連接體及臨界問題

1、“連接體連接體”問題一直是困擾許多學(xué)生物問題一直是困擾許多學(xué)生物理學(xué)習(xí)的一大難題，也是高考考察的理學(xué)習(xí)的一大難題，也是高考考察的重點(diǎn)內(nèi)容。分析近幾年高考理綜試題，重點(diǎn)內(nèi)容。分析近幾年高考理綜試題，命題者對(duì)命題者對(duì)“連接體連接體”問題的考察情有問題的考察情有獨(dú)鐘。預(yù)計(jì)下一年的高考中，獨(dú)鐘。預(yù)計(jì)下一年的高考中，“連接連接體體”問題依然是考察的熱點(diǎn)。因此大問題依然是考察的熱點(diǎn)。因此大家必須足夠重視、扎實(shí)掌握。家必須足夠重視、扎實(shí)掌握。 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律（慣性定律）牛頓第一定律（慣性定律） 任何一個(gè)物體在不受外力或受平衡任何一個(gè)物體在不受外力或受平衡力的作用時(shí)，總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻

2、速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。力的作用時(shí)，總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。注意注意 各種狀態(tài)的受力分析是解決連接體問題的前提。各種狀態(tài)的受力分析是解決連接體問題的前提。牛頓第二定律牛頓第二定律 物體的物體的加速度加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。注意注意 物體受力及加速度一定要物體受力及加速度一定要一一對(duì)應(yīng)一一對(duì)應(yīng)，即相應(yīng)的力除以相，即相應(yīng)的力除以相應(yīng)的質(zhì)量得到相應(yīng)的加速度，切不可張冠李戴！應(yīng)的質(zhì)量得到相應(yīng)的加速度，切不可張冠李戴！分析運(yùn)動(dòng)過程時(shí)分析運(yùn)動(dòng)過程時(shí)要區(qū)分對(duì)地位移和相

3、對(duì)位移。要區(qū)分對(duì)地位移和相對(duì)位移。牛頓第三定律牛頓第三定律 兩個(gè)物體之間的作用力和兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力反作用力，在同一直線，在同一直線上，大小相等，方向相反。上，大小相等，方向相反。注意注意 不要忽視牛頓第三定律的應(yīng)用，尤其是在求不要忽視牛頓第三定律的應(yīng)用，尤其是在求“小球?qū)壍佬∏驅(qū)壍缐毫毫Α睍r(shí)經(jīng)常用到牛頓第三定律，且均在評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中占時(shí)經(jīng)常用到牛頓第三定律，且均在評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中占1-2分，一分，一定不要忘記。定不要忘記。突破點(diǎn)一突破點(diǎn)一 整體法與隔離法的運(yùn)用整體法與隔離法的運(yùn)用解答問題時(shí)，不能把整體法和隔離法對(duì)立起來，解答問題時(shí)，不能把整體法和隔離法對(duì)立起來，而應(yīng)該把這兩種方法結(jié)合

4、起來，從具體問題的實(shí)而應(yīng)該把這兩種方法結(jié)合起來，從具體問題的實(shí)際出發(fā)，靈活選取研究對(duì)象，恰當(dāng)使用隔離法和際出發(fā)，靈活選取研究對(duì)象，恰當(dāng)使用隔離法和整體法。整體法。在選用整體法和隔離法時(shí)，要根據(jù)所求的力進(jìn)在選用整體法和隔離法時(shí)，要根據(jù)所求的力進(jìn)行選擇，若所求為外力，則應(yīng)用整體法；若所求行選擇，若所求為外力，則應(yīng)用整體法；若所求為內(nèi)力，則用隔離法。為內(nèi)力，則用隔離法。具體應(yīng)用時(shí)，具體應(yīng)用時(shí)，一般情況下，若連接體有共同的一般情況下，若連接體有共同的加速度首選整體法，整體或隔離的目的都是求共加速度首選整體法，整體或隔離的目的都是求共同的加速度。若二者加速度不同，則分別隔離分同的加速度。若二者加速度不同

5、，則分別隔離分析。析。突破點(diǎn)二：突破點(diǎn)二：“連接體連接體”問題往往涉及臨界狀況的問題往往涉及臨界狀況的分析。因此，讀題時(shí)要特別注意分析。因此，讀題時(shí)要特別注意“恰好恰好”“”“剛剛剛剛”等字眼，因?yàn)樗鼈兺[含著一種臨界狀況的信等字眼，因?yàn)樗鼈兺[含著一種臨界狀況的信息。息。1.1.動(dòng)力學(xué)中的典型臨界問題：動(dòng)力學(xué)中的典型臨界問題：(1)(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離, ,臨界條件是：彈力臨界條件是：彈力N=0N=0。(2)(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí), ,常存在著

6、常存在著靜摩擦力靜摩擦力, ,則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大值。則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大值。(3)(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的, ,繩子繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力, ,繩子松繩子松弛的臨界條件是：弛的臨界條件是：T=0T=0。(4)(4)加速度最大與速度最大的臨界條件：當(dāng)物體在變化的外力作用下加速度最大與速度最大的臨界條件：當(dāng)物體在變化的外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí), ,其加速度和速度都會(huì)不斷變化其加速度和速度都

7、會(huì)不斷變化, ,當(dāng)所受合外力最大時(shí)當(dāng)所受合外力最大時(shí), ,具有最具有最大加速度大加速度; ;合外力最小時(shí)合外力最小時(shí), ,具有最小加速度。當(dāng)出現(xiàn)速度有最大值或最具有最小加速度。當(dāng)出現(xiàn)速度有最大值或最小值的臨界條件時(shí)小值的臨界條件時(shí), ,物體處于臨界狀態(tài)物體處于臨界狀態(tài), ,所對(duì)應(yīng)的加速度為零。所對(duì)應(yīng)的加速度為零。一、連接體具有共同的加速度一、連接體具有共同的加速度ABFAFB1、A、B兩物體靠在一起，放在光滑水平面上，它們的質(zhì)量分別為兩物體靠在一起，放在光滑水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA=3Kg，mB=6Kg，今用水平力，今用水平力FA=6N推推A，用水平力，用水平力FB=3N拉拉B，A、B間

8、的作用力有多大？間的作用力有多大？2、如圖所示，小車質(zhì)量均為、如圖所示，小車質(zhì)量均為M，光滑小球，光滑小球P的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，繩的質(zhì)量，繩的質(zhì)量不計(jì)，水平地面光滑。要使小球不計(jì)，水平地面光滑。要使小球P隨車一起勻加速運(yùn)動(dòng)（相對(duì)位置隨車一起勻加速運(yùn)動(dòng)（相對(duì)位置如圖所示），則施于小車的水平拉力如圖所示），則施于小車的水平拉力F各是多少？（各是多少？（已知）已知） 球剛好離開斜面 球已離開槽底3.兩重疊在一起的滑塊，置于固定的、傾角為兩重疊在一起的滑塊，置于固定的、傾角為的斜面上，如圖的斜面上，如圖11所示，滑塊所示，滑塊A、B的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為M、m，A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與斜面間的動(dòng)摩

9、擦因數(shù)為1，B與與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為為2，已知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度沿斜面滑下，滑塊，已知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度沿斜面滑下，滑塊B受到的摩擦受到的摩擦力力()A等于零等于零 B方向沿斜面向上方向沿斜面向上C大小等于大小等于1mgcos D大小等于大小等于2mgcos4、如圖所示，一輛小車靜止在水平面上，在小車上放一個(gè)質(zhì)量為、如圖所示，一輛小車靜止在水平面上，在小車上放一個(gè)質(zhì)量為m=8kg的物體，的物體，它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時(shí)彈簧的彈力為它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時(shí)彈簧的彈力為6N現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)?/p>

10、小車施以作用力，使小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)起來，運(yùn)現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧?，使小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)起來，運(yùn)動(dòng)中加速度由零逐漸增大到動(dòng)中加速度由零逐漸增大到1m/s2，隨即以，隨即以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是動(dòng)以下說法正確的是A物體受到的摩擦力一直減小物體受到的摩擦力一直減小B當(dāng)小車加速度大小為當(dāng)小車加速度大小為0.75 m/s2時(shí)，物體不受摩擦力作用時(shí)，物體不受摩擦力作用C物體與小車始終保持相對(duì)靜止，彈簧對(duì)物體的作用力始終沒有發(fā)生變化物體與小車始終保持相對(duì)靜止，彈簧對(duì)物體的作用力始終沒有發(fā)生變化D小車以小車以l m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)

11、，物體受到的摩擦力為的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力為8N5、如圖所示，粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為、如圖所示，粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和和3m的三個(gè)木塊，木塊與的三個(gè)木塊，木塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，其間均用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，其間均用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為拉力為T.現(xiàn)用水平拉力現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說法正確的是運(yùn)動(dòng)，則以下說法正確的是() A繩斷前，繩斷前，a、b兩輕繩的拉力比總為兩輕繩的拉力比總為4 1B

12、當(dāng)當(dāng)F逐漸增大到逐漸增大到T時(shí)，輕繩時(shí)，輕繩a剛好被拉斷剛好被拉斷C當(dāng)當(dāng)F逐漸增大到逐漸增大到1.5T時(shí)，輕繩時(shí)，輕繩a剛好被拉斷剛好被拉斷D若水平面是光滑的，則繩斷前，若水平面是光滑的，則繩斷前，a、b兩輕繩的拉力比大于兩輕繩的拉力比大于4 16.如圖如圖7所示，在光滑水平地面上，水平外力所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動(dòng)小車和木塊一起做無相對(duì)滑拉動(dòng)小車和木塊一起做無相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)小車質(zhì)量為動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為，加速度大小為a，木塊和小車之，木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則在這個(gè)過程中，木塊受到的摩擦力大小是，則在這個(gè)過程中

13、，木塊受到的摩擦力大小是()7如圖如圖9所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛有一質(zhì)量為所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛有一質(zhì)量為m0的托盤，盤中放有的托盤，盤中放有質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體，當(dāng)盤和物體靜止時(shí)，彈簧伸長了的物體，當(dāng)盤和物體靜止時(shí)，彈簧伸長了l，現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長，現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長l后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則剛松開手時(shí)盤對(duì)物體的后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則剛松開手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于支持力等于()8. 如圖所示的三個(gè)物體如圖所示的三個(gè)物體A、B、C，其質(zhì)量分別為，其質(zhì)量分別為m1、m2、m3，帶有滑輪的物體帶有滑輪的物體B放在光滑平面上

14、，滑輪和所有接觸面間的摩擦及放在光滑平面上，滑輪和所有接觸面間的摩擦及繩子的質(zhì)量均不計(jì)為使三物體間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則水平推力的大小繩子的質(zhì)量均不計(jì)為使三物體間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則水平推力的大小應(yīng)為應(yīng)為F_二、連接體各部分具有不同的加速度二、連接體各部分具有不同的加速度1.如圖所示，一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，如圖所示，一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套有一個(gè)環(huán)，箱和桿的總質(zhì)量為在桿上套有一個(gè)環(huán)，箱和桿的總質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為，環(huán)的質(zhì)量為m。已知環(huán)。已知環(huán)沿著桿向下加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度大小為沿著桿向下加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度大小為a時(shí)（時(shí)（ag），則箱對(duì)地面），則箱對(duì)地面的壓

15、力為（的壓力為（ ） A. Mg + mg B. Mgma C. Mg + ma D. Mg + mg maMm2.如圖所示，一只質(zhì)量為如圖所示，一只質(zhì)量為m的小猴抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)的小猴抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為量為M的豎直桿。當(dāng)懸繩突然斷裂時(shí)，小猴急速沿桿豎直上爬，以的豎直桿。當(dāng)懸繩突然斷裂時(shí)，小猴急速沿桿豎直上爬，以保持它離地面的高度不變。則桿下降的加速度為（保持它離地面的高度不變。則桿下降的加速度為（ ）3.如圖所示，在托盤測(cè)力計(jì)的托盤內(nèi)固定一個(gè)傾角為如圖所示，在托盤測(cè)力計(jì)的托盤內(nèi)固定一個(gè)傾角為30的光滑斜的光滑斜面，現(xiàn)將一個(gè)重面，現(xiàn)將一個(gè)重4 N的物體放在斜面上，讓它

16、自由滑下，那么測(cè)力的物體放在斜面上，讓它自由滑下，那么測(cè)力計(jì)因計(jì)因4 N物體的存在，而增加的讀數(shù)是（物體的存在，而增加的讀數(shù)是（ ）4 4如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m mA A=1.Okg=1.Okg的物塊的物塊A A放在水平固定桌面上，由跨過光滑小定滑輪放在水平固定桌面上，由跨過光滑小定滑輪的輕繩與質(zhì)量的輕繩與質(zhì)量m mB B=1.5kg=1.5kg的物塊的物塊B B相連。輕繩拉直時(shí)用手托住物塊相連。輕繩拉直時(shí)用手托住物塊B B，使其靜止在距，使其靜止在距地面地面h h=0.6m=0.6m的高度處，此時(shí)物塊的高度處，此時(shí)物塊A A與定滑輪相距與定滑輪相距L L。已知物塊。已知物塊A A與桌

17、面間的動(dòng)摩擦與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)因數(shù)=0.25=0.25，g g取取1Om/s1Om/s2 2?，F(xiàn)釋放物塊?，F(xiàn)釋放物塊B B，物塊，物塊B B向下運(yùn)動(dòng)。求物塊向下運(yùn)動(dòng)。求物塊B B下落時(shí)加速下落時(shí)加速度的大小及輕繩對(duì)它拉力的大小。度的大小及輕繩對(duì)它拉力的大小。5.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端栓一質(zhì)量為在框架上，下端栓一質(zhì)量為m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒有跳起，當(dāng)框架對(duì)地面的壓力為零的瞬間，小球的加速度大小為沒有跳起，當(dāng)框架對(duì)地面的壓力為零的瞬間，小球的加速度大

18、小為（）（）6.如圖所示：如圖所示：A、B兩物體疊放在一起，兩物體疊放在一起，mA=2Kg,mB=5Kg它們之間的動(dòng)摩擦因它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為數(shù)為1=0.2，地面光滑，開始時(shí)它們都靜止，現(xiàn)給，地面光滑，開始時(shí)它們都靜止，現(xiàn)給A施加一個(gè)水平恒力施加一個(gè)水平恒力F，問，問F為為多大時(shí)多大時(shí)A、B開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）2.若若F是作用在是作用在B上，則上，則F為多大時(shí)為多大時(shí)A、B開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)3.若若F作用在作用在A上，且上，且B與地面間的摩擦因數(shù)與地面間的摩擦因數(shù)2=0.05，則，則F為多大時(shí)為多大時(shí)A、B開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)4.若若F作用在作用在B上，且上，且B與地面間的摩擦因數(shù)與地面間的摩擦因數(shù)2=0.05，則，則F為多大時(shí)為多大時(shí)A、B開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)7.如圖如圖1所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的物塊的物塊A和木和木板板B，A、B間的摩擦因數(shù)為間的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平拉力，現(xiàn)用水平拉力F拉拉A，使，使A、B以同以同一加速度運(yùn)動(dòng)，求拉力一加速度運(yùn)動(dòng)，求拉力F的最大值的最大值本題中若本題中若B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與水平面間的