合成(图解法):如果物体受3个力作用,那么其中两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反。把这3个力放到三角形中,根据三角形三个边长的变化情况来判断力的变化情况。 (3)拉密定理:物体受到3个力的作用,一个恒力(方向大小不变),一个定力(方向不变大小变),一个变力(方向大小都变化),定力与变力的夹角为θ(即恒力屁股对着的夹角),那么会有:定力与θ角的变化情况相同 当θ角为钝角时,变力与θ角的变化情况相同 当θ角为直角时,变力有最小值。 当θ角为锐角时,变力与θ角的变化情况相反。 无论θ角时从锐角变成钝角,还是钝角变成锐角,变力都是先减小后增加。

2.“活结”问题的解决方法: (1) 无论OB与水平方向的角度如何,OA、OC的拉力都不会变,都等于C的重力。 (2) 轻绳的拉力与MN之间的距离有关,距离越大拉力 大,距离约小拉力越小。如果距离不变(即a点或b 点只是竖直方向移动),那么拉力不变,轻绳与水平 方向的夹角也不会变化。 二、轻杆模型:“活杆”与“死杆”死杆是不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿杆方向.活杆是可以转动的杆所以杆所受弹力的方向沿杆方向。 1. “死杆”问题的解决方法: 由于死杆是不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿杆方向,也就是说可以是任意方向,

高中物理力学公式

高中物理力学公式 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

一、力学 1、f = k x :胡克定律 (x 为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料 有关) 2、 G = mg :重力 (g 随高度、纬度、地质结构而变化,g 极>g 赤,g 低纬>g 高纬) 3、θcos 2212221F F F F F ++=合 : 求F 1、F 2的合力的公式 2221F F F +=合 : 两个分力垂直时 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围: F 1-F 2 F F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反 向。 解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法 4、摩擦力的公式: (1 )f = N :滑动摩擦力 (动的时候用,或时最大的静摩擦力) 说明:①N 为接触面间的弹力(压力),可以大于G ;也可以等于G ;也 可以小于G 。 ②为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、 接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 0 f 静 f m (f m 为最大静摩擦力) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围: 说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方 向相反。 ②摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作 用。 5、F=G 221r m m : 万有引力(适用条件:只适用于质点间的相互作用) G 为万有引力恒量:G = ×10-11 N ·m 2 / kg 2 (1)在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力 加速度;r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离地面或天体表面的高 度)) a 、 F 万=F 向 万有引力=向心力 即 由此可得: ①天体的质量: ,注意是被围绕天体(处于圆心处)的质量。 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度: ,轨道半径越大,线速度越小。 ③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度: ,轨道半径越大,角速度越小。 ④行星或卫星做匀速圆周运动的周期: ,轨道半径越大,周期越大。 ⑤行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径: ,周期越大,轨道半径越大。 ⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度:2 r GM a =,轨道半径越大,向心加速度越小。 ⑦地球或天体重力加速度随高度的变化:22)('h R GM r GM g +== 特别地,在天体或地球表面:20R GM g = 022) ('g h R R g += 23 24GT r M π=

高中物理力学部分知识点归纳

高中物理力学部分知识点归纳 1、基本概念:力、合力、分力、力的平行四边形法则、三种常见类型的力、力的三要素、时间、时刻、位移、路程、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率、加速度、共点力平衡(平衡条件)、线速度、角速度、周期、频率、向心加速度、向心力、动量、冲量、动量变化、功、功率、能、动能、重力势能、弹性势能、机械能、简谐运动的位移、回复力、受迫振动、共振、机械波、振幅、波长、波速 2、基本规律:匀变速直线运动的基本规律(12个方程);三力共点平衡的特点;牛顿运动定律(牛顿第一、第二、第三定律);万有引力定律;天体运动的基本规律(行星、人造地球卫星、万有引力完全充当向心力、近地极地同步三颗特殊卫星、变轨问题);动量定理与动能定理(力与物体速度变化的关系—冲量与动量变化的关系—功与能量变 化的关系);动量守恒定律(四类守恒条件、方程、应用过程);功能基本关系(功是能量转化的量度)重力做功与重力势能变化的关系(重力、分子力、电场力、引力做功的特点);功能原理(非重力做功与物体机械能变化之间的关系);机械能守恒定律(守恒条件、方程、应用步骤);简谐运动的基本规律(两个理想化模型一次全振动四个过程五个物理量、简谐运动的对称性、单摆的振动周期公式);简谐运动的图像应用;简谐波的传播特点;波长、波速、周期的关系;简谐波的图像应用;

3、基本运动类型:运动类型受力特点备注直线运动所受合外力与物体速度方向在一条直线上一般变速直线运动的受力分析匀变速直线运动同上且所受合外力为恒力 1. 匀加速直线运动 2. 匀减速直线运动曲线运动所受合外力与物体速度方向不在一条直线上速度方向沿轨迹的切线方向合外力指向轨迹内侧(类)平抛运动所受合外力为恒力且与物体初速度方向垂直运动的合成与分解匀速圆周运动所受合外力大小恒定、方向始终沿半径指向圆心(合外力充当向心力)一般圆周运动的受力特点向心力的受力分析简谐运动所受合外力大小与位移大小成正比,方向始终指向平衡位置回复力的受力分析 4、基本方法:力的合成与分解(平行四边形、三角形、多边形、正交分解);三力平衡问题的处理方法(封闭三角形法、相似三角形法、多力平衡问题—正交分解法);对物体的受力分析(隔离体法、依据:力的产生条件、物体的运动状态、注意静摩擦力的分析方法—假设法);处理匀变速直线运动的解析法(解方程或方程组)、图像法(匀变速直线运动的s-t图像、v-t图像);解决动力学问题的三大类方法:牛顿运动定律结合运动学方程(恒力作用下的宏观低速运动问题)、动量、能量(可处理变力作用的问题、不需考虑中间过程、注意运用守恒观点);针对简谐运动的对称法、针对简谐波图像的描点法、平移法 5、常见题型:合力与分力的关系:两个分力及其合力的大小、方向六个量中已知其中四个量求另外两个量。斜面类问题:(1)斜面上静止物体的受力分析;(2)斜面上运动物体的受力情况和运动情况的分析(包括

高中物理动力学重难点总结

力与运动:运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用。(运动的描述是物理学的重要基础,其理 论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律,公式和推论众多,其中,平抛运动、追及问题、实际运动的描述为重点和难点;无论是平衡问题,还是动力学问题,一般都需要进行受力分析,而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法;运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容,它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体。) 一、运动的描述 (一)匀变速直线运动的几个重要推论和解决运动规律的方法 1.某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,即v - t =v t 2. 2.在连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δs 为恒量,且Δs =aT2. 3.在初速度为零的匀变速直线运动中,相等的时间T 内连续通过的位移之比为: s1∶s2∶s3∶…∶sn =1∶3∶5∶…∶(2n -1) 通过连续相等的位移所用的时间之比为: t1∶t2∶t3∶…∶tn =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1). 4.竖直上抛运动 (1)对称性:上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性. (2)可逆性:上升过程做匀减速运动,可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究. (3)整体性:整个运动过程实质上是匀变速直线运动. 5.解决匀变速直线运动问题的常用方法 (1)公式法 灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决. (2)比例法 在初速度为零的匀加速直线运动中,其速度、位移和时间都存在一定的比例关系,灵活利用这些关系可使解题过程简化. (3)逆向过程处理法

高考物理一轮题复习 第三章 牛顿运动定律 微专题21 动力学中的连接体(叠体)问题

动力学中的连接体(叠体)问题 1.考点及要求:(1)受力分析(Ⅱ);(2)牛顿运动定律(Ⅱ).2.方法与技巧: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”. 1.(物块的叠体问题)如图1所示,在光滑水平面上,一个小物块放在静止的小车上,物块和小车间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2.现用水平恒力F拉动小车,关于物块的加速度a m和小车的加速度a M的大小,下列选项可能正确的是( ) 图1 A.a m=2 m/s2,a M=1 m/s2 B.a m=1 m/s2,a M=2 m/s2 C.a m=2 m/s2,a M=4 m/s2 D.a m=3 m/s2,a M=5 m/s2 2. (绳牵连的连接体问题)如图2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F T=0.8mg.已知sin 37°=0.6,下列说法错误的是( ) 图2 A.小物块A的加速度大小为0.2g B.F的大小为2mg C.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0 3. (绳、杆及弹簧牵连的连接体问题)(多选)如图3所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质

弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间由一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连.倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( ) 图3 A.A球的加速度沿斜面向上,大小为g sin θ B.C球的受力情况未变,加速度为0 C.B、C两球的加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θ D.B、C之间杆的弹力大小为0 4.(多选)如图4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F N1;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F N2,则以下判断正确的是( ) 图4 A.a1=a2B.a1>a2 C.F N1=F N2D.F N1

重点高中物理滑块—木板模型的动力学分析

滑块—木板模型的动力学分析 在高三物理复习中,滑块—木板模型作为力学的基本模型经常出现,是对一轮复习中直线运动和牛顿运动定律有关知识的巩固和应用。滑块—木板模型的常见题型及 分析方法如下: ?例1如图1所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B 间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求 拉力F的最大值。 分析:为防止运动过程中A落后于B(A不受拉力F的直接作用,靠A、B间的静摩擦力加速),A、B一起加速的最大加速度由A决定。 解答:物块A能获得的最大加速度为:. ∴A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为:??. 变式1例1中若拉力F作用在A上呢?如图2所示。 解答:木板B能获得的最大加速度为:。 ∴A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为: 变式2在变式1的基础上再改为:B与水平面间的动摩擦因数为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。 解答:木板B能获得的最大加速度为: 设A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为Fm,则:??

解得:?? 例2如图3所示,质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F,F=8N,当小车速度达到1.5m/s时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,求物体从放在小车上开始经t=1.5s通过的位移大小。(g取10m/s2) 解答:物体放上后先加速:a1=μg=2m/s2 此时小车的加速度为:???????? 当小车与物体达到共同速度时:v共=a1t1=v0+a2t1??????? 解得:t1=1s??,v共=2m/s 以后物体与小车相对静止:?(∵,物体不会落后于小 车) 物体在t=1.5s内通过的位移为:s=a1t12+v共(t-t1)+?a3(t-t1)2=2.1m 练习1如图4所示,在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m 的木板A和B,A、B间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C,A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0.2,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N,A和C开始运动,经过一段时间A、B相碰,碰后立刻达到共同速度,C瞬间速度不变,但A、B并不粘连,求:经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少?(已知重力加速度g=10m/s2) 解答:假设力F作用后A、C一起加速,则:

连接体问题的解题思路

连接体问题的求解思路 【例题精选】 【例1】在光滑的水平面上放置着紧靠在一起的两个物体A和B(如图),它们的质量分别为m A、m B。当用水平恒力F推物体A时,问:⑴A、B两物体的加速度多大?⑵A物体对B物体的作用力多大? 分析:两个物体在推力的作用下在水平面上一定做匀加速直线运动。对整体来说符合牛顿第二定律;对于两个孤立的物体分别用牛顿第二定律也是正确的。因此,这一道连接体的问题可以有解。 解:设物体运动的加速度为a,两物体间的作用力为T,把A、B两个物体隔离出来画在右侧。因为物体组只在水平面上运动在竖直方向上是平衡的,所以分析每个物体受力时可以只讨论水平方向的受力。A物体受水平向右的推力F和水平向左的作用力T,B物体只受一个水平向右的作用力T。对两个物体分别列牛顿第二定律的方程:对m A满足 F-T= m A a ⑴ 对m B满足 T = m B a ⑵ ⑴+⑵得 F =(m A+m B)a ⑶ 经解得: a = F/(m A+m B)⑷ 将⑷式代入⑵式可得 T= Fm B/(m A+m B) 小结:①解题时首先明确研究对象是其中的一个物体还是两个物体组成的物体组。如果本题只求运动的加速度,因为这时A、B两物体间的作用力是物体组的力和加速度无关,那么我们就可以物体组为研究对象直接列出⑶式动力学方程求解。若要求两物体间的作用力就要用隔离法列两个物体的动力学方程了。 ②对每个物体列动力学方程,通过解联立方程来求解是解决连接体问题最规的解法,也是最保险的方法,同学们必须掌握。 【例2】如图所示,5个质量相同的木块并排放在光滑的水平桌面上,当用水平向右推力F推木块1,使它们共同向右加速运动时,求第2与第3块木块之间弹力及第4与第 5块木块之间的弹力。

动力学的图象问题和连接体问题

重难强化训练(三) 动力学的图象问题和 连接体问题 (45分钟100分) 一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.1~6题为单选,7~10题为多选) 1.一物块静止在粗糙的水平桌面上,从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图象是() A B C D C[设物块所受滑动摩擦力为f,在水平拉力F作用下,物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律,F-f=ma,F=ma+f,所以能正确描述F与a之间关系的图象是C.] 2.如图1所示,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体,跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角不变,下列说法中正确的是() 【导学号:84082159】 图1 A.车厢的加速度大小为g tan θ B.绳对物体1的拉力为m1g cos θ C.底板对物体2的支持力为(m2-m1)g

D .物体2所受底板的摩擦力为0 A [以物体1为研究对象进行受力分析,如图甲所示, 物体1受到重力m 1g 和拉力T 作用,根据牛顿第二定律得 m 1g tan θ=m 1a ,解得a =g tan θ,则车厢的加速度也为g tan θ, 将T 分解,在竖直方向根据二力平衡得T =m 1g cos θ,故A 正确,B 错误;对物体2 进行受力分析如图乙所示,根据牛顿第二定律得N =m 2g -T =m 2g - m 1g cos θ ,f =m 2a =m 2g tan θ,故C 、D 错误.] 3.质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v -t 图象如图2所示.则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为(g 取10 m/s 2)( ) 图2 A .0.2 6 N B .0.1 6 N C .0.2 8 N D .0.1 8 N A [本题的易错之处是忽略撤去F 前后摩擦力不变.由v -t 图象可知,物体 在6~10 s 内做匀减速直线运动,加速度大小a 2=|Δv Δt |=|0-84| m/s 2=2 m/s 2.设物 体的质量为m ,所受的摩擦力为f ,根据牛顿第二定律有f =ma 2,又因为f =μmg ,解得μ=0.2.由v -t 图象可知,物体在0~6 s 内做匀加速直线运动,加速度大小 a 1=Δv Δt =8-26 m/s 2=1 m/s 2,根据牛顿第二定律有F -f =ma 1,解得F =6 N ,故只有A 正确.] 4.滑块A 的质量为2 kg ,斜面体B 的质量为10 kg ,斜面倾角θ=30°,已知A 、B 间和B 与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.27,将滑块A 放在斜面B 上

高中物理连接体动力学完美训练版(四大连接体)

高中物理连接体动力学完美训练版 查看答案方法:在word 中按Ctrl + Shift + 8 四大连接体、内力口诀 接触体 1. (2015·课标卷Ⅱ,20)【多选】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23 a 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 2. 如图所示,质量为M 的圆槽内有质量为m 的光滑小球,在水平恒力F 作用下两者保持相对静止,地面光滑.则() A .小球对圆槽的压力为MF M +m B .小球对圆槽的压力为mF M +m C .F 变大后,如果小球仍相对圆槽静止,小球在槽内位置升高 D .F 变大后,如果小球仍相对圆槽静止,小球在槽内位置降低 3. 如图所示,两相互接触的物块放在光滑的水平面上,质量分别为m 1和m 2,且m 1

高中物理力学经典的题库(含答案)

高中物理力学计算题汇总经典精解(50题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m2s2) 图1-73 2.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算: (1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体) 3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出

水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求 (1)2秒末物块的即时速度. (2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求 图1-74 (1)推力F的大小. (2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离? 6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m. (1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度. (2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.

高中物理竞赛 动力学

动力学 1、如图1所示,在光滑的固定斜面上,A 、B 两物体用弹簧相连,被一水平外力F 拉着匀速上滑。某瞬时,突然将F 撤去,试求此瞬时A 、B 的加速度a A 和a B 分别是多少(明确大小和方向)。 已知斜面倾角θ= 30°,A 、B 的质量分别为m A = 1kg 和m B = 2kg ,重力加速度g = 10m/s 2。 (a A = 0 ;a B = 7.5m/s 2 ,沿斜面向下。) 2倾角为α的固定斜面上,停放质量为M 的大平板车,它与斜面的摩擦可以忽略不计。平板车上表面粗糙,当其上有一质量为m 的人以恒定加速度向下加速跑动时,发现平板车恰能维持静止平衡。试求这个加速度a 值。 3:光滑水平桌面上静置三只小球,m 1=1kg 、m 2=2kg 、m 3=3kg ,两球间有不可伸长的轻绳相连,且组成直角三角形,α=37°.若在m 1上突然施加一垂直于m 2、m 3连线的力F =10N ,求此瞬时m 1受到的合力,如图1所示 . 图 5

4:图4所示。为斜面重合的两楔块ABC及ADC,质量均为M,AD、BC两面成水平,E为质量等于m的小滑块,楔块的倾角为a,各面均光滑,系统放在水平平台角上从静止开始释放,求两斜面未分离前E的加速度。 5 长分别为l1和l2的不可伸长的轻绳悬挂质量都是m的两个小球,如图4所示,它们处于平衡状态。突然连接两绳的中间小球受水平向右的冲击(如另一球的碰撞),瞬间内获得水平向右的速度v0,求这瞬间连接m2的绳的拉力为多少? 图5 6:定滑轮一方挂有m1=5kg的物体,另一方挂有轻滑轮B,滑轮B两方挂着m2=3kg与m3=2kg的 物体(图5),求每个物体的加速度。

高中物理力学受力分析专题[1]

高中物理力学受力分析专题 (一)受力分析 物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物体的运动,必须分析物体的受力 如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;一般采取以下的步骤分析: 1.确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用. 采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A ,那么就应该找出“甲对A ”和“乙对A ”及“丙对A ”的力……而“A 对甲”或“A 对乙”等的力就不是A 所受的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. 2.要养成按步骤分析的习惯. 先画重力:作用点画在物体的重心. 个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面). 再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力. 3.受力分析的注意事项: 初学者对物体进行受力分析时,往往不是“少力”就是“多力”,因此在进行受力分析时应注意以下几点: (1) (2) 措施之一。检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,特别是检查一下分析的结果,能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致,否则,必然发生了多力或漏力现象. (4)只分析根据力的性质命名的力(如重力、弹力、摩擦力)力等)。 (二)受力分析练习: 1。画出物体A 受到的弹力:(并指出弹力的施力物) 水平面光滑 静止 半球固定,内表面光滑

2。画出物体A受到的力,并写出施力物:(表面不光滑) 3:对下面物体受力分析:对物体A进行受力分析(并写出各力的施力物) A沿着水平面向左运动 A沿着墙向上运动 A沿着水平面向右运动 A向右匀速 A沿着斜面向上运动 A相对斜面静止A沿着斜面向下运动 A静止A匀速下滑 木块A沿斜面匀速上滑 A A

动力学中的连接体问题

动力学中的连接体问题 1.连接体问题的类型 物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体. 2.整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量). 3.隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解. 4.整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求出物体之间的作用力时,一般采用“先整体求加速度,后隔离求内力”. 例1

(多选)我国高铁技术处于世界领先水平.如图1所示,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组() 图1 A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2 C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2 答案BD

解析 列车启动时,乘客随车厢加速运动,加速度方向与车的运动方向相同,故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同,选项A 错误;动车组运动的加速度a =2F -8kmg 8m =F 4m - kg ,则对6、7、8节车厢的整体有F 56=3ma +3kmg =3 4F ,对7、8节车厢的整体有F 67=2ma +2kmg =1 2F ,故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用力之比为F 56∶F 67=3∶2,选项B 正 确;关闭发动机后,根据动能定理得12·8m v 2 =8kmgx ,解得x =v 22kg ,可见滑行的距离与关闭 发动机时速度的平方成正比,选项C 错误;8节车厢有2节动车时的最大速度为v m1=2P 8kmg ; 8节车厢有4节动车时最大速度为v m2= 4P 8kmg ,则v m1v m2=12 ,选项D 正确. 例2 如图2所示,粗糙水平面上放置B 、C 两 物体,A 叠放在C 上,A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 、3m ,物体B 、C 与水平面间的动摩

高三物理《弹簧连接体问题专题训练题》精选习题

高三物理《弹簧连接体问题专题训练题》 教材中并未专题讲述弹簧。主要原因是弹簧的弹力是一个变力。不能应用动力学和运动学的知识来详细研究。但是,在高考中仍然有少量的弹簧问题出现(可能会考到,但不一定会考到)。即使试题中出现弹簧,其目的不是为了考查弹簧,弹簧不是问题的难点所在。而是这道题需要弹簧来形成一定的情景,在这里弹簧起辅助作用。所以我们只需了解一些关于弹簧的基本知识即可。具体地说,要了解下列关于弹簧的基本知识: 1、 认识弹簧弹力的特点。 2、 了解弹簧的三个特殊位置:原长位置、平衡位置、极端位置。特别要理解“平衡位置”的含义 3、 物体的平衡中的弹簧 4、 牛顿第二定律中的弹簧 5、 用功和能量的观点分析弹簧连接体 6、 弹簧与动量守恒定律 经典习题: 1、如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹 簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有 ( ) A .l 2>l 1 B .l 4>l 3 C .l 1>l 3 D .l 2=l 4 2、(双选)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如右图所示,下列说法正确的是( ) A .F 1的施力者是弹簧 B .F 2的反作用力是F 3 C .F 3的施力者是小球 D .F 4的反作用力是F 1 3、如图,两个小球A 、B ,中间用弹簧连接,并用细绳悬于天花板下,下面四对力中,属于平衡力的是( ) A 、绳对A 的拉力和弹簧对A 的拉力 B 、弹簧对A 的拉力和弹簧对B 的拉力 C 、弹簧对B 的拉力和B 对弹簧的拉力 D 、B 的重力和弹簧对B 的拉力 4、如图所示,质量为1m 的木块一端被一轻质弹簧系着,木块放在质量为2m 的木板上,地面光滑,木块与木板之间的动摩擦 因素为μ,弹簧的劲度系数为k ,现在用力F 将木板拉出来,木块始终保持静止,则弹簧的伸长量为( ) A .k g m 1μ B .k g m 2μ C . k F D .k g m F 1μ- 5、如图所示,劲度系数为k 的轻质弹簧两端连接着质量分别为1m 和2m 的两木块, 开始时整个系统处于静止状态。现缓慢向上拉木块2m ,直到木块1m 将要离开地面, 在这过程中木块2m 移动的距离为___________。 6、如图所示,U 型槽放在水平桌面上,M=0.5kg 的物体放在槽内,弹簧撑于物体和槽壁 之间并对物体施加压力为3N , 物体与槽底之间无摩擦力。 当槽与物体M 一起以6 m/s 2 的加速度向左运动时,槽壁对物体M 的压力为_____N.

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