牛顿第二定律考点四连接体问题答案讲解.doc

(2012·江苏·5)解析　由题意知，当M恰好不能脱离夹子时，M受到的摩擦力最大，F取最大值，设此时提升的加速度为a，由牛顿第二定律得， 对M有：2f－Mg＝Ma① 对m有：F－2f－mg＝ma② 联立①②两式解得F＝，选项A正确． 答案　A 变式题组1答案　B 解析　先以A、B整体为研究对象，它们受到竖直向下的重力(M＋m)g，竖直向上的支持力FN＝(M＋m)g，水平向左的拉力F，水平向右的摩擦力Ff＝μFN＝μ(M＋m)g. 对A、B整体受力分析得F－Ff＝(M＋m)a①. 再以B为研究对象，其受力为竖直向下的重力Mg，竖直向上的支持力FN′＝Mg，水平向左的弹簧拉力F′，水平向右的摩擦力Ff′＝μFN′＝μMg. 由牛顿第二定律得到：F′－Ff′＝F′－μMg＝Ma，a＝－μg②， 将②代入①整理得：F′＝，所以选项B正确． 变式题组2 变式题组3．[连接体问题的处理]答案　(M＋m)gtan θ 解析　小球与小车相对静止，它们的加速度相同，小车的加速度方向水平向左，小球的加速度方向也水平向左，由牛顿第二定律可知，小球所受合力的方向水平向左，如图所示，小球所受合力的大小为mgtan θ. 由牛顿第二定律有mgtan θ＝ma① 对小车和小球组成的整体，运用牛顿第二定律有 F＝(M＋m)a② 联立①②解得：F＝(M＋m)gtan θ. 例2【解析】：考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法，简单题。对于多个物体组成的物体系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。取A、B系统整体分析有 ，a=μg，B与A具有共同的运动状态，取B为研究对象，由牛顿第二定律有：，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左。 【答案】：A 变式题组1(新课标理综第21题)解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律。木块和木板相对运动时， 恒定不变， 。所以正确答案是A。 变式题组2（18．[2014·江苏卷] 8．BCD　[解析] 设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为μmg.故当0F≤μmg时，A、B均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有F′－2μmg＝2ma′，对A、B整体，有F′－μmg＝3ma′，解得F′＝3μmg，故当μmgF≤3μmg时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当F3μmg时，A相对于B滑动．由以上分析可知A错误，C正确．当F＝μmg时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有F－μmg＝3ma，解得a＝，B正确．对B来说，其所受合力的最大值Fm＝2μmg－μmg＝μmg，即B的加速度不会超过μg，D正确． 例3．[2014·四川卷] 7．BC　[解析] 若P在传送带左端时的速度v2小于v1，则P受到向右的摩擦力，当P受到的摩擦力大于绳的拉力时，P做加速运动，则有两种可能：第一种是一直做加速运动，第二种是先做加速度运动，当速度达到v1后做匀速运动，所以B正确；当P受到的摩擦力小于绳的拉力时，P做减速运动，也有两种可能：第一种是一直做减速运动，从右端滑出；第二种是先做减速运动再做反向加速运动，从左端滑出．若P在传送带左端具有的速度v2大于v1，则小物体P受到向左的摩擦力，使P做减速运动，则有三种可能：第一种是一直做减速运动，第二种是速度先减到v1，之后若P受到绳的拉力和静摩擦力作用而处于平衡状态，则其以速度v1做匀速运动，第三种是速度先减到v1，之后若P所受的静摩擦力小于绳的拉力，则P将继续减速直到速度减为0，再反向做加速运动并且摩擦力反向，加速度不变，从左端滑出，所以C正确． 感悟高考真题 1．（2012·四川理综） （09·江苏物理·9）BCD 解析：处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图，F1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为a时，对Ａ有，对Ｂ有，得，在整个过程中Ａ的合力（加速度）一直减小而Ｂ的合力（加速度）一直增大，在达到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于Ｂ的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于Ｂ的合力（加速度）。两物体运动的v-t图象如图，tl时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，Ａ速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，