《加速度相同的连接体问题》加速度相同的连接体问题 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《加速度相同的连接体问题》加速度相同的连接体问题

1单选题

如图所示，A、B是两个位于固定斜面上的正方体物块，它们的质量相等，F是沿水平方向作用于A上的外力，已知A、B的接触面，A、B与斜面的接触面均光滑，下列说法正确的是(　　)

A
A对B的作用力大于B对A的作用力
B
A、B一定沿斜面向下运动
C
A、B对斜面的压力相等
D
A、B受的合外力沿水平方向的分力相等

题目答案

D

答案解析

分析：

对AB整体进行受力分析可知整体受力情况及可能的运动情况；分别隔离AB进行受力分析，可知它们对斜面的压力及水平方向的分力大小关系；由牛顿第三定律可知相互作用力的大小关系．

解答：

解：A、AB间的作用力为作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，两力大小相等，故A错误；

B、AB整体受重力、支持力及水平方向的推力，沿斜面和垂直于斜面建立直角坐标系，将重力及水平推力分解，有可能向下的重力分力大于水平推力向上的分力，故AB有可能沿斜面向下运动，故B错误；

C、分别分析A、B，B受重力、支持力及沿斜面向上的A的推力，故对斜面的压力等于重力的分力；对A分析，A受重力、支持力、水平推力；支持力等于重力垂直于斜面的分力及水平推力沿垂直于斜面的分力的合力，故A、B对斜面的压力大小不相等，故C错误；

D、因AB沿斜面方向上的加速度相等，故AB受到的合力相等，因此它们的合力在水平方向上的分力一定相等，故D正确；

故选：D．

点评：

本题中没有明确说明推力与重力的大小关系，故AB有多种可能，因此在解题时应全面考虑，讨论物体运动可能的情况，利用牛顿运动定律进行分析讨论．

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2单选题

如图所示，一根质量不计的轻弹簧上端固定在天花板上，下端与一质量为m的托盘连接，托盘中有一个质量为M的砝码．当托盘静止时，弹簧的伸长量为L．现将托盘向下拉，弹簧又伸长了△L(未超过弹簧的弹性限度)，然后使托盘由静止释放，则刚释放托盘时，砝码对托盘的作用力等于(　　)

A
(1+$\frac {△L}{L}$)Mg
B
(1+$\frac {△L}{L}$)(M+m)g
C
$\frac {△L•Mg}{L}$
D
$\frac {△L(M+m)g}{L}$

题目答案

A

答案解析

分析：

根据胡克定律求出刚松手时手的拉力，确定盘和物体所受的合力，根据牛顿第二定律求出刚松手时，整体的加速度．再隔离物体研究，用牛顿第二定律求解盘对物体的支持力．

解答：

解：当盘静止时，由胡克定律得：(m+M)g=kl ①

设使弹簧再伸长△l时手的拉力大小为F

再由胡克定律得：F=k△l ②

由①②联立得：F=$\frac {△l}{l}$(m+M)g

则以盘和物体整体为研究对象，刚松手时所受合力大小等于F，方向竖直向上．

设刚松手时，加速度大小为a，

根据牛顿第二定律得：a=$\frac {F}{M+m}$=$\frac {△l}{l}$g

对物体研究：F_N-Mg=Ma

解得：F_N=(1+$\frac {△l}{l}$)Mg

故选：A

点评：

本题考查应用牛顿第二定律分析和解决瞬时问题的能力，这类问题往往先分析平衡状态时物体的受力情况，再分析非平衡状态时物体的受力情况，根据牛顿第二定律求解瞬时加速度．

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3单选题

如图所示，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握扶杆始终相对于汽车静止地站在车箱底板上．学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ．若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为(　　)

A
mg，竖直向上
B
$\frac {mg}{cosθ}$，斜向左上方
C
mgtanθ，水平向右
D
mg$\sqrt {}$，斜向右上方

题目答案

B

答案解析

分析：

由题意，中学生与球都相对于车静止，它们的加速度与车的加速度相同．首先选择球研究，根据牛顿第二定律求出加速度，人的加速度就知道了．再对人分析受力，作出受力分析图，应用牛顿第二定律，求出汽车对学生产生的作用力的大小和方向．

解答：

解：以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得

m_球gtanθ=m_球a

得到a=gtanθ

以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左

作出人的受力图，如图，设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α

根据牛顿第二定律，得

mgtanα=ma，F=$\frac {mg}{cosα}$

将a=gtanθ代入，得

α=θ，F=$\frac {mg}{cosθ}$，方向斜向左上方．

故ACD错误，B正确

故选B．

点评：

本题关键在于研究对象的选择，要抓住小球与学生均相对于车静止，加速度相同的特点，也就是分析挖掘题目隐含的条件，常常是解决物理问题的关键．

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