新高考物理一轮复习精讲精练第3章牛顿运动定律第4讲 牛顿第二定律的综合应用（原卷版）.doc

第四讲牛顿第二定律的综合应用

考点一、连接体问题

1.连接体

多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的系统称为连接体。连接体一般(含弹簧的系统，系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度)．

2.常见的连接体

(1)物物叠放连接体：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度

速度、加速度相同

(2)轻绳连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等．

速度、加速度相同

速度、加速度大小相等，方向不同

(3)轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度．

速度、加速度相同

(4)弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度、加速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度、加速度相等．

3.整体法与隔离法在连接体中的应用

(1)整体法

当连接体内(即系统内)各物体的加速度大小相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，对整体列方程求解的方法。

(2)隔离法

当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再对隔离出来的物体列方程求解的方法．

例1、如图所示，水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两木块的材料相同，现用力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，已知重力加速度为g，下列说法正确的是()

A．若水平面是光滑的，则m2越大绳的拉力越大

B．若木块和地面间的动摩擦因数为μ，则绳的拉力为eq\f(m1F,m1＋m2)＋μm1g

C．绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关

D．绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关

L例2、(多选)(2020·高考海南卷，T12)如图，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为m1和m2，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则()

A．两物块一起运动的加速度大小为a＝eq\f(F,m1＋m2)

B．弹簧的弹力大小为T＝eq\f(m2,m1＋m2)F

C．若只增大m2，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

D．若只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

例3、(2020·高考江苏卷，T5)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()

A．FB．eq\f(19F,20)C．eq\f(F,19)D．eq\f(F,20)

例4、(整体法与隔离法)(2021河北邯郸一模)如图所示,在光滑水平面上放有一质量m0=30kg的斜劈,在其斜面上放一质量m=2kg的物块,现用一水平向右的力F拉斜劈,使其由静止开始运动,物块恰好能与斜劈保持相对静止。已知斜劈倾角θ=37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。则拉力F大小为()

A．1N B．10N

C．31N D．310N

例5、(2021·湖北荆州质检)(多选)如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子甲，甲盒用轻质细绳跨过光滑轻质定滑轮与乙盒相连，甲盒与定滑轮间的细绳与斜面平行，乙盒内放一质量为SKIPIF10的物体。如果把这个物体改放在甲盒内，则乙盒的加速度恰好与原来等大反向，重力加速度大小为g，则乙盒的质量m乙和系统的加速度a的大小分别为()

A．m乙=SKIPIF10 B．m乙=SKIPIF10

C．a=0.2g D．a=0.4g

课堂随练

训练1、(2022·山东师范大学附中高三月考)如图所示，足够长的倾角θ＝37°的光滑斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过定滑轮，一端与质量为m1＝1kg的物块A连接，另一端与质量为m2＝3kg的物块B连接，绳与斜面保持平行．开始时，用手按住A，使B悬于空中，释放后，在B落地之前，下列说法正确的是(所有摩擦均忽略不计，不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)()

A．绳的拉力大小为30N

B．绳的拉力大小为6N

C．物块B的加速度大小为6m/s2

D．如果将B物块换成一个竖直向