人教版必修一牛顿定律应用专题1巧用整体法和隔离法处理连接体的问题习题+解析0001

1、高中物理I巧用整体法和隔离法处理连接体的问题（答题时间：30分钟）1 .车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右做匀加速运动（空气阻力不计）时，下列各图中正确的是（）2 .如图所示，车内绳 AB与绳BC拴住一小球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右 加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则（）A. AB绳、BC绳拉力都变大B. AB绳拉力变大，BC绳拉力变小C. AB绳拉力变大，BC绳拉力不变D. AB绳拉力不变，BC绳拉力变大3 .（多选）如图所示，A、B两物体靠在一起静止放在光滑水平面上，质量分别为mA= 1 kg,mB=4 kg,从t= 0开始用水平力Fa

2、推A,用水平力Fb拉B, Fa和Fb随时间变化的规律是 Fa= 10t （N） , FB=5+t （N）,从 t = 0 到 A、B 脱离的过程中，有（）A.所用时间为2.5 sB. A物体位移73.5 mC. A的末速度为 21 m/sD. A的末速度为 7.5 m/s4 .如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端，B与小车平板间的动摩擦因数为 -0.5。若某时刻观察到细线偏离竖直方向 30。角，则此时物块B受摩擦力大小和方向为）A. mg,水平向左2C. -mg,水平向右3B. - mg,水平向右2D. m

3、g,水平向左5 .（潍坊模拟）如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M （m ： M=1 ： 2）的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同。当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为Xi。当用同样大小的力 F竖直加速提升两物块时（如图乙所示），弹簧的伸长量为 X2,则X1 ： X2等于（）A. 1 ： 1B. 1 ： 2C. 2 ： 1D. 2 ： 36.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，竿上有一质量为m的人可以看成质点，当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为（）A. （M+m） g m

4、aB. （M + m） g+maC. （M + m） gD. （M m） g7 .如图所示，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为Mi和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，各物块均静止，现在两物 块上各作用一水平恒力 Fi、F2,当物块和木板分离时，两木板的速度分别为V1和V2,物块和木板间的动摩擦因数相同，下列说法中正确的是（）A.若 Fi=F2, Mi>M2,则 V1>V28 .若 Fi=F2, M 1<M2,则 Vi>V2C.若 F1>F2, M1= M2,则 V1>V2D.若 Fl<F2, Mi=M2

5、,则 V1>V28 .静止在水平面上的 A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长L=1 m,承受的最大拉力为 8 N, A的质量m=2 kg, B的质量m2 =8 kg , A、B与水平面间的动摩擦 因数科=0.2,现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(取g= 10 m/s2)。(1)求绳刚被拉断时 F的大小；(2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2 m/s,保持此时的F大小不变，当A的速度恰 好减小为0时，A、B间的距离为多少？9 .如图所示，质量为 m的物块放在倾角为的斜面上，斜面体的质量为M ,斜面与物块无摩擦，地面光

6、滑，现对斜面施加一个水平推力F,要使物块相对斜面静止，力F应为多大？10 .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 -0.10,在A、B之间有一原长l=15 cm、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Fi、F2同时作用在A、B两物体上，已知 Fi = 20 N, F2= 10 N,取g=10 m/s2。当物体运动达到稳定时，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)。1. B 解析：先整体分析两个小球，受力情况如下：两小

7、球的加速度 a= gtan%隔离分析末端小球，受力情况如下：小球的加速度 az = a = gtan 3°故两断绳子与竖直方向的夹角“=3,所以绳子的状态如图 B所示。2. D 解析：车加速时，小球受力如图所示，由牛顿第二定律得水平方向 FT2 FT1 sin 0= ma竖直方向FT1 cos 0- G = 0G由以上两式得FT1=,Ft2=Fsin。+ma,故F不变，Ft2变大，选项D正确。cos3. BC 解析：在未脱离的过程中，整体受力向右，且大小恒定为Fa+Fb=15 N, mA+ mB=5 kg,则匀加速运动的加速度为3 m/s2,脱离时满足A、B加速度相同，且弹力为零，故

8、-FAmAF1°= ,结合已知条件解得t = 7 s, A错误；运动位移为 一 >3X72 m = 73.5 m, B对；脱离时mB2速度为3X7 m/s= 21 m/s, C正确，D错误。4. C 解析：A、B相对于小车静止，小球 A与物块B具有相同的加速度。对小球A,根据牛顿第二定律有 mgtan 0= ma,小车对B的摩擦力f=科mg= ma,方向水平向右，则f=mgtan30= mg, C 正确。35. A 解析：水平放置时， F(m+M) g= (M + m) a1，kx1 mg= ma1,可得 xi =;竖直放置时：F (m+ M) g = (M + m) a2,

9、kx2 mg= ma2,解得 X2= ,(M m)k(M m)k故 Xi : X2= 1 ： 1, A 正确。M + m) g Fn = ma,可6. A 解析：以竿和竿上的人为研究对象，根据牛顿第二定律有(得地面上的人对竿的支持力Fn= (M + m) g-ma,根据牛顿第三定律可知，竿对地面上的人的压力大小也为(M+m) g ma,选项 A正确。7. BD 解析：两物块与木板之间的摩擦力f是相同的，若Fi = F2,两物块受到的合力是相等的，加速度也是相等的，若Mi>M2, Ml木板的加速度小，上面的物块与 M1先分离，M2木板的加速度大， 故其上的物块加速时间更长一些，所以V1&l

10、t;V2；同理，Mi<M2时，V1>V2,选项A错误，选项B正确。若Mi = M2,则两个木板的加速度 a是相同的，若 Fi>F2,则 Mi木板上的物块加速度大，在Mi上运动的时间短，则 Mi加速的时间较短，末速度 vi<V2；同理，若Fi<F2,则vi>V2,选项C错误，选项D正确。8. 解：(1)设绳刚要被拉断时产生的拉力为Ft,根据牛顿第二定律，对 A物体有Ft Jimi g= m1 a代入数值得a = 2 m/s2对A、B整体有F(m1 + m2)g= (m1+m2)a代入数值得F=40 N(2)设绳断后，A的加速度大小为ab B的加速度大小为a2,

11、则a1 =mgm1=2 m/s2a2= F-m< =3 m/s2 m2v ,A停下来的时间为 t= 一 = 1 sa12V .A的位移为X1=1 m2a11 2B 的位移为 X2= Vt+ a2t2= 3.5 m2A刚静止时，A、B间距离为 Ax=X2+ L X1= 3.5 m9解：两物体无相对滑动，说明两物体加速度相同，方向水平。对于物块 m,受两个力作 用，其合力水平向左。先选取物块m为研究对象，求出它的加速度，它的加速度就是整体加速度，再根据 F= (M + m) a求出推力F,步骤如下：先选择物块为研究对象，受两个力，重力mg、支持力Fn,且两力合力方向水平，如图所示，由图可得：再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律F (M m)a (M m)gtan 。10.解：(1) A、B组成的系统在运动过程中所受摩擦力为Ff=(mA + mB)g = 5.0 N设运动达到稳定时系统的加速度为a根据牛顿第二定律有 F1 F