牛二律连接体

1．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和Q 的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，

两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计．若用一水平向右

的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为 ( )

A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg

2．如图所示，小球放在小车中的斜面A和竖直挡板B之间，所有接触面均光滑。

起始小车向左匀速运动，某一时刻改为向左匀减速运动，整个过程中小球与小

车处于相对静止状态。关于前后两个状态下斜面对小球的弹力的大小和挡板对小球的弹力的

大小的变化，以下说法正确的是（）

A．不变，减小 B．增大，不变

C．有可能增大 D．可能为零

3．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，碗的内表面及碗口光滑。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为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=90°，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时细线的拉力大小为T，质量为m2的小球对地面压力大小为N，则（）

A．T= B．T=

C．N=m2g D．N=

4．如图所示，质量分别为两个物体通过轻弹簧连接，在力的

作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（在地面，在空中），力与水平方向成角。则

所受支持力和摩擦力正确的是

A． B．

C． D．

5．如图，质量为M的楔形物A静置在水平地面上，其斜面的倾角为，斜面上有一质量为m的

小物块B，B与斜面之间存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉B，使

之匀速上滑．在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止。关于

相互间作用力的描述正确的有（）

A．B给A的作用力大小为 B．B给A摩擦力大小为F

C．地面受到的摩擦力大小为F cos D．地面受到的压力大

小为

6．如图所示，一木板B放在粗糙的水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质水平弹簧与竖直墙壁连接。现用水平力F向左拉B，使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧对木块A

的拉力大小为．则下列说法正确的是（）

A．A和B之间滑动摩擦力的大小等于F

B．木块B受到地面滑动摩擦力的大小等于F－

C．若木板以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小为2

D．若作用在木板B上的水平力为2F，则地面受到的滑动摩擦力的大小仍等于F－

7．如图所示，木板B放在粗糙水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为T，下面说法正确的是（）

A．绳上拉力T与水平恒力F大小相等

B．木块A受到的是静摩擦力，大小等于T

C．木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等

于F

D．若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为F

8．顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示。现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止。则下列说法正确的是（）

A．水平力F不变

B．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

C．物体A所受斜面体的作用力不变

D．斜面体所受地面的支持力一定不变

9．如图所示，横梁（质量不计）的A端用铰链固定在墙壁上，B端用细绳悬挂在墙壁的C点，当重物G由B向A移动的过程中，在A点，墙壁对横梁的作用力的变化是（）

A．由小变大，方向沿水平不变

B．由大变小，方向沿水平不变

C．由小变大再变小，方向由水平变为竖直向上

D．由大变小再变大，方向由水平变为竖直向上

10．如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或

向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是（）

A．物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下

B．物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下

C．物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用

D．无论传送带向上或向下运动，传送带对物体A的作用力均相同

11．如图1所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距4m的两杆的顶端A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：

（1）绳中的张力T= N？

（2）A点向下移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角（变大，不变，

变小）、绳中张力（变大，不变，变小）

牛顿第二定律应用及连接体问答

牛顿定律的应用 一 两类常用的动力学问题 1. 已知物体的受力情况，求解物体的运动情况； 2. 已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 上述两种问题中，进行正确的受力分析和运动分析是关键，加速度的求解是解决此类问题的纽带，思维过程可以参照如下： 解决两类动力学问题的一般步骤 根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体构成的系统 画好受力分析图，必要时可以画出详细的运动情景示意图，明确物体的运动性 质和运动过程 通常以加速度的方向为正方向 或者以加速度的方向为某一坐标的正方向 若物体只受两个共点力作用，通常用合成法，若物体受到三个或是三个以上不 在一条直线上的力的作用，一般要用正交分解法 根据牛顿第二定律=ma F 合或者 x x F ma = ；y y F ma = 列方向求解，必要时对结论进行讨论 解决两类动力学问题的关键是确定好研究对象分别进行运动分析跟受力分析，求出加速度 例1（新课标全国一2014 24 12分） 明确研究对象 受力分析和运动状态分析 选取正方向或建立坐标系 确定合外力F 合 列方程求解

公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s 。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h 的速度匀速行驶时，安全距离为120m 。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m ，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 解：设路面干燥时，汽车与路面的摩擦因数为μ0，刹车加速度大小为a 0，安全距离为s ，反应时间为t 0，由 牛顿第二定律和运动学公式得：ma mg =0μ ①0 20 002a v t v s += ②式中，m 和v 0分别为汽车的质量和 刹车钱的速度。 设在雨天行驶时，汽车与地面的摩擦因数为μ，依题意有05 2 μμ= ③ 设在雨天行驶时汽车刹车加速度大小为a ，安全行驶的最大速度为v ，由牛顿第二定律和运动学公式得：μmg=ma ④ a v vt s 220+= ⑤ 联立①②③④⑤式并代入题给数据得：v =20m/s (72km/h) 例2 （新课标全国二2014 24 13分） 2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km 的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km 高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g=10m/s 2. （1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km 高度处所需要的时间及其在此处速度的大小 （2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv 2，其中v 为速率，k 为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的v —t 图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量m=100kg ，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）。 （1）设运动员从开始自由下落至1.5km 高度处的时间为t ，下落距离为h ，在1.5km 高度处的速度大小为v ，由运动学公式有： v gt = 2 12 h gt = 且4343.910 1.510 3.7510h m m m =?-?=? 联立解得：87t s = 2 8.710/v m s =? （2）运动员在达到最大速度v m 时，加速度为零，由牛顿第二定律有：

[高考干货]牛顿第二定律连接体问题(整体法与隔离法)

牛顿第二定律——连接体问题（整体法与隔离法） 一、连接体：当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统 二、处理方法——整体法与隔离法 系统运动状态相同 整体法 问题不涉及物体间的内力 使用原则 隔离法 三、连接体题型： 1【例1】A 、B 两物体靠在一起,放在光滑水平面上,N F A 6=推A,用水平力N F B 3=拉B,A 、B 间的作用力有多大？ 【练1】如图所示,质量为M 的斜面A 水平向左的推力F 作用下,A 与B 的质量为m,则它们的加速度a 及推力F A. ()(,sin μθ++==g m M F g a B. θθcos )(,cos g m M F g a +== C. )tan ()(,tan θμθ++==g m M F g a D. g m M F g a )(,cot +==μθ 【练2】如图所示,质量为2m 的物体2定滑轮连接质量为1m 的物体,与物体1A. 车厢的加速度为θsin g B. 绳对物体1的拉力为θcos 1g m A B F A F B B θ A F

2、连接体整体内部各部分有不同的加速度：（不能用整体法来定量分析） 【例2】如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套有一个环,箱和杆的总质量为M,环的质量为m.已知环沿着杆向下加速运动,当加速度大小为a 时（a ＜g ）,则箱对地面的压力为（ ） A. Mg + mg B. Mg —ma C. Mg + ma D. Mg + mg – ma 【练3】如图所示,一只质量为m 的小猴抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 的竖直杆.当悬绳突然断裂时,小猴急速沿杆竖直上爬,以保持它离地面的高度不变.则杆下降的加速度为（ ） A. g B. g M m C. g M m M + D. g M m M - B.23 【练5】如图所示,A 、B 的质量分别为m A =0.2kg,m B =0.4kg,盘C 的质量m C =0.6kg,现悬挂于天花板O 处,处于静止状态.当用火柴烧断O 处的细线瞬间,木块A 的加速度a A 多大？木块B 对盘C 的压力F BC 多大？（g 取10m/s 2） 连接体作业 1、如图所示,小车质量均为M,光滑小球P 的质量为m,绳的质量不计,水平地面光滑.要使小球P 随车一起匀加速运动（相对位置如图所示）,则施于小车的水平拉力F 各是多少？（θ已知） A B C O M m

【精品】牛顿第二定律连接体问题整体法与隔离法

牛顿第二定律——连接体问题(整体法与隔离法) 一、连接体：当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统 二、处理方法——整体法与隔离法 系统运动状态相同 整体法 问题不涉及物体间的内力 使用原则 系统各物体运动状态不同 隔离法 问题涉及物体间的内力 三、连接体题型： 1、连接体整体运动状态相同:（这类问题可以采用整体法求解） 【例1】A、B两物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为 kg m A 3 =，kg m B 6 =,今用水平 力 N F A 6 =推A，用水平力N F B 3 =拉B,A、B间的作用力有多大？ 【练1】如图所示,质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为 μ，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ,物体B 的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为（） A. ) sin ( ) ( , sinθ μ θ+ + = =g m M F g a B. θ θcos ) ( , cos g m M F g a+ = = C。 ) tan ( ) ( , tanθ μ θ+ + = =g m M F g a D。 g m M F g a) ( , cot+ = =μ θ 【练2】如图所示,质量为2 m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1 m的物体,与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则（） A。车厢的加速度为 θ sin g B。绳对物体1的拉力为θ cos 1 g m C.底板对物体2的支持力为 g m m) ( 1 2 - D.物体2所受底板的摩擦力为 θ tan 2 g m 2、连接体整体内部各部分有不同的加速度：（不能用整体法来定量分析） 【例2】如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆，在杆上套有 一个环，箱和杆的总质量为M，环的质量为m。已知环沿着杆向下加速运动，当加 速度大小为a时（a＜g），则箱对地面的压力为（） A。Mg+mgB。Mg—maC.Mg+maD.Mg+mg–ma 【练3】如图所示，一只质量为m的小猴抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M的竖 直杆。当悬绳突然断裂时,小猴急速沿杆竖直上爬,以保持它离地面的高度不变。则 杆下降的加速度为（） A. g B。 g M m C。 g M m M+ D。 g M m M- 【练4】如图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为 重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因 数是（) A.4N B。23N C.0N 【练5】如图所示，A、B的质量分别为m A=0。2kg，m B=0。4kg，盘C的质量m C=0。 6kg，现悬挂于天花板O处，处于静止状态。当用火柴烧断O处的细线瞬间，木块 A的加速度a A多大？木块B对盘C的压力F BC多大？（g取10m/s2） A B C O A B F A F B B θA F M m

牛顿第二定律连接体问题

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，或挤放在一起，或用绳子、细杆、弹簧等连在一起． 2．处理连接体问题的方法 在解决连接体问题时，隔离法和整体法往往交叉运用，可以优化解题思路和方法，使解题过程简捷明了．两种方法选择原则如下： (1)求加速度相同的连接体的加速度或合外力时，优先考虑“整体法”； (2)求物体间的作用力时，再用“隔离法”； (3)如果连接体中各部分的加速度不同，一般选用“隔离法”． 典型例题分析 1、如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在m0上施加一水平恒 力F，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是（） A．地面光滑时．绳子拉力大小小于 B．地面不光滑时，绳子拉力大小等于 C．地面不光滑时，绳子拉力大于 D．地面不光滑时，绳子拉力小于 2、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T．现用水平拉力F拉其中一个质量为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T 时，轻绳刚好被拉断 C ．当F 逐渐增大到1．5T 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T 32 分析：对质量为2m 的木块受力分析可知，受重力，地面对木块的支持力，质量为m 的木块的压力，轻绳对木 块的拉力，质量为m 的木块的摩擦力共5个力的作用，A 错；由轻绳能承受的最大拉力为T ，所以轻绳刚好被拉断时有T=3ma ，得到，此时由整体法得到，B 错，C 对；质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为，D 错。 3、如图所示，小车的质量为M ，人的质量为m ，人用恒力F 拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的， 又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是( ACD ) A ．0 B ．，方向向右 C ．，方向向左 D ．，方向向右 4、如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m 1和m 2.拉力F 1和F 2方向相反，与 轻线沿同一水平直线，且F 1>F 2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力F T 的大小． 解析：以两物块整体为研究对象，根据牛顿第二定律得F 1－F 2＝(m 1＋m 2)a ① 隔离物块m 1，由牛顿第二定律得F 1－F T ＝m 1a ② 由①②两式解得F T ＝m 1F 2＋m 2F 1m 1＋m 2 . 答案： m 1F 2＋m 2F 1m 1＋m 2

牛顿第二定律应用专题训练(题型全面)

牛顿第二定律的应用 第一类：由物体的受力情况确定物体的运动情况 1. 如图1所示，一个质量为m=20kg 的物块，在F=60N 的水平拉力作用下，从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动，物体与地面之间的动摩擦因数为.( g=10m/s 2) （1）画出物块的受力示意图 （2）求物块运动的加速度的大小 （3）物体在t =时速度v 的大小. （4）求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离 2．如图，质量m=2kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数 25.0=μ，现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的 拉力．已知sin37°=，cos37°=，取g=10m/s （1）画出物体的受力示意图 (2)物体运动的加速度 （3）物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。

〖方法归纳:〗 〖自主练习:〗1.一辆总质量是×103kg的满载汽车，从静止出发，沿路面行驶，汽车的牵引力是×103N，受到的阻力为车重的倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大 ( g=10m/s2) 2．如图所示，一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知 滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg，滑雪板与雪地之 间的动摩擦因数μ＝。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑 行，此时滑雪者的速度v = 5m/s，之后做匀减速直线运动。 求：( g=10m/s2)

（1）滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小； （2）收起雪杖后继续滑行的最大距离。 3．如图，质量m=2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数μ，现在对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角 25 = .0 θ=37°角的斜下上的推力．已知s in37°=，cos37°=， 取g=10m/s2， 求（1）物体运动的加速度 （2）物体在拉力作用下5s内通过的位移大小。 第二类：由物体的运动情况确定物体的受力情况 1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s内速度由5.0m/s增加

高一牛顿第二定律应用-连接体问题(含答案)

牛顿第二定律的应用―――连接体问题 【学习目标】 1.知道什么是连接体与隔离体。 2.知道什么是内力和外力。 3.学会连接体问题的分析方法，并用来解决简单问题。 【自主学习】 一、连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为 。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为 。 二、外力和内力 如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的 力，而系统内各物体间的相互作用力为 。 应用牛顿第二定律列方程不考虑 力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的 力。 三、连接体问题的分析方法 1.整体法：连接体中的各物体如果 ，求加速度时可以把连接体作为 一个整体。运用 列方程求解。 2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用 求解，此法称为隔离法。 3.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问 题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用 法求出 ，再用 法求 。 【典型例题】 例1.两个物体A 和B ，质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示， 对物体A 施以水平的推力F ，则物体A 对物体 B 的作用力等于（ ） A. F m m m 211+ B.F m m m 2 12 + C.F D. F m m 2 1 扩展：1.若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B 作用力等于 。 2.如图所示，倾角为α的斜面上放两物体m 1和m 2，用与斜面 平行的力F 推m 1，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体 之间的作用力总为 。 α m 2 m 1 m 2 F A B F m 1

§4.4 牛顿第二定律的应用――― 连接体问题

§4.4 牛顿第二定律的应用――― 连接体问题 1.知道什么是连接体与隔离体。 2.知道什么是内力和外力。 3.学会连接体问题的分析方法，并用来解决简单问题。 【自主学习】 一、连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为 。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为 。 1.整体法：连接体中的各物体如果 ，求加速度时能够把连接体作为一个整体。使用 列方程求解。 2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用 求解，此法称为隔离法。 3.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就能够解决的连接体问题， 但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用 法求出 ，再用 法求 。 【典型例题】 例1.两个物体A 和B ，质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物 体A 施以水平的推力F ，则物体A 对物体 B 的作用力等于（ ） A. F m m m 211+ B.F m m m 2 12 + C.F D. F m 2 1 扩展：1.若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B 作用力等于 。 2.如图所示，倾角为α的斜面上放两物体m 1和m 2，用与斜面 平行的力F 推m 1，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体 之间的作用力总为 。 例2.如图所示，质量为M 的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑， 木板上站着一个质量为m 的人，问（1）为了保持木板与斜面相 对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜面相对静止， 木板运动的加速度是多少？ 【针对训练】

牛顿第二定律的应用经典

牛顿第二定律的应用(二) 【学习目标】 1、知道利用整体法和隔离法分析连接体问题。 2、知道瞬时加速度的计算方法。 3、知道临界法、程序法、假设法在牛顿第二定律中的应用。 4、学会利用图像处理动力学问题的方法。 【重点、难点】 掌握临界法、程序法、假设法、图象法、整体法和分隔法，并能利用它们处理物理问题。 【知识精讲】 一、整体法和隔离法分析连接体问题 在研究力与运动的关系时，常会涉及相互关联物体间的相互作用问题，即连接体问题。在求解连接体问题时，整体法和隔离法相互依存，相互补充，交替使用，形成一个完整的统一体。 在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整体(当成一个质点)分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程。隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题。 例1、为了测量木板和斜面间的动摩擦因数，某同学设计这样一个实验。在小木板上固定一个弹簧秤(弹簧秤的质量不计)，弹簧秤下端吊一个光滑的小球。将木板和弹簧秤一起放在斜面上。当用手固定住木板时，弹簧秤示数为F1；放手后使木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤示数为F2，测得斜面倾角为θ，由以上数据可算出木板与斜面间的动摩擦因数为(只能用题中给出的已知量表示)。 解析：把木板、小球、弹簧看成一个整体，应用整体法。 木板、小球、弹簧组成的系统，当沿斜面下滑时，它们有相同的加速度。 设，它们的加速度为a， 则可得：(m球＋m木)gsinθ－μ(m球＋m木)gcosθ＝(m球＋m木)a 可得：a＝gsinθ－μgcosθ① 隔离小球，对小球应用隔离法， 对小球受力分析有：mgsinθ－F2＝m a② 而：mgsinθ＝F1 ③ 由①②得：F2＝μmgcosθ ④

牛顿第二定律解连接体问题

牛顿第二定律解连接体问题 关键字：牛顿第二定律 连接体 加速度 整体法 隔离法 摘要： 连接体是应用牛顿第二定律解决的典型问题之一，利用整体法与隔离法以加速度作为桥梁，解决有关力和运动的问题。 牛顿第二定律是高中物理中重要的定律之一，他揭示了运动与受力的内在联系。连接体系统是我们在生活中常见的模型，它的主要特征是组成系统的各个物体具有相同的加速度。应用牛顿第二定律，可以在已知外力的情况下，求相互作用力；或是已知内力的情况下求外力的大小。 一、连接体概述 相互连接并且有共同的加速度的两个或多个物体组成的系统可以看作连接体。 如下图所示： 还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。只以常见的模型为例。 二、问题分类 1.已知外力求内力（先整体后隔离） 如果已知连接体在合外力的作用下一起运动，可以先把连接体系统作为一个整体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再隔离其中的一个物体，求相互作用力。 2.已知内力求外力（先隔离后整体） 如果已知连接体物体间的相互作用力，可以先隔离其中一个物体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再把连接体系统看成一个整体，求解外力的大小。 三、典型例题（以图1模型为例） 【例题1】 如上图所示，质量分别为m 1 、m 2的两个物块放在光滑的水平面上，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？ 解析：两个物块组成连接体系统，具有共同的加速度，把他们看作整体，根据牛顿第二定律可得： 12()F m m a =+ 图 1 图 2 图 3 图4

解得：加速度12 F a m m =+ 再隔离后面的物块m 1，它受重力 G 、支持力N 和拉力T 三个力作用，根据牛顿第二定律可得： 1T m a = 带入可得：112m T F m m = + 【例题2】 如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向上做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？ 解析：两个物块具有共同的加速度，把他们看作整体，根据牛顿第二定律可得： 1212()()F m m g m m a -+=+ 解得：加速度1212 ()F m m g a m m -+=+ 再隔离后面的物块m 1，它受重力G 、和拉力T 两个力作用，根据牛顿第二定律可得： 1211112 ()F m m g T m g m a m m m -+-==+ 带入可得：112 m T F m m =+ 由以上两个例题可得：对于在已知外力求内力的连接体问题中，系统中各物体的内力是按照质量关系分配牵引力的。只与连接体系统的质量和牵引力有关，与系统的加速度a 、摩擦因数μ、斜面倾角θ无关。 即： 112 m T F m m =+ （此结论经常用到，可背过） 四、结论拓展 【1】 如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块放在摩擦因数为μ的水平面上，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？

牛顿第二定律 力学连接体试题 精选

1．如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg ，长为L=1.4m ；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg ，其尺寸小于L 。小滑块与木板之间 的动摩擦因数为 μ==04102.(/)g m s （1）现用恒力F 作用在木板M 上，为了使得m 能从M 上面滑落下来，问：F 大小的范围是什么？ （2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，且始终作用在M 上，最终使得m 能从M 上面滑落下来。问：m 在M 上面滑动的时间是多大？ 2.如图所示，平板车B 的质量为 3.0kg ，以 4.0m/s 的速度在光滑水平面上向右运动．质量为1.0kg 的物体A 被轻放到车的右端，设物体与车上表面间的动摩擦因数为0.25．求： ①如果平板车足够长，那么平板车最终速度多大？物体在车上滑动的时间是多少？ ②要使物体不从车上掉下，车至少要有多长？ 3、如图3-29所示，质量M=8Kg 的小车放在水平光滑的平面上，在小车右端加一水平恒力F ，F=8N ，当小车向右运动的速度达到1.5m/s 时，在小车前端轻轻放上一个大小不s 计，质量为m=2kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ =0.2，小车足够长，求从小物块放上开始经过t=1.5s ，小物块 通过的位移大上为多少？(取g=10m/s 2) 4．如图所示，光滑水平面上的长L 为木板以恒定速度v 0向右 运动，将一个质量为m 、长度也是L 金属板与木板左右对齐轻放于木板上，。金属板与木板间动摩擦因数为μ。求：?为保证金属板不能从木板上掉下，木板的速度v 0应满足什么条件？?保持木板匀速运动外力对木板所做功是多少？ 5.如图所示，质量为m=5kg 的长木板放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为m=5kg 的物块A 。木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.3，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2。现用一水平力F=60N 作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过t=1s ，撤去拉力。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g 取10m/s 2）请求解： （1）拉力撤去时，木板的速度大小。 （2）要使物块不从木板上掉下，木板的长度至少多大。 （3）在满足（2）的条件下，物块最终将停在距板右端多远处。 6.如图所示，平板车长为L=6m ，质量为M=10kg ， 上表面距离水平地面高为h=1.25m ，在水平面上向右做直线运动，A 、B 是其左右两个端点．某时刻小车速度为v 0=7.2m/s ，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N ，与此同时，将一个质量m=1kg 为小球轻放在平板车上的P 点（小球可视为质点，放在P 点时相对于地面的速度为零），3 L PB =，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s 2．求： （1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间； A B v 0 A B 293-图M m F L V 0

牛顿第二定律的应用连接体问题

牛顿第二定律的应用连接体问题 1、（2011?海淀区二模）如图所示，物体A、B的质量分别为mA、mB，且mB＜mA＜2mB．A和 B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮，A静止在倾角θ=30°的斜面上，且细绳平行于斜面．若将斜面倾角θ缓慢增大，在此过程中物体A先保持静止，到达一定角度后又沿斜面下滑，则下列判断正确的是（） A．物体A受到的摩擦力先减小、再增大 B．绳对滑轮的作用力随θ的增大而增大 C．物体A沿斜面下滑后做匀加速运动 D．物体A受斜面的作用力保持不变 考点：牛顿运动定律的应用-连接体；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对A受力分析可知，开始时A的重力向下的分力小于B的重力，是由A此时受到的摩擦力方向向下，夹角变大后摩擦力的方向改为向上，最后变成滑动摩擦力，并且滑动摩擦力的大小在一直减小．解答：解：A、对A受力分析可知，A受到的先是静摩擦力，后是滑动摩擦力，静摩擦力是先减小后增大的，然后是滑动摩擦力一直减小，所以摩擦力先减小再增大再减小，是由A错误． B、对滑轮的作用力取决于绳的拉力与两端绳的夹角，随倾角增大，夹角越来越小，当没滑动时，绳上拉力保持一定，滑动后，加速度越来越大，绳上拉力越来越大，所以两根绳的拉力无论在滑动前还是后，合力均随倾角增大而增大，此合力即是对滑轮的作用力，是由B 正确． C、当夹角为90时，合力为（mA-mB）g，刚开始下滑时，加速度略大于0，所以整体受的力不为恒力，不是匀加速，是由C错误． D、对斜面的作用力为摩擦力与支持力的合力，若此力保持不变，则整体受恒力作匀变速运动，与C选项矛盾，是由D错误． 故选B．点评：A的受力分析是解决本题的关键的地方，A受到的先是静摩擦力，静摩擦力是先减小后增大的，然后是滑动摩擦力一直减小． 2、（2012?广东二模）如图所示，光滑水平桌面上，有甲、乙两个用轻质细线相连的物体在水平拉力F1和F2的作用下运动，已知F1＜F2，则以下说法中正确的有（） A．若撤去F1，则甲的加速度一定变大 B．若撤去F1，则细线上的拉力一定变大 C．若撤去F2，则乙的加速度一定变大 D．若撤去F2，则乙的加速度一定变小 考点：牛顿运动定律的应用-连接体．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：连接体问题可以先整体求连接体的加速度，再隔离分析某物体的受力情况，通过计算分析可得相关结论．解答：解： A、撤去F1之前，甲的加速度a甲1＝F2?F1 m甲+m乙，撤去F1后，甲产生的加速度为a 甲2＝F2 m甲+m乙，显然撤去力F1后，甲的加速度一定变大，故A正确； B、撤去F1之前，甲的加速度a甲1＝F2?F1 m甲+m乙，此时细线上拉力满足T-F1=m甲a 甲1即T=m甲F2+m乙F1 m甲+m乙，撤去F1后，甲产生的加速度为a甲2＝F2 m甲+m乙，此时线中拉力满足T′＝m甲F2 m甲+m乙，比较T和T′，发现撤去F1后细线上拉力变小，故B错误； C、撤去F2之前，乙的加速a乙＝F2?F1 m甲+m乙，撤去F2之后，乙产生的加速度a′＝F1 m甲+m乙，因为只知道F1＜F2，并不能确定F2-F1与F1谁大谁小，故不能判断a和a′的大小关系，故C错误；

高考物理牛顿第二定律连接体问题专题训练

连接体问题 1.如图所示，两个质量相同的物体A 和B 紧靠在一起，放在光滑的水平面上，如果他们分别受到推力1F 和2F ，而且1F >2F ，则A 施于B 的作用力大小为（ ） A.1F B.2F C. 221F F + D.2 2 1F F - 2.如图所示,相互接触的A 、B 两物块放在光滑的水平面上，质量分别为1m 和2m 且 1m <2m ,现对两物块同时施加相同的水平恒力F,设在运动过程中两物块之间的 相互作用力大小为N,则下列说法正确的是（ ） A.物块B 的加速度为 2m F B.物块A 的加速度为2 12m m F + C.F

5. 如图所示,在建筑工地,民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a 竖直向上匀加速搬起，其中A 的质量为m,B 的质量为3m,水平作用力为F,A 、B 之间的动摩擦因数为μ，在此过程中,A 、B 间的摩擦力为( ) A.F μ B.F μ2 C. )(2 3 g a m + D.)(g a m + 6.(多选)如图所示,质量相等的物块A 、B 叠放在光滑水平面上。两轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A 、B 相连接。两弹簧的原长相同,设与A 相连的弹簧的劲度系数为A k ,与B 相连的弹簧的劲度系数为B k ,开始时A 、B 处于静止状态。现对物块B 施加一水平向右的拉力,使A 、B 一起向右移动到某一位置后处于静止状态(A 、B 无相对滑动, A.若A k =B k ，则A 、B 间不存在摩擦力作用 B.若A k >B k ,则A 受到向左的摩擦力作用 C.若A k

牛顿第二定律连接体问题

连接体问题专项训练 1、中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F 。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ） A. F B. 1920F C. 19F D. 20 F 2、如图所示，物体A 、B 质量均为m ，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上，上端和物体拴接)。对A 施加一竖直向下，大小为F 的外力，使弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)后物体A 、B 处于平衡状态。已知重力加速度为g ，F ＞2mg 。现突然撤去外力F ，设两物体向上运动过程中A 、B 间的相互作用力大小为F N ，则下列关于F N 的说法正确的是( ) A ．刚撤去外力F 时，F N ＝mg ＋F 2 B ．弹簧弹力等于F 时，F N ＝F 2 C ．两物体A 、B 在弹簧恢复原长之前分离 D ．弹簧恢复原长时F N ＝mg 3、如图所示，倾角为θ的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m 正沿斜面加速下滑．支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是( ) A ．斜面光滑 B ．斜面粗糙 C ．达到稳定状态后，地面对斜面体没有摩擦力作用 D ．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右 4、如图所示，两粘连在一起的物块a 和b ，质量分别为m a 和m b ，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F a 和水平拉力F b ，已知F a ＞F b ，则a 对b 的作用力( ) 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

牛顿第二定律应用及连接体问题

两类常用的动力学问题 1. 已知物体的受力情况，求解物体的运动情况; 2. 已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 上述两种问题中，进行正确的受力分析和运动分析是关键，加速度的求解是解决此类问题的纽带，思维过程可 以参照如下: 解决两类动力学问题的一般步骤 根据问题的需要和解题的方便， 选出被研究的物体， 研究对象可以是单个物体, 也可以是几个物体构成的系统 画好受力分析图，必要时可以画出详细的运动情景示意图，明确物体的运动性 质和运动过程 通常以加速度的方向为正方向 或者以加速度的方向为某一坐标的正方向 若物体只受两个共点力作用，通常用合成法，若物体受到三个或是三个以上不 在一条直线上的力的作用，一般要用正交分解法 根据牛顿第二定律 F 合=ma 或者 F x ma x ； F y ma y 列方向求解，必要时对结论进行讨论 解决两类动力学问题的关键是确定好研究对象分别 进行运动分析跟受力分析，求出加速度 例1 （新课标全国一 2014 24 12分） 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。 当前车突然停止时，后车司机以采取刹车措施，使汽车在 安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为 1s 。当汽车在晴 天干燥沥青路面上以108km/h 的速度匀速行驶时，安全距离为 120m 设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦 因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为 120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 解：设路面干燥时，汽车与路面的摩擦因数为卩 0 ,刹车加速度大小为 a °，安全距离为s ,反应时间为t 0,由 2 牛顿第二定律和运动学公式得： 0mg ma ① s v 0t 0 出 ②式中，m 和V 。分别为汽车的质量和 2a ° 刹车钱的速度。 牛顿定律的应用