《備戰(zhàn)2020高考物理 3年高考2年模擬1年原創(chuàng) 專題3.9 與牛頓定律相關(guān)的連接體疊加體問題（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《備戰(zhàn)2020高考物理 3年高考2年模擬1年原創(chuàng) 專題3.9 與牛頓定律相關(guān)的連接體疊加體問題（含解析）（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題3.9 與牛頓運動定律相關(guān)的連接體疊加體問題 【考綱解讀與考頻分析】 連接體疊加體是常見情景，也是高考命題熱點。 【高頻考點定位】： 連接體 疊加體 考點一：連接體 【3年真題鏈接】 1. （2019海南物理·5）.如圖，兩物塊P、Q置于水平地面上，其質(zhì)量分別為m、2m，兩者之間用水平輕繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g，現(xiàn)對Q施加一水平向右的拉力F，使兩物塊做勻加速直線運動，輕繩的張力大小為（ ） A. B. C. D. 【參考答案】D 【名師解析】對整體，由牛頓第二定律，F(xiàn)-μmg-μ2mg=（m+

2、2m）a，隔離物塊P，由牛頓第二定律，F(xiàn)T-μmg=ma，聯(lián)立解得：FT =F/3，選項D正確。 【2年模擬再現(xiàn)】 1.（2019河南鄭州二模）如圖所示，2019個質(zhì)量均為m的小球通過完全相同的輕質(zhì)彈簧(在彈性限度內(nèi))相連，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做勻加速運動，設(shè)1和2之間彈簧的彈力為F1—2，2和3間彈簧的彈力為F2—3，2018和2019間彈簧的彈力為F2018—2019，則下列結(jié)論正確的是( ) A.F1—2∶F2—3∶……F2018—2019=1∶2∶3∶……2018 B.從左到右每根彈簧長度之化為1∶2∶3∶……2018 C.如果突然撤

3、去拉力F，撤去F瞬間，第2019個小球的加速度為F，其余每個球的加速度依然為a D.如果1和2兩個球間的彈簧從第1個球處脫落，那么脫落瞬間第1個小球的加速度為0，第2個小球的加速度為2a，其余小球加速度依然為a 【參考答案】AD 【名師解析】隔離小球1，由牛頓運動定律，F(xiàn)1-2=ma，把小球1和2看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)2-3=2ma，把小球1、2和3看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)3-4=3ma，把小球1、2、3和4看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)4-5=4ma，·····把小球1到2018看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)2018-2019=2018ma，聯(lián)立解得：F1-2∶F

4、2-3∶F3-4∶F4-5∶F5-6······F2018-2019=1∶2∶3∶4∶5······2018，選項A正確；由于彈簧長度等于彈簧原長加彈簧伸長量，彈簧伸長量與彈簧彈力成正比，所以選項B錯誤；如果突然撤去拉力F，撤去F的瞬間，小球之間彈簧彈力不變，2018和2019之間的彈簧彈力F2018-2019=2018ma，由牛頓第二定律可得F=2019ma，F(xiàn)2018-2019=ma’，聯(lián)立解得第2019個小球的加速度a’=，選項C錯誤；如果1和2兩個球之間的彈簧從第1個球處脫落，那么脫落瞬間，第1個小球受力為零，加速度為零，第2個小球受到2和3之間彈簧彈力，F(xiàn)2-3=ma2，解得第2個小

5、球的加速度a2=2a，其余小球受力情況不變，加速度依然為a，選項D正確。此題正確選項為AD。 【方法點撥】對于連接體，要分析求解小球之間的作用力，需要隔離與該力相關(guān)的小球列方程解答。 2. （2019全國高考聯(lián)考）如圖所示，足夠長的、傾角為的光滑斜面上，檔板C與斜面垂直。質(zhì)量均為m的A、B兩相同物塊與勁度系數(shù)為k的輕彈簧兩端相連，在C的作用下處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給A施加沿斜面向上的恒力F，使A、B兩物塊先后開始運動。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，下列判斷正確的是　　 A. 恒力F的值一定大于mg B. 物塊B開始運動時，物塊A的加速度為 C. 物塊B開始運動時，A發(fā)生位移的值為 D.

6、當物塊B的速度第一次最大時，彈簧的形變量為 【參考答案】B 【名師解析】物塊B開始運動時，彈簧的彈力大小，此時A可能在做減速運動，則有，選項A錯誤；物塊B開始運動時，由牛頓運動定律，物塊A的加速度為，故選項B正確；初始時彈簧的壓縮量物塊B開始運動時，彈簧的伸長量，所以A發(fā)生位移的值為，選項C錯誤；當物塊B的速度第一次最大時，合力為零，則有，可得彈簧的形變量，選項D錯誤。此題正確選項為B。 【名師點評】本題是含有彈簧的力學問題，關(guān)鍵分析彈簧的狀態(tài)，根據(jù)平衡條件求得彈簧的壓縮的和伸長的長度，采用隔離法分析兩個物體的受力情況。 3. . （2018江西南昌三模）如圖所示，光滑水平桌面放置著物

7、塊A，它通過輕繩和輕質(zhì)滑輪懸掛著物塊B。已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m，重力加速度大小為g。靜止釋放物塊A、B后（ ） A．相同時間內(nèi)，A、B運動的路程之比為2:1 B．物塊A、B的加速度之比為1:1 C．細繩的拉力為 D．當B下落高度h時，速度為 【參考答案】AC 【命題意圖】本題考查連接體、隔離法受力分析、勻變速直線運動規(guī)律、牛頓運動定律及其相關(guān)的知識點。 【解題思路】圖中物塊B懸掛在動滑輪上，在時間t內(nèi)，物塊B下落高度等于物塊A運動路程的1/2，即相同時間內(nèi)A、B運動的路程之比為sA∶sB=2∶1，選項A正

8、確；靜止釋放物塊A、B后，由初速度為零的勻變速直線運動規(guī)律，s=at2，由此可知，物塊A、B的加速度之比為aA∶aB=2∶1，選項B錯誤；設(shè)細繩對物塊A的拉力為F，對物塊A，由牛頓第二定律，F(xiàn)=maA，對物塊B，由牛頓第二定律， 3mg-2F=3maB，聯(lián)立解得：F=6mg/7，選項C正確；由F=maA，可得aA=6g/7，aB=3g/7。當B下落高度h時，它的速度v==，選項D錯誤。 【方法歸納】對于細繩連接體，求解細繩中的拉力，一般采用隔離體法分析受力，利用牛頓運動定律列方程得出；定滑輪和動滑輪兩側(cè)細繩中拉力相等。穿過動滑輪兩側(cè)的細繩若沿豎直方向平行，若細繩的一端固定，若動滑輪懸掛的物塊

9、下落h高度，則另一端運動2h。 4.（2018云南省玉溪聯(lián)考）如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為T?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運動，則以下說法正確的是（ ） A．質(zhì)量為2m的木塊受到四個力的作用 B．當F逐漸增大到T時，輕繩剛好被拉斷 C．當F逐漸增大到1.5T時，輕繩還不會被拉斷 D．輕繩剛要被拉斷時，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為 【參考答案】C 【名師解析】質(zhì)量為2m的木塊受到重力、地面支持力、上

10、面木塊的壓力和摩擦力，輕繩的拉力共五個力的作用，選項A錯誤。對于連接體整體，F(xiàn)=6ma；隔離后面的兩個木塊，輕繩中拉力F’=3ma，聯(lián)立解得：F’= F/2，由此可知，當F增大到2T時，輕繩中拉力到達能承受的最大拉力T，輕繩剛好被拉斷；當F逐漸增大到1.5T時，輕繩還不會被拉斷，選項B錯誤D正確。輕繩剛要被拉斷時，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為，對后面的兩個木塊，輕繩中拉力T=3ma，隔離上面的木塊，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為f=ma，解得：f=T/3，選項D錯誤。 考點二：疊加體 【3年真題鏈接】 1.（2019全國理綜III卷20）如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物

11、塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細繩水平。t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s 時撤去外力。細繩對物塊的拉力f 隨時間t 變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出（ ） A．木板的質(zhì)量為1 kg B．2 s~4 s內(nèi)，力F的大小為0.4 N C．0~2 s內(nèi)，力F的大小保持不變 D．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2 【參考答案】AB 【名師解析】由圖像（b）和圖像（c）可知

12、，2s后物塊相對于木板滑動，其滑動摩擦力f=0.2N，木板的加速度a1=0.2m/s2。隔離木板，分析受力，由牛頓第二定律，F(xiàn)-f=ma1，4s后撤去外力F，木板在物塊摩擦力作用下做減速運動，加速度大小為a2=0.2m/s2。隔離木板，分析受力，由牛頓第二定律， f=ma2，聯(lián)立解得：木板的質(zhì)量為m=1 kg，2 s~4 s內(nèi)，力F的大小為F=0.4 N，選項AB正確；由于0~2 s內(nèi)，在拉力作用下木板處于靜止狀態(tài)，而物塊對木板的靜摩擦力逐漸增大，所以0~2 s內(nèi)，力F的大小從0開始逐漸增大，選項C錯誤；由于題述沒有給出物塊質(zhì)量，不能根據(jù)二者之間的滑動摩擦力計算得出物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，

13、選項D錯誤。 2．（16分）（2019高考江蘇卷物理15）如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對齊．A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運動，左邊緣再次對齊時恰好相對靜止，此后兩者一起運動至停下．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．求： （1）A被敲擊后獲得的初速度大小vA； （2）在左邊緣再次對齊的前、后，B運動加速度的大小aB、aB'； （3）B被敲擊后獲得的初速度大小vB． 【名師解析】．（1）由牛頓運動定律知，A加速度的大小aA=μ

14、g 勻變速直線運動 2aAL=vA2 解得 （2）設(shè)A、B的質(zhì)量均為m 對齊前，B所受合外力大小F=3μmg 由牛頓運動定律F=maB，得 aB=3μg 對齊后，A、B所受合外力大小F′=2μmg 由牛頓運動定律F′=2maB′，得aB′=μg （3）經(jīng)過時間t，A、B達到共同速度v，位移分別為xA、xB，A加速度的大小等于aA 則v=aAt，v=vB–aBt 且xB–xA=L 解得 3.（2017全國III卷·25）如圖，兩個滑塊A和B的質(zhì)量分別為和，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動摩擦因數(shù)均為；木板的質(zhì)量為，與地面間的動摩擦因數(shù)為。某時刻A

15、、B兩滑塊開始相向滑動，初速度大小均為。A、B相遇時，A與木板恰好相對靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小。求 （1）B與木板相對靜止時，木板的速度； （2）A、B開始運動時，兩者之間的距離。 【參考答案】（1）與木板相對靜止時，木板的速度為 （2）、開始運動時，兩者之間的距離為 【名師解析】 （1）如圖所示對、和木板受力分析，其中、分別表示物塊、受木板摩擦力的大小，、和分別表示木板受到物塊、及地面的摩擦力大小，設(shè)運動過程中、及木板的加速度大小分別為，和，根據(jù)牛頓運動定律得： ① ② ③ 且：

16、 ④ ⑤ ⑥ 聯(lián)立①~⑥解得：，， 故可得向右做勻減速直線運動，向左做勻減速直線運動，木板向右勻加速運動；且，顯然經(jīng)歷一段時間之后先與木板達到相對靜止狀態(tài)，且此時、速度大小相等，方向相反。不妨假設(shè)此時與木板的速度大小為： ⑦ ⑧ 解得：， （2）設(shè)在時間內(nèi)，、的位移大小分別為，，由運動學公式得： ⑨ ⑩ 此后將與木板一起保持相對靜止向前勻減速運動，直到和相遇，這段時間內(nèi)的加速度大小仍為，設(shè)和木板的加速度大小為，則根據(jù)牛頓運動定律得： 對木板和： ?

17、 假設(shè)經(jīng)過時間后、剛好相遇，且此時速度大小為，為方便計算我們規(guī)定水平向右為正向，則在這段時間內(nèi)速度變化： 對和木板： ? 對： ? 聯(lián)立?~?解得，可以判斷此時和木板尚未停下 則時間內(nèi)物塊、的位移大小假設(shè)為、，由運動學公式： ? ? 則和開始相距滿足： ? 聯(lián)立解得： 【2年模擬再現(xiàn)】 1.（2018湖南長郡中學實驗班選拔考試）如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊疊放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上傾角為α的斜面上滑。已知m2與斜面間的動摩擦因數(shù)μ

18、） A．整體在上滑的過程中處于失重狀態(tài) B．整體在上滑到最高點后將停止運動 C．兩物塊之間的摩擦力在上滑與下滑過程中大小相等 D．兩物塊之間的摩擦力在上滑過程中大于下滑過程 【參考答案】.AC 【名師解析】整體在上滑的過程中一定做勻減速直線運動，加速度沿斜面向下，處于失重狀態(tài)，選項A正確；根據(jù)題述已知m2與斜面間的動摩擦因數(shù)μ

19、設(shè)上滑過程中兩物塊之間的摩擦力為f1，隔離物塊m1，分析所受力，由牛頓第二定律，m1gsinα+ f1= m1a1，解得f1=μm1gcosα；對物塊下滑過程，對m1、m2的兩物塊疊放整體，由牛頓第二定律，（m1+m2）gsinα-μ（m1+m2）gcosα=（m1+m2）a2，設(shè)下滑過程中兩物塊之間的摩擦力為f2，隔離物塊m1，分析所受力，由牛頓第二定律，m1gsinα- f2= m1a2，解得f2=μm1gcosα；選項C正確D錯誤。 2. (2019·哈爾濱三中模擬)如圖所示，光滑水平面上放置著四個相同的木塊，其中木塊B與C之間用一輕彈簧相連，輕彈簧始終在彈性限度內(nèi)?，F(xiàn)用水平拉力F拉B

20、木塊，使四個木塊以相同的加速度一起加速運動，則以下說法正確的是(　　) A．一起加速過程中，C木塊受到四個力的作用 B．一起加速過程中，D所受到的靜摩擦力大小為 C．一起加速過程中，A、D木塊所受摩擦力大小和方向相同 D．當F撤去瞬間，A、D木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變 【參考答案】.BC 【名師解析】：　在水平拉力F的作用下，四個木塊以相同的加速度一起加速運動，則由牛頓第二定律可知，對整體有F＝4ma，對A、D木塊有fA＝fD＝ma，解得A、D木塊所受摩擦力大小fA＝fD＝，方向均水平向右，故B、C正確；一起加速過程中，C木塊受到重力、D木塊對其的壓力和靜摩擦力、地面對

21、其的支持力及彈簧對其的彈力，共五個力的作用，故A錯誤；當F撤去瞬間，D木塊所受靜摩擦力的大小和方向均不變，而A木塊所受靜摩擦力的大小不變但反向，故D錯誤。 預測考點一：連接體問題 【2年模擬再現(xiàn)】 1．（6分）（2019湖北四地七校考試聯(lián)盟期末）如圖所示，光滑的水平地面上有兩塊材料完全相同的木塊A、B，質(zhì)量均為m，A、B之間用輕質(zhì)細繩水平連接?，F(xiàn)沿細繩所在直線施加一水平恒力F作用在A上，A、B開始一起做勻加速運動，在運動過程中把和木塊A、B完全相同的木塊C放在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運動，且始終沒有相對滑動，則在放上C并達到穩(wěn)定后，下列說法正確的是（　?。? A．若C放在A上

22、面，繩上拉力不變 B．若C放在B上面，繩上拉力為 C．C放在B上，B、C間摩擦力為 D．C放在A上比放在B上運動時的加速度大 【思路分析】對整體分析，運用牛頓第二定律判斷系統(tǒng)加速度的變化。通過隔離分析，得出繩子拉力和摩擦力的大小。 【參考答案】C 【名師解析】設(shè)原來的加速度為a0，根據(jù)牛頓第二定律可得F＝2ma0，因無相對滑動，所以，無論C放到哪塊上，根據(jù)牛頓第二定律都有：F＝3ma，a都將減小。 若放在A木塊上面，以B為研究對象，設(shè)繩子拉力T，則T＝ma，繩子拉力減小，故A錯誤；若C放在B上面，以BC為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得T＝2m

23、a＝F，故B錯誤；若C放在B上，以C為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得B、C間摩擦力為f＝ma＝，故C正確；以整體為研究對象，無論C放到哪塊上，根據(jù)牛頓第二定律都有：F＝3ma，故C放在A上和放在B上運動時的加速度相同，故D錯誤； 故選：C。 【名師點評】解決本題的關(guān)鍵要靈活選擇研究對象，會用整體法和隔離法，能夠正確地受力分析，運用牛頓第二定律進行求解 2. (2018湖北八校聯(lián)考)質(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同，將它們通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子平行于傾角為α的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦．若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放M，斜面仍

24、保持靜止．則下列說法正確的是(　　) A．輕繩的拉力等于Mg B．輕繩的拉力等于mg C．M運動的加速度大小為(1－sin α)g D．M運動的加速度大小為g 【參考答案】．BC 【名師解析】：互換位置前，M靜止在斜面上，則有：Mgsin α＝mg，互換位置后，對M有Mg－T＝Ma，對m有：T′－mgsin α＝ma，又T＝T′，解得：a＝(1－ sin α)g，T＝mg，故選項A、D錯誤B、C正確． 3..(2019·湖北黃岡聯(lián)考)如圖所示，bc 為固定在小車上的水平橫桿，物塊 M 串在桿上， 靠摩擦力保持相對桿靜止，M 又通過

25、輕細線懸吊著一個小球 m, 此時小車正以大小為 a 的加速度向右做勻加速運動，而 M、m 均相對小車靜止，細線與豎直方向的夾角為 θ。小車的加速度逐漸增加， M 始終和小車保持相對靜止，當加速度增加到 2a 時(　　) A．橫桿對M的摩擦力增加到原來的2倍 B．橫桿對M的彈力增加到原來的2倍 C．細線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍 D．細線的拉力增加到原來的2倍 【參考答案】.A 【名師解析】　對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得，水平方向：Ff＝(M＋m)a，豎直方向：FN＝(M＋m)g，則當加速度增加到2a時，橫桿對

26、M的摩擦力Ff增加到原來的2倍，橫桿對M的彈力等于兩個物體的總重力，保持不變，故A正確，B錯誤；以小球為研究對象，分析受力情況如圖乙所示，由牛頓第二定律得mgtan θ＝ma，解得tan θ＝，當a增加到兩倍時，tan θ變?yōu)閮杀叮炔皇窃瓉淼膬杀?。細線的拉力FT＝，可見，a變?yōu)閮杀叮現(xiàn)T不是原來的兩倍，故C、D錯誤。 4.（2018寧夏六盤山高級中學月考）如圖所示，光滑水平面上放置著四個相同的木塊，其中木塊B與C之間用一輕彈簧相連，輕彈簧始終在彈性限度內(nèi)?，F(xiàn)用水平拉力F拉B木塊，使四個木塊以相同的加速度一起加速運動，則以下說法正確的是（ ） A.一起加速過程中，D所受到的

27、靜摩擦力大小為 B.一起加速過程中,C木塊受到四個力的作用 C.一起加速過程中,A、D木塊所受摩擦力大小和方向相同 D.當F撤去瞬間，A、D木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變 【參考答案】AC 【名師解析】一起加速過程中，對整體，有F=4ma，對D，D所受到的靜摩擦力大小為fD=ma=，選項A正確。一起加速過程中,C木塊受到重力、地面支持力、D對C的壓力、D對C的摩擦力，彈簧的拉力共五個力的作用，選項B錯誤。一起加速過程中,A、D木塊所受摩擦力大小和方向相同，選項C正確。當F撤去瞬間，彈簧彈力不變，DC加速度右，BA加速度向左， D木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變，A木塊所受

28、靜摩擦力的大小不變，方向改變，選項D錯誤。 5.（2018黑龍江省大慶實驗中學月考）如圖所示，水平面上停放著A、B兩輛小車，質(zhì)量分別為M和m，M>m，兩小車相距為L，人的質(zhì)量也為m，另有質(zhì)量不計的硬桿和細繩。第一次人站在A車上，桿插在B車上；第二次人站在B車上，桿插在A車上；若兩種情況下人用相同大小的水平作用力拉繩子，使兩車相遇，不計阻力，兩次小車從開始運動到相遇的時間分別為t1和t2，則（ ） A．t1＜t2 B．t1=t2 C．t1＞t2 D．條件不足，無法判斷 【參考答案】A 【名師解析】第一次人站在A車上

29、，桿插在B車上，人用相同大小的水平作用力F拉繩子，A的加速度aA=F/(m+M)，B的加速度aB=F/m. 兩車都做初速度為零的勻加速直線運動，aAt12+aBt12=L.. 第二次人站在B車上，桿插在A車上, 人用相同大小的水平作用力F拉繩子，A的加速度aA’=F/M，B的加速度aB’=F/2m. 兩車都做初速度為零的勻加速直線運動，aA’t22+aB’t22=L.. 聯(lián)立解得：=<1，所以t1＜t2，選項A正確。 考點：牛頓第二定律的應(yīng)用 【名師點睛】本題主要考查了牛頓第二定律及勻加速直線運動位移公式的直接應(yīng)用，要注意明確兩物體相互作用，作用力大小相等方向相反；根據(jù)兩物體的位移關(guān)系列

30、出方程求解. 6.(2019年山東名校聯(lián)考)截面為直角三角形的斜面體固定在水平地面上，兩斜面光滑，斜面傾角分別為60°和30°，一條不可伸長的輕繩跨過固定在斜面頂端的光滑定滑輪連接著兩個小物體，物體B的質(zhì)量為m，起始距地面的高度均為h，重力加速度為g。 （1）若A的質(zhì)量也為m，由靜止同時釋放兩物體，求當A剛到地面時的速度大小； （2）若斜面體不固定，當斜面體在外力作用下以大小為a的加速度水平向右做勻變速直線運動時，要使A、B兩物體相對斜面都不動，分析物體A的質(zhì)量和加速度a的關(guān)系。 【參照答案】（1）v= （2）mA>m 【名師解析】（18分）： （1）設(shè)A剛落地時的速度為v，

31、由A和B運動中的機械能守恒得， mgh=mgsin30°+2mv2 （2分） v= （2分） （2）對兩個物體分別進行受力分析，沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐標系進行正交分解 。 當斜面體向右做勻加速直線運動時，加速度方向水平向右： 對A物體， （2分） 對B物體， （2分） 解得mA= （1分） 由等式右側(cè)的分子得，加速度的大小應(yīng)滿足0< 加速度a越大，A物體的質(zhì)量越小，A物體質(zhì)量應(yīng)滿足0

32、時，加速度方向水平向左： 對A物體, （2分） 對B物體, （2分） 解得mA= （1分） 由等式右側(cè)的分母得，加速度的大小應(yīng)滿足0< 加速度a越大，A物體的質(zhì)量越大，A物體質(zhì)量應(yīng)滿足mA>m 。 【1年仿真原創(chuàng)】 1. 如圖所示，質(zhì)量相同的木塊AB用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑的水平面上，此時彈簧處于自然狀態(tài)。現(xiàn)用水平恒力F推A，則從開始到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中（ ） A。兩木塊速度相同時，加速度aA=aB B．兩木塊速度相同

33、時，加速度aAvB D．兩木塊加速度相同時，速度vAvB ，隨著彈簧進一步壓縮，兩木塊速度相同時，圖象A斜率小于圖象B，加速度aA

34、的物塊B放在水平地面上，物塊B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧與物塊A用繞過定滑輪的輕繩相連，輕繩剛好繃緊?，F(xiàn)給物塊A施加水平向右的拉力F（未知），使物塊A做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為a，重力加速度為g，A、B均可視為質(zhì)點。 （1）當物塊B剛好要離開地面時，拉力F的大小及物塊A的速度大小分別為多少； （2）若將物塊A換成物塊C，拉力F的方向與水平方向成θ＝37°角，如圖乙所示，開始時輕繩也剛好要繃緊，要使物塊B離開地面前，物塊C一直以大小為a的加速度做勻加速運動，則物塊C的質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件？（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） 【名師解析】（1）當物塊B剛好要

35、離開地面時，設(shè)彈簧的伸長量為x，物塊A的速度大小為v， 對物塊B受力分析有：mg＝kx 解得：x＝ 對物塊A根據(jù)牛頓第二定律可知：F﹣kx＝ma 解得：F＝ma+mg 由運動學公式可知：v2＝2ax 解得：v＝ （2）當物塊B剛好要離開地面時，彈簧彈力為：F彈＝mg 此時對C根據(jù)牛頓第二定律可知：Fcosθ﹣F彈＝mca Fsinθ≤mcg 解得：mc≥ 答：（1）當物塊B剛好要離開地面時，拉力F的大小是ma+mg，物塊A的速度大小分別為； （2）則物塊C的質(zhì)量應(yīng)滿足mc≥。 預測考點二：疊加體問題 【2年模擬再現(xiàn)】 1．（2019洛陽聯(lián)考）如圖所示，在光滑水

36、平面上疊放著A、B兩物體?，F(xiàn)對A施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測得A的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖B所示。已知重力加速度g = 10 m/s2，由下列說法正確的是 A．A的質(zhì)量是5kg B．B的質(zhì)量是5kg C．A、B之間的動摩擦因數(shù)是0.4 D．A、B之間的動摩擦因數(shù)是0.8 【參考答案】BC 【名師解析】 拉力F很小時，AB兩物體何持相對靜止，以相同的加速運動，后來B在A上表現(xiàn)滑動。 當拉力F1=60N時，A物體加速度a1=4m/s2，兩物體恰好要相對滑動，這時AB間的摩擦力是最大靜摩擦力，根據(jù)

37、牛頓第二定律，以B為對象有：① 對A有：② 當拉力F2=100N時，A物體加速度a2=8m/s2，兩物體發(fā)生相對滑動，這時AB間是滑動靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律,對A有：③ 由①②③解得： ；；，故B、C正確，A、D錯誤。 2.(2019高考信息卷)如圖甲所示，地面上有一長l＝1 m，高h＝0.8 m，質(zhì)量M＝2 kg的木板，木板的右側(cè)放置一個質(zhì)量m＝1 kg的木塊（可視為質(zhì)點），已知木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.4，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.6，初始時兩者均靜止?，F(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F，拉力F隨時間的變化如圖乙所示，取g＝10 m/s2。求： (1)前2 s

38、木板的加速度； (2)木塊落地時距離木板左側(cè)的水平距離Δx。 【名師解析】(1)設(shè)保持木塊與木板一起做勻加速運動最大拉力Fm，共同的最大加速度為a1，則有： μ1mg＝ma1 (2分) Fm－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a1 (2分) 解得：a1＝4 m/s2，F(xiàn)m＝30 N (2分) 因F1＝24 N＜Fm，故木塊與木板一起做勻加速運動，由牛頓運動定律得： F1－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a 解得：a＝2 m/s2 (2分) (2)2 s末木塊與木板的速度為v，由運動學知識可得：v＝at1 (1分) 2 s后F2

39、＝34 N＞Fm，木塊和木板發(fā)生相對滑動，木塊加速度a1，木板加速度為a2，由牛頓運動定律得： F2－μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2 (1分) 設(shè)經(jīng)時間t2二者分離，有運動學公式得： (2分) 此時對木塊有：v1＝v＋a1t2 (1分) 對木板有：v2＝v＋a2t2 (1分) 木塊與木板分離至滑落到地的時間為t3，由平拋運動知識可得： (1分) 在木塊與木板分離至滑落到地的時間為t3內(nèi)，木塊在水平方向向前的位移為：x塊＝v1t3 (1分) 木塊與木板分離后，木板的加速度為a3，由牛頓運動定律可得：F2－μ2Mg＝Ma3

40、 (1分) 在木塊與木板分離至滑落到地的時間t3內(nèi)，木板在水平方向向前的位移為： (1分) 所以，木塊落地時距離木板左側(cè)：Δx＝x板－x塊 (1分) 聯(lián)立解得：Δx＝1.68 m。 (1分) 【1年仿真原創(chuàng)】 1. 如圖所示，一平板車以某一速度v0勻速行駛，某時刻一貨箱（可視為質(zhì)點）無初速度地放置于平板車上，貨箱離車后端的距離為l=3m，貨箱放入車上的同時，平板車開始剎車，剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運動。已知貨箱與平板車之間的摩擦因數(shù)為μ=0.2，g=10m/s2。為使貨箱不從平板上掉下，平板車勻速行駛的速度v0應(yīng)滿足什么條件？

41、 【參照答案】v0≤6 m/s。 【名師解析】 設(shè)經(jīng)過時間t，貨箱和平板車達到共同速度v，以貨箱為研究對象，由牛頓第二定律得，貨箱向右做勻加速運動的加速度a1＝μg 貨箱向右運動的位移x箱＝a1t2 又v＝a1t 平板車向右運動的位移x車＝v0t－at2 又v＝v0－at 為使貨箱不從平板車上掉下來，應(yīng)滿足：x車－x箱≤l 聯(lián)立得v0≤ 代入數(shù)據(jù)v0≤6 m/s。 2.如圖甲所示，滑塊與足夠長的木板疊放在光滑水平面上，開始時均處于靜止狀態(tài)。作用于滑塊的水平力F隨時間t變化圖象如圖乙所示，t=2.0s時撤去力F，最終滑塊與木板間無相對運動。已知滑塊質(zhì)量m=2kg，木板質(zhì)量M

42、 = 1kg，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2。求： F m M 甲 F/N t/s 16 6 0 0.5 2.0 乙 ⑴t=0.5s時滑塊的速度大?。? ⑵0～2.0s內(nèi)木板的位移大?。? ⑶整個過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。 【名師解析】．⑴木板M的最大加速度，滑塊與木板保持相對靜止時的最大拉力（2分） 即F為6N時，M與m一起向右做勻加速運動 對整體分析有：（1分） （1分） 代入數(shù)據(jù)得：（1分） ⑵對M：0~0.5s，（1分） 0.5~2s，（1分） （2分） 則0～2s內(nèi)板的位移m（1分） ⑶對滑塊： 0.5~2s， 0~2s時滑塊的位移 在0~2sm與M相對位移m（1分） t=2s時 木板速度m/s（1分） 滑塊速度m/s（1分） 撤去F后，對M： 對m： 當滑塊與木板速度相同時保持相對靜止，即 解得s（1分） 該段時間內(nèi)，M位移 m位移 相對位移m（1分） 整個過程中滑塊在木板上滑行的相對位移m 系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能=12J （1分） 19