高中物理连接体问题精选(含答案)教学内容.doc
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1、题型一 整体法与隔离法的应用例题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mg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m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、变式1 如图所示的三个物体A、B、C,其质量分别为m1、m2、m3,带有滑轮的物体B放在光滑平面上,滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不计为使三物体间无相对运动,则水平推力的大小应为F_ 2.如图,质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为,在已知水平推力F的作用下,A、
2、B做加速运动,A对B的作用力为多少?3.如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,高考资源网,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为a=g,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?4.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和小球2均带正电,电量分别为q1和q2(q1q2)。将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示。若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)( )E球1球2A B C D5.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
3、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FT。现用水平拉力F拉质量为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FT时,轻绳刚好被拉断C当F逐渐增大到1.5FT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FT题型二 通过摩擦力的连接体问题例题2 如图所示,在高出水平地面h = 1.8m的光滑平台上放置一质量M = 2kg、由两种不同材料连成一体的薄板A,其右段长度l2 = 0.2m且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m = 1kg,B与A左段间
4、动摩擦因数 = 0.4。开始时二者均静止,现对A施加F = 20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x = 1.2m。(取g = 10m/s2)求:(1)B离开平台时的速度vB 。(2)B从开始运动到脱离A时,B运动的时间tB和位移xB。(3)A左段的长度l1。变式2 如图所示,平板A长L=5m,质量M=5kg,放在水平桌面上,板右端与桌边相齐。在A上距右端s=3m处放一物体B(大小可忽略,即可看成质点),其质量m=2kg.已知A、B间动摩擦因数1=0.1,A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数2=0.2,原来系统静止。现在在板的右
5、端施一大小一定的水平力F持续作用在物体A上直到将A从B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右边缘,求: (1)物体B运动的时间是多少? (2)力F的大小为多少?变式3 如图所示,质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数2=0.4,取g=10m/s2,试求:(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到的摩擦力f随拉
6、力F大小变化的图像f/N10234564F/N268101214例题3 如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数=0.2。(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求1应满足的条件。(3)若1=0.5,
7、求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。题型三 通过绳(杆)的连接体问题例题4 如图所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1m2,试求:(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离A点的水平距离是多少?CmBO1mAO2变式5 如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定
8、,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角=60,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从C点由静止释放,试求:(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);(2)小物块能下滑的最大距离;(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小变式6 如图所示,物块、的质量分别为、,并均可视为质点,它们间有关系。三物块用轻绳通过滑轮连接,物块与间的距离和到地面的距离均是。若与地面、与相碰后速度立即减为零,与相碰后粘合在一起。(设距离滑轮足够远且不计一切阻力)。(1)求物块刚着地时的速度大
9、小?(2)若使物块不与相碰,则 应满足什么条件?(3)若时,求物块由最初位置上升的最大高度?(4)若在(3)中物块由最高位置下落,拉紧轻绳后继续下落,求物块拉紧轻绳后下落的最远距离?题型四 通过弹簧的连接体问题例题5 如图,质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为m3的物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为(m1m3)的物体D,仍从上述初始位置由
10、静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度的大小是多少?已知重力加速度为g。变式7 如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:(1) 从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.(2) 斜面倾角(3) B的最大速度vBm变式8 如图所示,
11、挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+QA和+QB的电荷量,质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩。整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持不变,B不会碰到滑轮。 (1) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A恰好能离开挡板P,求物块C下落的最大距离; (2) 若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大?题型五 传送带问题例题6 如图所示,x轴与水平传送带重合,坐标
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