2025届高三物理一轮复习讲义：牛顿运动定律（二）连接体内力专题及技巧拓展

牛顿运动定律《二》:连接体内力专题及技巧拓展 连接体求内力/整体法求内力 特征：系统内各物体相对静止（共 v、共 a） 一般思路：先整体求 a，再隔离求 F内 进阶思路：力按质量分配： F内 M M m F （M 是远端质量，分母是总质量） 质量分配 1.0：有 n 个，看做两个 F n k F k n 质量分配 2.0： 远端近端上成对出现的，已按质量分配的力，对内力无影响 质量分配 3.0： 近、远端物体各有弹力时，各自分配，正减反加，增反减同。 质量分配 4.0： 近远端不按质量分配的一对力，只需计算不按质量分配的多余部分，按质量分配的部分无需计算。 【随堂例题】 1. 当物块进行匀加速直线运动时，求 F= mg 求 F ' ：先整体求 a 再隔离 M 求 F ' 解得 F ' =Fcos - Fsin 2. 加一个 m'， T1 和T2 如何变化? 【答案】T1 减小， T2 增大 3. a.b.c 的质量如何变化才能使T1 不变而T2 增大 【答案】c 质量增大而 b 质量减小，而 b+c 的质量不变 4. 若 F 能使 M.m 不分离，求的最小值 【答案】由 F M M m mg 则 min F M M m(mg ) 5. 在系统不崩溃的条件下，求Tmax ? ( 4 )【答案】 f 2 mg 时， Tmax 3 mg 6 .求下列情况中物体之间的内力 f M F M m m m M (m M )g L0 10cm k 1N / m L 12 12cm k L0 10cm k 1N / m 15 2 10 3 L 10 5 5 10cm 1 7. 如图外力有红色外力 F 及 N，m 和 M 与地面的摩擦系数都为，求 m 和 M 之间的内力？ ( M )【答案】F N mM 8. m 和 M 在外力 F1 和 F2 的作用下向右共同加速，求内力 F ' 【答案】 F (F1 cos F1sin) M (F2 cos F2 sin ) m m M m M 9. 如图三个物块在外力 F 的作用下向上运动，求他们之间的内力 F1 和 F2 ( 5 )【答案】 F1 6 （Fcosθ+ Fsinθ） F 1 （Fcosθ+ Fsinθ） 2 2 10.[多选]如图所示，物块 A 的质量是 B 的 2 倍，在恒力 F 作用下，在水平面上做匀加速直线运动.若物块与水平面间接触面光滑，物块 A 的加速度大小为a1 ，物块 A、B 间的相互作 用力大小为 N1 ；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块 A、B 与水平面间的动摩擦因数相同，物块 B 的加速度大小为 a2 ，物块间的相互作用力大小为 N 2 ，则以下判断正确的是 A. a1 = a2 B. a1 > a2 C. N1 = N 2 D. N1 > N 2 【答案】BC 11.[多选]如图所示，质量不等的木块 A 和 B 的质量分别为 m1 和m2 ，置于光滑的水平面上，当水平力 F 作用于左端 A 上，两物体一起做匀加速运动时，A、B 间作用力大小为 F1 。当水平力 F 作用于右端 B 上，两物体一起做匀加速运动时，A、B 间作用力大小为 F2 ，则 A. 在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等 B. 在两次作用过程中， F1 + F2 < F C. 在两次作用过程中， F1 + F2 = F D. 在两次作用过程中 F1 F2 m1 m2 【答案】AC 12.[2022江苏]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 运送防疫物资的班列由 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. F B. 19 F 20 F C. 19 F D. 20 【答案】C 13.[经典模型]如图，倾斜角为θ的斜面上有两个木块 A 和 B，质量为 m1 和 m2 ，在平行于 斜面的拉力 F 作用下加速运动，坡面摩擦因数μ，用 T 代表 A、B 间的绳子拉力，为了使 T减小，可行的方法是 A.减小摩擦系数 B.减小倾斜角 C.减小 m1 D.减小 m2 【答案】D 14.[多选][2023广东期末]如图，水平地面上有三个靠在一起的物块 P、Q 和 R，质量分别为 m、 2m 和 3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ，用大小为 F 的水平外力推动物块 P，记 R、Q之间相互作用力与 Q、P 之间相互作用力大小之比为 k.下列判断正确的是 5 A、若μ≠0，则 k = 6 1 D、若μ＝0，则 k = 2 【答案】BD 3 B、若μ≠0，则 k = 5 3 D. 若μ＝0，则 k = 5 15.[经典模型]如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块 A、B、C，质量均为 m，B、C 之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力 F 作用在 C 上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是 A. 若粘在 C 木块上面，绳的拉力增大，A、B 间摩擦力减小 B. 若粘在 A 木块上面，绳的拉力减小，A、B 间摩擦力不变 C. 若粘在 B 木块上面，绳的拉力增大，A、B 间摩擦力增大 D. 若粘在 C 木块上面，绳的拉力和 A、B 间摩擦力都减小 【答案】D 16.[2023贵州月考]如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2m 的四个木块，其中两个质量为 m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力 F拉其中一个质量为 2m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对 m 的最大拉力为 3mg A. 5 3mg B. 4 3mg C. 2 D. 3mg 【答案】B 17. [能力提升]如图所示，在水平地面上有 A、B 两个物体，质量分别为mA ＝3.0 kg 和 mB ＝2.0 kg，它们与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.10．在 A、B 之间有一原长l ＝15cm、劲度系数 k＝500N／m 的轻质弹簧将它们连接．现分别用两个方向相反的水平恒力 F1、F2 同时 作用在 A、B 两物体上，已知 F ＝20 N， F ＝10 N，取 g＝10 m / S 2 ．当物体运动达到稳定 1 2 时， 求： （1）A 和 B 共同运动的加速度 （2）A、B 之间的距离（A 和 B 均可视为质点） 【答案】（1）1 m / S 2 ，方向和 F1 的方向相同（2）17.8cm 【课后练习】 1．[多选][2020 河南]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 F m1 m2 B. 弹簧的弹力大小为 T＝F T m2 F m1 m2 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 【答案】BC 2.[多选][2022•海南模拟]如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量 M 2kg 的木板，木 板上静止放置一质量 m 1kg 的物体，物体与木板之间的动摩擦因数 0.2 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m / s2 。现用水平恒力 F 拉物体 m ，下列关于拉力 F 的大小及物体 m 加速度a 可能的是 A． F 1N 时 a 1m / s 2 C． F 3N 时 a 1.5m / s 2 【答案】BD B． F 2N 时 a 2 m / s2 3 D． F 4N 时 a 2m / s 2 3.[多选][2014•江苏]如图所示， A 、B 两物块的质量分别为2m和 m ，静止叠放在水平地 面上， A 、 B 间的动摩擦因数为 ， B 与地面间的动摩擦因数为 1 ，最大静摩擦力等 2 于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对 A 施加一水平拉力 F ，则 A. 当 F 2mg 时， A 、 B 都相对地面静止 B. 当 F 5 mg 时， A 的加速度为 1g 2 3 C. 当 F 3mg 时， A 相对 B 滑动 D. 无论 F 为何值， B 的加速度不会超过 1g 2 【答案】BCD 学科网（北京）股份有限公司 $$