4.5 牛顿运动定律的应用（连接体问题）导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

组题人：杨密花 核对人：杨密花 学案 专题二：连接体问题 [学习目标] 1. 理解处理连接体问题。 [导学] 一、 求解“内力”问题通常先对整体运用牛顿第二定律，求出系统的加速度，再用隔离法研究连接体中一个物体，即可求出物体间的相互作用力；求解“外力”问题，需先分析连接体中的一个物体，确定系统的加速度，再对整体运用牛顿第二定律，即可求出“外力”。 隔离法和整体法是互相依存、互相补充的。两种方法互相配合交替应用，才能更有效的解决有关连接体的问题。 2、 按质量分配原则： 例1．如图所示，两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。大小为的水平拉力作用在上，弹簧测力计始终在弹性限度内，当系统稳定后，下列说法正确的是（　　）。  A．弹簧测力计的示数是 B．弹簧测力计的示数是 C．在突然撤去F的瞬间，的加速度不变 D．在突然撤去F的瞬间，弹簧测力计的示数不变 例2．如图所示，质量分别为mA，mB的A，B两物块用轻绳连接放在倾角为θ的固定斜面上，用平行于斜面向上的恒力F拉A，使它们斜面沿匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ，为了减小轻绳上的张力，可行的办法是（　　） A．减小倾角θ B．减小动摩擦因数μ C．增大A物块的质量 D．减少B物块的质量 例3．如图所示，光滑水平面上，水平恒力F作用在小车上，使小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为。则在运动过程中(　　) A．木块受到的摩擦力大小一定为 B．木块受到的合力大小为 C．小车受到的摩擦力大小为 D．小车受到的合力大小为 例4．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为、和的三个木块，其中质量为的木块放在质量为的木块上，质量为和的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为时刚好被拉断。现用水平拉力拉质量为的木块，使三个木块以同一加速度运动，下列说法正确的是（　　） A．当等于时（轻绳未断），受到的摩擦力等于 B．轻绳刚要被拉断时，质量为的木块受到的摩擦力为 C．当逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断 D．当逐渐到时，轻绳拉力等于 [典型例题] 一、含有斜面的连接体问题分析 1．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)(　　) A．T＝m(gsinθ＋acosθ)，FN＝m(gcosθ－asinθ) B．T＝m(gcosθ＋asinθ)，FN＝m(gsinθ－acosθ) C．T＝m(acosθ－gsinθ)，FN＝m(gcosθ＋asinθ) D．T＝m(asinθ－gcosθ)，FN＝m(gsinθ＋acosθ) 2．如图所示，质量为m的木块A置于斜劈B上，A与B一起沿光滑固定斜面由静止开始下滑，二者始终保持相对静止，重力加速度为g，则在下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A．木块A所受的合力竖直向下 B．木块A只受重力和支持力作用 C．木块A受B作用于它的摩擦力大小为 D．木块A受到的支持力大小等于木块A的重力大小 3．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新型车，乘客的座椅能随着斜坡坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平。如图所示，当质量为m的乘客乘坐这种车以大小为a的加速度沿倾角为的斜坡上坡时，座椅对乘客的摩擦力大小为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，倾角为θ（θ≠90°）的直角斜面体C顶角处固定有光滑定滑轮将两个体积相同的光滑小球A、B用轻质细绳相连，细绳跨过定滑轮，系统静止于图示位置。现将A、B两球位置互换，重力加速度为g，则下列能使A、B两球仍相对斜面体保持静止的是（　　） A．斜面体C仍静止于原处 B．系统以大小为的加速度水平向右运动 C．系统以大小为gsinθ的加速度水平向右运动 D．系统以大小为g的加速度水平向左运动 5．如图所示，质量为M、上表面光滑的斜面体放置在水平面上，另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时，斜面体一直静止不动。已知斜面倾角为θ，重力加速度为g，则（　　） A．地面对斜面体的支持力为（M+m）g B．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 C．斜面倾角θ越大，地面对斜面体的支持力越小 D．斜面倾角θ不同，地面对斜面体的摩擦力一定不同 6．如图所示，质量为 M 的斜面体静止在水平地面上，质量为 m 的滑块在沿着斜面向上的恒力F 作用下向下做匀速运动，斜面体始终处于静止状态。已知重力加速度为 g，在滑块下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 B．滑块与斜面体之间的动摩擦因数 大于tan C．撤去