选择题大招10 内力公式解决连接体问题——2024年高考物理冲刺选择题解题大招与专项训练

选择题大招10 内力公式解决连接体问题 系统在某个外力的作用下一起运动(各部分加速度相同)，且除该外力F外，各物体在运动方向上受到的其他外力均与其质量成正比，且比例系数相同(如各物体均受到重力 mg，水平面摩擦力 μmg，重力沿斜面分力 mg sinθ，或斜面摩擦力μmg cos θ等)，这类场景中的求内力的问题。 观察下列推导过程 m1 m2 F μ μ a m1 m2 F μ μ a m1 m2 F μ μ a m1 m2 F a 整体求加速度 隔离求内力T-μm1g=m1a 得 整体求加速度 隔离求内力 T-m1g(sinθ-μcosθ)=m1a 得 整体求加速度 隔离求内力T-m1g=m1a 得 该式即为内力公式。式中T为系统内力，为系统总质量，为未受到F作用的一侧物体的质量。由公式可知，内力大小只与外力F大小和接触面两侧物体质量分布有关，与物体是否受到其他外力以及外力的比例系数无关。 若系统中包含三个或三个以上物体，则求解某个内力时，应以该内力为界，将不受力的一侧视为小整体，取其总质量代入来。 各物体在运动方向上受到的其他外力均与质量成正比且比例系数相同，求内力可用公式，内力大小与物体是否受其他外力和其他外力的比例系数无关。 [例题1] 质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上，如图所示．若对A施加水平推力F，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．若水平面光滑，物体A的加速度为 B．若水平面光滑，物体A对B的作用力为F C．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体B的加速度为 D．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体A对B的作用力大小为 [练习1] 如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连。两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（　　） A．1N B．2N C．4N D．5N [练习2] 用轻质细绳连接的物块AB放在光滑的水平地面上，物块A、B质量之比mA：mB＝3：1，现用水平向左的拉力F＝12N作用在物体A上，如图示，则轻质细绳对B的拉力大小等于（　　） A．3N B．4N C．6N D．12N [练习3] 如图所示，5块质量均为m的木块并排放在水平地面上，编号为3的木块与地面间的动摩擦因数为，其他木块与地面间的动摩擦因数为，当用水平力F推第1块木块使它们共同加速运动时，下列说法正确的是（　　） A．由右向左，两块木块之间的摩擦力依次变小 B．木块加速度为0.2m/s2 C．第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.90F D．第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.38F [练习4] 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 [练习5] 如图，两个相同的木箱A、B用水平细绳和拉力传感器（不计质量）连接放在光滑水平地面上，木箱A、B的质量均为M，在木箱A上放置物块C；现用水平恒力F向左拉木箱A，使A、B、C保持相对静止一起做匀加速直线运动，拉力传感器的示数为；现将木箱A上的物块C卸掉，其他条件不变，拉力传感器的示数变为，则物块C的质量为（　　） A． B． C． D． [练习6] 如图，质量为2m的物体M和质量为m的物体N放在光滑水平地面上，M、N之间用不可伸长的轻绳连接。开始时绳子刚好处于伸直状态，若用水平向左的恒力F拉物体M，则（　　） A．两物体一起运动时，M的加速度大小为 B．两物体一起运动时，绳中的张力与F大小相等 C．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，M所受的合外力小于F﹣μmg D．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，N所受的合外力大小为F﹣μmg [练习7] 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，两物体的材料相同。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，下列说法正确的是（　　） A．绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关 B．绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关 C．若水平面是光滑的，则m2越大，绳的拉力越大 D．若物体和地面摩擦因数为μ，则绳的拉力为μm1g [练习8] 如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连