（江苏专版）2023版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律微专题23连接体问题备考精炼

PAGEPAGE123连接体问题[方法点拨]整体法、隔离法交替运用的原那么：假设连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取适宜的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力〞．1．(多项选择)(2022·海安中学检测)如图1所示，物块A、B质量相等，在水平恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动，假设水平面光滑，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FN1；假设水平面粗糙，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A、B间的相互作用力大小为FN2，那么以下判断正确的选项是()图1A．a1＝a2 B．a1>a2C．FN1＝FN2 D．FN1<F2．(多项选择)(2022·南京市多校第一次段考)一物块置于水平桌面上，一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的轻质定滑轮，轻绳的另一端系一质量为M的杆，杆自然下垂，杆上穿有质量为m(m<M)的小环，如图2所示．重力加速度大小为g.当小环以加速度a沿杆加速下滑时，物块仍保持静止，那么物块受到桌面的摩擦力可能为()图2A．Mg B．(M＋m)gC．(M＋m)g－Ma D．(M＋m)g－ma3．如图3所示，固定斜面CD段光滑，DE段粗糙，A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，那么()图3A．在CD段时，A受三个力作用B．在DE段时，A可能受二个力作用C．在DE段时，A受到的摩擦力方向一定沿斜面向上D．整个下滑过程中，A、B均处于失重状态4．(多项选择)(2022·宿迁市上学期期末)如图4所示，有五个完全相同、质量均为m的滑块(可视为质点)用长均为L的轻杆依次相连接，最右侧的第1个滑块刚好位于水平面的O点处，O点左侧水平面光滑、O点右侧水平面由长3L的粗糙面和长L的光滑面交替排列，且足够长，在水平恒力F的作用下，第3个滑块刚好进入O点右侧后，第4个滑块进入O点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，那么可判断(重力加速度为g图4A．滑块与粗糙段间的动摩擦因数μ＝eq\f(F,3mg)B．第4个滑块进入O点后，滑块开始减速C．第5个滑块刚进入O点时的速度为eq\r(\f(2FL,5m))D．轻杆对滑块始终有弹力作用5．(多项选择)(2022·镇江市最后一卷)如图5甲所示，一根粗绳AB，其质量均匀分布，绳右端B置于光滑水平桌面边沿，现拉动粗绳右端B，使绳沿桌面边沿做加速运动，当B端向下运动x时，如图乙所示，距B端x处的张力FT与x的关系满足FT＝5x－eq\f(5,2)x2，一切摩擦不计，以下说法中正确的选项是(g＝10m/s2)()图5A．可求得粗绳的总质量B．不可求得粗绳的总质量C．可求得粗绳的总长度D．可求得当x＝1m时粗绳的加速度大小6．如图6所示，截面为直角三角形的斜面体固定在水平地面上，两斜面光滑，斜面倾角分别为60°和30°，一条不可伸长的轻绳跨过固定在斜面顶端的光滑轻定滑轮连接着两个小物体，物体B的质量为m，起始距地面的高度均为h，重力加速度为g.图6(1)假设A的质量也为m，由静止同时释放两物体，求当A刚到地面时的速度大小；(2)假设斜面体不固定，当斜面体在外力作用下以大小为a的加速度水平向右做匀变速直线运动时，要使A、B两物体相对斜面都不动，分析物体A的质量和加速度a的关系．

答案精析1．BCD2．AD3．C[在CD段，整体的加速度a＝eq\f(mA＋mBgsinθ,mA＋mB)＝gsinθ，对A受力分析，有：mAgsinθ＋Ff＝mAa，解得Ff＝0，可知A受重力和支持力两个力作用，故A错误．设B与斜面DE段间的动摩擦因数为μ，在DE段，整体的加速度a′＝eq\f(mA＋mBgsinθ－μmA＋mBgcosθ,mA＋mB)＝gsinθ－μgcosθ，对A受力分析，有：mAgsinθ＋Ff′＝mAa′，解得Ff′＝－μmAgcosθ，负号表示方向沿斜面向上．假设匀速运动，A受到的静摩擦力也是沿斜面向上，所以A一定受三个力作用，故B错误，C正确．整体下滑的过程中，CD段加速度沿斜面向下，A、B均处于失重状态．在DE段，A、B可能做匀速直线运动，不处于失重状态，故D错误．]4．AC[第3个滑块刚好进入O点右侧后，第4个滑块进入O点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，那么F－3μmg＝0，解得μ＝eq\f(F,3mg)，故A正确；第4个滑块进入O点后，第1个滑块滑出粗糙面，此时整体受到的摩擦力还是Ff＝3μmg＝F，还是做匀速运动，故B错误；第5个滑块刚进入O点时，根据动能定理可知F·4L－μmg·3L－μmg·3L－μmg·2L－μmg·L＝eq\f(1,2)·5mv2，解得v＝eq\r(\f(2FL,5m))，故C正确；在匀速阶段，轻杆对第5个滑块无弹力作用，故D错误．]5．ACD6．见解析解析(1)设A刚到地面时的速度为v，由A和B整体运动过程中机械能守恒得，mgh＝mgsin30°·eq\f(h,sin60°)＋eq\f(1,2)×2mv2v＝eq\r(1－\f(\r(3),3)gh).(2)对两个物体分别进行受力分析，沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐标系进行正交分解.当斜面体向右做匀加速直线运动时，加速度方向水平向右：对A物体，FT－mAgsin60°＝mAacos60°对B物体，mgsin30°－FT＝macos30°解得mA＝eq\f(mg－\r(3)ma,\r(3)g＋a)可知加速度的大小应满足0＜a＜eq\f(\r(3),3)g加速度a越大，A物体的质量越小，A物体质量应满足0＜mA＜eq\f(\r(3),3)m.当斜面体向右做匀减速直线运动时，加速度方向水平向左：对A物体，mAgsin60°－FT＝mAac