牛顿运动定律(3)连接体问题

3-3 连接体问题

1．叠放在一起的A、B两物体在水平力F的作用下，沿水平面以某一速度匀速运动，现突然将作用在B上的力F改为作用在A上，并保持大小和方向不变，如图3-3-1所示．则A、B运动状态将可能为 （ ） A．一起匀速运动 B．一起加速运动 C．A加速、B减速

D．A加速、B匀速

A B F 图3-3-1

F m0

2．如图3-3-2所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为 （ ） A．mg

B．

mm0mm

m0m0mmg C．F D．

mm0mF

图3-3-2

3．如图3-3-3所示，在密闭的盒子内装有一个质量为m的金属球，球刚好能在盒内自由活动．若将盒子竖直向上抛出，抛出后在上升和下降过程中，下列说法中正确的是 （ ） A．不计空气阻力的情况下，上升、下降时均对盒顶有作用力 B．不计空气阻力的情况下，上升、下降对盒均无压力 C．计空气阻力的情况下，上升、下降时均对盒顶有作用力 D．计空气阻力的情况下，上升、下降对盒均无压力

4．如图3-3-4所示，用水平力F拉着三个物体A、B、C在光滑的水平面上一起运动．现在中间物体上另置一小物体，且拉力不变，那么中间物体两端绳的拉力大小Ta和Tb的变化情况是 （ ） A．Ta增大，Tb减小 C．Ta减小，Tb增大

B．Ta增大，Tb增大 D．Ta减小，Tb减小

C Ta B Tb 图3-3-4

A F 图3-3-3

5．如图3-3-5所示，将两个相同材料做成的物体A、B放在不光滑的斜面上，用沿斜面向上的力F推A，使A、B沿斜面做匀变速直线运动，则A物体对B物体的弹力为多少？如果不加力F，则物体B受几个力？已知A、B两物体的质量分别为mA和mB．

F A B 图3-3-5

6．如图3-3-6所示，A、B两个物体的质量分别是2m和m，用一根不计质量的轻杆相连，在水平地面上滑行，已知A、B跟地面间的动摩擦因数分别是μ1和μ2，且μ1>μ2，它们开始以速度v向右滑行．

（1）A、B可以在水平面上滑行多远？

m B μ2

2m A μ1

v 图3-3-6

（2）在滑行过程中，杆受拉力还是压力？大小是多少？

7．在光滑的水平面上，A、B两物体紧靠在一起，如图3-3-7所示．A物体的质量是24kg，

B物体的质量是120kg．FA是4N的水平向右恒力，FB(163t)N（t以s为单位），是随时间变化的水平力，t=0时，FB水平向左．从静止开始，经过多少时间，A、B两物体开始脱离？

8．如图3-3-8所示，容器置于倾角为θ的光滑固定斜面上时，容器顶面恰好处于水平状态，容器顶部有竖直侧壁，有一小球与右端竖直侧壁恰好接触．今让系统从静止开始下滑，容器质量为M，小球质量为m，所有摩擦不计．求m对M侧壁压力的大小．

θ FA A B 图3-3-7

FB m M 图3-3-8

9．如图3-3-9所示，倾角为37°的斜面体放在粗糙的水平面上，当一质量m=4kg的物体沿此斜面下滑时，地面对斜面体的静摩擦力大小为8N。求： （1）物体m受到斜面的支持力和摩擦力 （2）物体下滑的加速度．

图3-3-9

10．如图3-3-10所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2，其接触面光滑，与水平面的夹

角为θ，若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ，用水平力F推A，使A、B一起加速运动，求：

F A （1）A、B间的相互作用力； θ B （2）为维持A、B间不发生相对滑动，力F的取值范围．

图3-3-27

11、（07年江苏卷）如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高Ｈ，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1)。断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。求：

（１）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度。

（２）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程Ｓ。 （３）从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功Ｗ。

12、（2009年安徽卷）22．在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2

上升时，

试求

（1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力。