2022年高中物理 自助練習 連接體問題 新人教版必修1

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1、2022年高中物理 自助練習 連接體問題 新人教版必修1 例1：如圖所示，固定在水平面上的斜面其傾角θ=37o，長方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量m=1.5kg的小球B通過一細線與小釘子相連接，細線與斜面垂直．木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50?，F(xiàn)將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面下滑．求在木塊下滑的過程中小球?qū)δ緣KMN面的壓力大?。ㄈ=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8） 例2. （改編lcj）如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系元質(zhì)量為m1和m2的小球，當它們處于

2、平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為α=60°，兩小球的質(zhì)量比為 A. B. C. D. 例3．（改編lcj）如圖所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個質(zhì)量為m的小球，開始時小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的，即a=g，則小球在下滑的過程中，木箱對地面的壓力為多少？ 答案詳解 例1解析：以木塊和小球整體為研究對象，設(shè)木塊的質(zhì)量為M，下滑的加速度為a，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律有： （M＋m）gsin37o－μ（M＋m）gcos37

3、o=（M＋m）a 解得：a=g（sin37o－μcos37o）=2m/s2 以小球B為研究對象，受重力mg，細線拉力T和MN面對小球沿斜面向上的彈力FN，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律有： mgsin37o－FN=ma 解得：FN=mgsin37o－ma=6N． 由牛頓第三定律得，小球?qū)δ緣KMN面的壓力大小為6N． 例2.選 A 例3． 解法一：（隔離法） 木箱與小球沒有共同加速度，所以須用隔離法. 取小球m為研究對象，受重力mg、摩擦力Ff，如圖2-4，據(jù)牛頓第二定律得： mg-Ff=ma ① 取木箱M為研究對象，受重力Mg、地面支持力FN及小球給予的摩擦力Ff′如圖. 據(jù)物體平衡條件得： FN -Ff′-Mg=0 ② 且Ff=Ff′ ③ 由①②③式得FN=g 由牛頓第三定律知，木箱對地面的壓力大小為 FN′=FN =g. 解法二：（整體法） 對于“一動一靜”連接體，也可選取整體為研究對象，依牛頓第二定律列式： （mg+Mg）-FN = ma+M×0 故木箱所受支持力：FN=g，由牛頓第三定律知： 木箱對地面壓力FN′=FN=g.