课时3 连接体问题(整体法和隔离法)、临界问题
刷基础
题型1 连接体问题(整体法和隔离法)
1.[河北保定唐县一中2019高一上月考](多选)如图所示,在光滑的桌面.上有质量分别为m和M的A、B两个物块,现用水平方向的力F推物块A,使A、B两物块在桌面上一起向右加速,则A、B间的相互作用力为 ( ) A.若桌面光滑,作用力为
B.若桌面光滑,作用力为
C.若A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ,A、B仍向右加速,则A、B间的相互作用力为
D.若A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ,A、B仍向右加速,则A、B间的相互作用力为
2.如图甲所示,当A、B两物块放在光滑的水平面上时,用水平恒力F作用于A的左端,使A、B一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为,A、B间的相互作用力的大小为.如图乙所示,当A、B两物块放在固定光滑斜面上时,在恒力F作用下,使A、B一起沿斜面向上做匀加速直线运动时的加速度大小为,A、B间的相互作用力大小为,则有关、和、冰车的关系正确的是 ( ) A., B.,
C., D.,
3.如图所示,楔形物体沿固定斜面加速下滑(楔形物体上表面水平),甲图中在楔形物体上再放上一个小物块,乙图中在楔形物体上施加一个竖直向下的力F,则下列关于楔形物体运动情况的说法中正确的是 ( ) A.甲图中楔形物体的加速度增大,乙图中楔形物体的加速度增大
B.甲图中楔形物体的加速度增大,乙图中楔形物体的加速度不变
C.甲图中楔形物体的加速度不变,乙图中楔形物体的加速度增大
D.甲图中楔形物体的加速度不变,乙图中楔形物体的加速度不变
4.如图所示,体积相同的两个小球A和B用1m长的细线相连,A的质量为m=1kg,B的质量为A的质量的2倍.将它们都浸入水中后恰能处于静止状态(设水足够深,g取10m/s2).求:
(1)此时细线的张力大小;
(2)若细线被剪断,经时间2s后两球相距多远?
题型2 临界问题
5.(多选)如图所示,A、B两物块叠在一起静止在水平地面上,A物块的质量,B物块的质量,A与B接触面间的动摩擦因数,B与地面间的动摩擦因数,现对A或对B施加一水平外力F,使A、B相对静止一起沿水平地面运动,重力加速度g取10m/s2,物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是 ( )
A.若外力F作用到物块A时,则其最小值为8N
B.若外力F作用到物块A时,则其最大值为10N
C.若外力F作用到物块B时,则其最小值为13N
D.若外力F作用到物块B时,则其最大值为25N
6.[四川绵阳2019高一上期末]如图所示,细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球.则( )
A.当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为0.5mg
B.当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力为零
C.当滑块以加速度a=g向左加速运动时,细线中拉力为mg
D.当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,细线中拉力为2mg
7.[重庆一中2019高一上期末](多选)如图所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ=30°的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为m,初始时均静止.现用平行于斜面向上大小等于的恒力F拉物块B,使B沿斜面向上缓慢运动,直到B与A开始分离.下列说法正确的是 ( )
A.静止时弹簧的压缩量为
B.从开始运动到B与A刚分离的过程中,B沿斜面滑动的距离为
C.从开始运动到B与A刚分离的过程中,B物块的速度先增大后减小
D.从开始运动到B与A刚分离的过程中,B物块的加速度一直减小
刷提升
1.[湖北荆州中学、宜昌一中等四地七校考试联盟2019高三上期末]如图所示,光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为m,A、B之间用轻质细绳水平连接.现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上,A、B开始一起做匀加速运动,在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,则在放上C并达到稳定后,下列说法正确的是 ( )
A.若C放在A上面,绳上拉力不变
B.若C放在B上面,绳上拉力为
C.C放在B上,B、C间摩擦力为
D.C放在A上比放在B上运动时的加速度大
2.(多选)如图所示,小球A、B的质量相等,A球光滑,B球与斜面间的动摩擦因数,中间用一根弹簧连接,弹簧的质量不计,斜面足够长,倾角为θ,将A、B和弹簧组成的系统放到斜面上,并让弹簧处于原长时由静止释放,弹簧轴线平行于斜面,下列说法正确的是 ( )
A.刚开始释放时A、B两球的加速度大小均为
B.刚开始释放时A、B两球的加速度大小分别为、0.5
C.A球的加速度为零时,B球的加速度大小为1.5
D.A、B球的加速度第一次相等时,弹簧第一次最短
3.[江西九江一中2018高一上月考](多选)如图,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力,A受到的水平力(N)(t的单位是s).从t=0时刻开始计时,则 ( )
A.A物体3s末时的加速度大小是初始时的
B.4s后,B物体做匀加速直线运动
C.4.5s时,A物体的速度为零
D.4.5s后,A、B的加速度方向相同
4.如图所示,一块质量m=2kg的木块放置在质量M=6kg、倾角θ=37°的粗糙斜面体上,木块与斜面体间的动摩擦因数μ=0.8,二者静止在光滑水平面上.现对斜面体施加一个水平向左的作用力F,若要保证木块和斜面体不发生相对滑动,求F的大小范围.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2)
5.如图所示,质量为m=2kg的物块放在一固定斜面上,斜面长L=11m,当斜面倾角为37°时物块恰能沿斜面匀速下滑.现对物块施加一大小为F=100N的水平向右的恒力,可使物块从斜面底端由静止开始向上滑行(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:
(1)物块在力F作用下从斜面底端运动到顶端所需的时间;
(2)若要在力F作用下保证物块可以从斜面底端运动到顶端,则该力作用的最短时间;
(3)设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过某一临界角时,不论水平恒力F多大,都不能使物块沿斜面向上滑行,试求这一临界角的大小(可用三角函数表示).
刷素养
6.[北京市东城区2019高一上期末]如图所示,停放在水平冰面上的冰车由质量为M、倾角为θ的斜面体改装而成,在斜面体上轻放一质量为m的物块,不计物块与斜面、冰车与冰面之间的摩擦.
(1)释放物块后,在物块沿斜面向下运动的同时,冰车也在水平冰面上运动请画出冰车受力的示意图,并根据示意图说明冰车由静止变为运动的原因(作图时冰车可视为质点).
(2)若冰面上的人在车后方用水平方向的力推车,请分析下列两种可能情况:
①当力的大小为时,物块在斜面上滑动的同时冰车在冰面上保持静止,求和物块加速度的大小;
②当力的大小为时,物块和斜面保持相对静止一起加速运动,求和物块加速度的大小.
(3)第(1)问和第(2)问①所述的两种情况下,小物块对斜面压力的大小不同,分别记为和,请对和的大小关系作出猜想,并说明作出该种猜想的理由.