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1、专题 6.3 动力学之“连接体与叠加体”（提高训练）专题 6.3 动力学之“连接体与叠加体”（提高训练） 1、 （整体与隔离法处理连接体）（整体与隔离法处理连接体） 如图所示， 在光滑的水平面上， 有A、B两物体在F1和F2的作用下运动， 已知F1F2， 则（） A若撤去F1，B的加速度一定增大 B若撤去F1，B对A的作用力一定增大 C若撤去F2，A的加速度一定增大 D若撤去F2，A对B的作用力一定变小 AB F1 F2 【答案】CD 【解析】根据牛顿第二定律，对整体：F1F2(mAmB)a 若撤去F1，对整体：F2(mAmB)a1 若撤去F2，对整体：F1(mAmB)a2 所以撤去F1，B的
2、加速度不一定增大；撤去F2，A的加速度一定增大。 对B，撤去F1前向右加速，A、B间的作用力大于F2； 撤去F1后向左加速，A、B间的作用力小于F2，所以撤 去F1，B对A的作用力一定减小了。 对A，撤去F2前，F1FNmAa，撤去F2后，F1FN mAa2，所以撤去F2，A对B的作用力一定减小。 2、（叠加体的临界值）（叠加体的临界值）如图，在光滑水平面上有一质量为 m1 的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2 的木 块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 F=kt （k 是常数），木板和木块加速度的大小分别为 a1 和 a2，下列反映 a1
3、 和 a2 变化的图线中正确的是（ ） A B C D 【答案】A 【解析】题意可知：当外力 F 较小时，两物体保持无相对运动；此时研究对象选择整体； 当外力 F 超过某一临界值时两物体开始发生相对运动；要分别对两物体隔离； a mm kt 21 阶段一、对整体： g m F aam m gmF 2 222 2 2 ;.阶段二、对物块： 1 2 1112 . m m aamgm g 阶段二、对木板： 故本题的正确选项为 A ； 3、（力与加速度基本关系的理解）（力与加速度基本关系的理解）下面说法中正确的是（） A力是物体产生加速度的原因 B物体运动状态发生变化，一定有力作用在该物体上 C物体运
4、动速度的方向与它受到的合外力的方向总是一致的 D物体受外力恒定，它的速度也恒定 【答案】AB 【解析】力是改变物体运动状态的原因，是物体产生加速度的原因。物体运动状态发生变化，一定有力作 用在该物体上。 物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向可以一致、 可以相反， 也可以不在一条直线上。 物体受外力恒定，它的加速度也恒定，但物体的速度一定发生变化。 4、（惯性的理解）（惯性的理解）有关惯性大小的下列叙述中，正确的是（） A物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大 B物体所受的合力越大，其惯性就越大 C物体的质量越大，其惯性就越大 D物体的速度越大，其惯性就越大 【答案】C 【解析】 惯性是物
5、体本身固有的保持原运动状态不变的属性， 与物体是否受力、 受力的情况及运动状态无关。 物体惯性的大小由物体的质量来量度，物体的质量越大，其惯性就越大。 5、（叠加体的临界值）（叠加体的临界值）如图所示,质量分别为 15kg 和 5kg 的长方形物体 A 和 B 静止叠放在水平桌面上.A 与 桌面以及 A、B 间动摩擦因数分别为和,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.问:0.1 1 0.6 2 (1)水平作用力 F 作用在 B 上至少多大时,A、B 之间能发生相对滑动? (2)当 F=30N 或 40N 时,A、B 的加速度各为多少? 【答案】C 【解析】设 A 的质量为,B 的质量为, 对 A 进行
6、受力分析,A 达到最大加速度时: AB 恰好没发生相对滑动时,对 A、B 整体进行受力分析: 联立并代入数据得: 当时,AB 相对静止,一起向右匀加速运动 A、B 的加速度是: 当时,A、B 已经相对运动, 此时 B 的加速度: A 的加速度: 答:(1)水平作用力 F 作用在 B 上至少,A、B 之间能发生相对滑动; (2)当时,A、B 的加速度是; 当时,A 的加速度为,B 的加速度为; 6、（两种动力学问题的综合考查）（两种动力学问题的综合考查）一物体沿倾角的斜面下滑时加速度为零，则物体与斜面间的摩擦因 数为_。若把斜面倾角增为（），其他条件不变，此时物体沿斜面下滑的加速度为 _；若把斜
7、面倾角减为 （），其他条件不变，此时物体沿斜面下滑的加速度为 _。 【答案】tang（sintancos） 0 【解析】物体沿倾角的斜面下滑时加速度为零，设物体与斜面间的摩擦因数为，根据牛顿第二定有： mgsinmgcos0 解得：tan 若把斜面倾角增为，其他条件不变，设此时物体沿斜面下滑的加速度为a1，根据牛顿第二定有： mgsinmgcosma1 a1g（sincos）g（sintancos） 若把斜面倾角减为，其他条件不变，此时有 mgsinmgcos 物体将静止在斜面上，此时物体的加速度为a.20。 7、（外力、加速度、速度的辩证关系）（外力、加速度、速度的辩证关系）下列说法中正确的
8、是（） A物体在速度为零的瞬间，它所受合外力一定为零 B物体所受合外力为零时，它一定处于静止状态 C物体处于匀速直线运动状态时，它所受的合外力可能是零，也可能不是零 D物体所受合外力为零时，它可能做匀速直线运动，也可能是静止 【答案】D 【解析】根据牛顿第二定律，物体的受力情况决定加速度。物体所受合外力为零时加速度一定为零，但物 体的速度可以为零，也可不为零。即物体可能做匀速直线运动，也可能是静止的。物体在速度为零的瞬间， 物体的加速度不一定为零，它所受合外力不一定为零，如物体竖直上抛到最高点的瞬间。 8、（牛三定律作用力与反作用力的辨证关系）（牛三定律作用力与反作用力的辨证关系）马拉车由静止
9、开始作直线运动，以下说法正确的是（） A加速前进时，马向前拉车的力，大于车向后拉马的力 B只有匀速前进时，马向前拉车和车向后拉马的力大小才相等 C无论加速或匀速前进，马向前拉车与车向后拉马的力大小都是相等的 D车或马是匀速前进还是加速前进，取决于马拉车和车拉马这一对力 【答案】C 【解析】马对车的拉力和车对马的拉力是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，两者一定大小相等，与 物体的运动状态无关。无论加速或匀速前进，马向前拉车与车向后拉马的力大小都是相等的。作用力和反 作用力分别作用在两个物体上，各自产生自己的效果。车或马是匀速前进还是加速前进，取决于车或马自 己的受力情况。 9、（两类动力学问题
10、的综合考查）（两类动力学问题的综合考查）10kg 的物体静止在水平地面上受到水平恒力F作用后在时间t内的位移 为x，且x2t2，则物体A的加速度为_m/s2。若t14s 末撤去力F，物体再经过t210s 停止 运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为_。 【答案】40.16 【解析】因x2t2，所以a14m/s2。 2 1 1 2 at t14s 末物体的速度 va1 t1 设撤去力F后物体的加速度大小为a2，根据运动学关系有： 0va2 t2 解得：1.6m/s2 1 1 2 2 at a t 设撤去力F后滑动摩擦力使物体减速，物体与水平面间的动摩擦因数为，根据牛顿第二定律有： mgma2 解得
11、：0.16 10、（整体与隔离法）（整体与隔离法）如图所示，固定在水平面上的斜面其倾角37，长方体木块A的MN面上钉着一 颗小钉子，质量m1.5kg 的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直。木块与斜面间的动摩擦 因数0.50。 现将木块由静止释放， 木块将沿斜面下滑。 求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力。 （取g10m/s2，sin370.6，cos370.8） A B M N 【解析】以木块和小球整体为对象，设木块的质量为M，下滑的加速度为a，沿斜面方向，根据牛顿第二定 律有： （Mm）gsin37（Mm）gcos37（Mm）a 解得：ag（sin37cos37）2m/s2
12、 以小球B为对象，受重力mg，细线拉力T和MN面对小球沿斜面向上的弹力FN，沿斜面方向，根据牛顿第二 定律有： mgsin37FNma 解得：FNmgsin37ma6N。 11、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为mg， 现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为( ) Am g B2mg C3mg D4mg 【答案】C 【解析】设当 A、B 之间恰好不发生相对滑动时力 F 最大，此时，对于 A 物体所受的合外力为 mg， 隔离 A 物体得：，；g m mg aA aaa BA 对 AB 整体受力分析得：，故 C 对mgm
13、aF33 12、如图所示，质量m10 kg 的小球挂在倾角37的光滑斜面的固定铁杆上，求： (1)斜面和小球以a1= 的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多大？ g 2 (2)当斜面和小球都以 a2g的加速度向右匀加速运动时， 小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多大？3 【答案】（1）100、50 （2）200 0 【解析】先求出临界状态时的加速度，这时 FN=0，小球受力如图甲所示； 故有 Fsin=mg（竖直），Fcos= ma0 （水平），所以gga 3 4 cot 0 当斜面和小球以 a1=0.5g 向右做匀加速运动时，由于 a1a0 ，可知这时小球已ga3 2
14、 脱离斜面，所以其受力如图丙所示，故有 F2sin=mg(竖直)，F2cos=ma2 （水平）， 两式平方相加，可得： NamgmF200 2 2 222 2 所以当小球和斜面以加速度 a1 运动时，小球对绳的拉力为 100 N，对斜面的压力为 50 N；当小球和斜面以 加速度 a 运动时，小球对绳的拉力为 200 N，对斜面的压力为 0 13、（2015 全国 2）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着 这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链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 边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩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 【答案】BC 【解析】由设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知 ： ，解得：，k是正整数，n只能是 5 的倍数，故 B、C 正确，A、D 错误 mkn F km F )(3 2 nk 5 2