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文档简介
专题强化二:连接体模型考点一、动力学的连接体问题1.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆等连在一起,如图所示,在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法.2.整体法:把整个连接体系统看作一个研究对象,分析整体所受的外力,运用牛顿第二定律列方程求解.其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力.3.隔离法:把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象,进行受力分析,列方程求解.其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力,容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形.考点二.整体法与隔离法的选用(1)求解各部分加速度都相同的连接体问题时,要优先考虑整体法;如果还需要求物体之间的作用力,再用隔离法.(2)求解连接体问题时,随着研究对象的转移,往往两种方法交替运用.一般的思路是先用其中一种方法求加速度,再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力.考点三.常见连接体的类型(1)同速连接体(如图)特点:两物体通过弹力、摩擦力作用,具有相同速度和相同加速度.处理方法:用整体法求出a与F合的关系,用隔离法求出F内力与a的关系.(2)关联速度连接体(如图)特点:两连接物体的速度、加速度大小相等,方向不同,但有所关联.处理方法:分别对两物体隔离分析,应用牛顿第二定律进行求解.题型一:整体法和隔离法解决连接体问题1.(2022·全国·高一)如图所示,质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上,A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面。当用一水平向左的恒力F作用在A上时,质量为m的小球B在圆弧面上与A保持相对静止,且B距圆弧面末端Q的竖直高度。已知重力加速度大小为g,则力F的大小为()A. B. C. D.2.(2022·全国·高一)如图,两相同木块M、N放在水平地面上,质量均为,它们与地面的动摩擦因数均为,M、N之间用不可伸长的轻绳连接。开始时两木块靠在一起,然后用水平向左的恒力拉木块。假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则()A.绳子拉直前,M所受的合外力为B.两木块一起运动时,绳中的张力小于C.两木块一起运动时,M所受的合外力为D.两木块一起运动时,N所受的合外力为3.(2022·全国·高一)如图所示,质量分别为、的A、B两物块用轻线连接,放在倾角为的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为。为了增加轻线上的张力,可行的办法是()A.减小A物块的质量 B.增大B物块的质量C.增大倾角 D.增大动摩擦因数题型二:弹簧或细绳相连的连接体问题4.(2022·全国·高一课时练习)质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示。今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1=20N、F2=10N。下列说法正确的是()A.稳定后,弹簧的弹力大小为20NB.如果只有F1作用,则稳定后,弹簧的弹力大小变为12NC.若把弹簧换成轻质绳,则绳对物块的拉力大小为零D.若F1=10N、F2=20N,则弹簧的弹力大小不变5.(2022·陕西咸阳·高一期末)如图所示,质量为m的小球用一根细线和一根轻弹簧悬挂起来,小球静止时,细线水平,弹簧与竖直方向成角,重力加速度为g。现将细线剪断,则下列判断正确的是()A.剪断细线前,细线中张力大小为B.剪断细线前,细线中张力大小为C.剪断细线瞬间,小球的加速度大小为D.剪断细线间,小球的加速度大小为6.(2022·全国·高一单元测试)如图所示,质量为m的两个相同物块A、B叠放在轻弹簧上,并处于静止状态,轻弹簧下端固定在地面上,重力加速度为g。现对物块A施加竖直向上的力F,则下列说法正确的是()A.若且为恒力,则力F作用的瞬间,A、B间的弹力大小为0.2mgB.若且为恒力,则A、B分离的瞬间,弹簧的弹力大小为1.9mgC.若在F作用下,物体A以匀加速向上运动,则A、B分离时,弹簧处于原长状态D.若在F作用下,物体A以匀加速向上运动,则A、B分离前,两者组成的系统合外力大小始终不变题型三:含有悬挂小球的连接体问题7.(2022·甘肃庆阳·高一期末)如图所示,在水平地面上运动的车厢中,用细线吊着小球。某段时间内细线与竖直方向的夹角始终为,则这段时间内()A.车厢一定向左运动 B.小球一定做匀加速直线运动C.车厢的加速度大小为 D.小球的加速度大小为8.(2022·全国·高一专题练习)已知列车向左做直线运动,某同学为了研究列车在水平直轨道上的运动情况,他在列车车厢顶部用细线悬挂一个小球。某段时间内,细线偏离竖直方向一定角度θ,并相对车厢保持静止,如图所示,重力加速大小为g,则列车在这段时间内()A.水平向右做匀速直线运动B.列车速度正在变大C.列车加速度的大小为gtanθ,方向水平向右D.加速度的大小为gsinθ,方向水平向左9.(2022·全国·高一专题练习)如图所示,向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客,乘客在自身重力G与车厢(含座椅)的作用力F的作用下与车厢保持相对静止,座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上,悬线与竖直方向成角也与车厢相对静止,下列说法中正确的是()A.乘客受到的合力方向与运动方向相同B.车厢的速度越大,悬线与竖直方向的夹角越大C.车厢对乘客的作用力F一定大于乘客的重力GD.悬线与竖直方向夹角增大,车厢对乘客作用力F可能不变题型四:加速度不同的连接体问题10.(2022·全国·高一课时练习)新闻里多次报导家长抱孩子乘坐自动感应扶梯,因为受力变化而站立不稳.自动扶梯上没有人时静止,人踏上扶梯的水平踏板后,扶梯会自动以加速度a匀加速运动一段时间后再匀速运动.如图所示,质量为M的母亲抱着质量为m的婴儿踏上扶梯下楼,下楼过程中母婴始终保持与扶梯相对静止,设扶梯与水平面之间的夹角为θ.关于母婴受力情况分析正确的是()A.电梯在匀速运动过程中,婴儿对母亲的作用力与扶梯运动方向一致B.电梯在匀速运动过程中,踏板给母亲水平向前的摩擦力C.电梯在加速运动过程中,踏板对母亲的摩擦力大小为D.电梯在加速运动过程中,婴儿对母亲的作用力大小为11.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高一期末)如图所示,物体A置于水平地面上,B、C叠放,A、B间连有轻质弹簧,弹簧被压缩后用细线把A、B固定住,细线的拉力为F,A、B质量均为,C的质量为m,重力加速度为g,整个装置处于静止状态。现将细线剪断,则在剪断细线的瞬间,下列说法正确的是()A.C物体的瞬时加速度为0 B.B物体的瞬间加速度为C.A物体对地面压力为 D.C对B的压力为12.(2021·湖北·蕲春县第一高级中学高一阶段练习)如图所示,质量相同,但表面粗糙程度不同的三个物块a、b、c放在三个完全相同的斜面体上,斜面体静置于同一粗糙水平面上。物块a、b、c以相同初速度下滑,其图像如图所示。物块下滑过程中斜面体始终保持静止,a、b、c与斜面之间的动摩擦因数分别为,斜面体对地面的压力分别为,斜面体对地面的摩擦力分别为。下列判断错误的是()A.B.C.,向右,向左D.,向左,向右题型五:连接体综合问题13.(2022·广东·饶平县第二中学高一开学考试)如图,一固定的楔形木块,其斜面的倾角为θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为4kg,B的质量为1kg,开始时将B按在地上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,物块A与斜面间无摩擦,g取10m/s2。(1)放手后物块B上升的加速度;(2)设当A沿斜面下滑s=1m距离后,细线突然断了,求物块B上升的最大高度。14.(2022·全国·高一)如图所示,一条轻绳上端系在车的左上角的A点,另一条轻绳一端系在车左端B点,B点在A点的正下方,A、B距离为b,两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球,轻绳AC长度为,轻绳BC长度为b、两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。(1)轻绳BC刚好被拉直时,车的加速度是多大?(2)在不拉断轻绳的前提下,求车向左运动的最大加速度是多大?15.(2022·全国·高一)如图所示,A、B两木块的质量分别为mA、mB,A、B之间用水平细绳相连,在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动,重力加速度为g。(1)若地面光滑,则A、B间绳的拉力为多大?(2)若两木块与水平面间的动摩擦因数均为μ,则A、B间绳的拉力为多大?(3)如图乙所示,若把两木块放在固定斜面上,两木块与斜面间的动摩擦因数均为μ,在方向平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上加速,A、B间绳的拉力为多大?专题强化一、单选题16.(2022·浙江杭州·高一期中)如图所示,用轻绳栓住一质量为的光滑球,悬点为P,球和墙壁之间压住一质量为m的木块,系统处于静止状态,绳与竖直墙壁之间的夹角为,以下说法正确的是()A.轻绳对球的拉力可能小于墙壁对木块的支持力B.若竖直向上推小木块,绳子对小球的拉力可能减小C.若小球质量增大,则墙壁对木块的摩擦力也增大D.若将一原长与轻绳等长的轻弹簧替换轻绳悬挂小球,悬点仍然在P点,待系统重新静止时(弹簧与木块未接触),木块对墙壁的压力减小17.(2022·江西·赣南师范大学附属中学高一期末)如图所示,在光滑的水平桌面上故一质量为六面密闭的正方体盒子乙,乙内放置一质量为的滑块丙,用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为的物块甲与乙相连接,其中连接乙的细绳与水平桌面平行。现由静止释放物块甲,在以后的运动过程中。盒子乙与滑块丙之间没有相对运动,假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面。重力加速度。则()A.细绳对盘子的拉力大小为B.盒子的加速度大小为C.盒子对滑块丙的摩擦力大小为D.定滑轮受到转动轴的作用力大小为18.(2022·全国·高一)如图所示,质量为的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为的物体1,与物体1相连接的细绳与竖直方向成θ角,重力加速度为g,则()A.车厢的加速度为 B.细绳对物体1的拉力为C.底板对物体2的支持力为 D.物体2所受底板的摩擦力为19.(2022·全国·高一课时练习)如图所示,质量为m1=2kg和m2=3kg的两个物体放置于光滑水平面上,中间用轻质弹簧秤连接,两个大小分别为F1=30N,F2=20N的水平拉力分别作用于m1,m2上。则()A.弹簧秤示数是26NB.m1、m2共同运动加速度大小为a=4m/s2C.突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为a=3m/s2D.突然撤去F1的瞬间,m2的加速度大小为a=4m/s220.(2022·全国·高一课时练习)如图所示,已知物块A、B的质量分别为、,A、B间的动摩擦因数为,A与水平地面之间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10m/s2,在水平力F的推动下,要使A、B一起运动且B不下滑,则力F的大小可能是()A.50N B.100N C.120N D.150N21.(2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高一)下表面粗糙,其余面均光滑的斜面置于粗糙水平地面上。斜面与水平地面间的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。倾角与斜面倾角相等的物体A放在斜面上,方形小物块B放在A上,在水平向左的恒力F作用下,物体A、小物块B及斜面均处于静止状态。如图所示,将小物块B从物体A上取走,则()A.斜面仍处于静止状态B.斜面一定向左运动C.斜面可能向左运动D.物体A仍保持静止状态22.(2022·全国·高一专题练习)来到许愿树下,许老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上,这一情景可以简化为如图所示,质量分别为M和m的物体A、B用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上。已知M>m,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.细线上的拉力一定等于mgB.细线上的拉力可能大于MgC.细线上的拉力等于gD.天花板对滑轮的拉力等于g23.(2022·陕西·长安一中高一期末)两物体A、B置于粗糙水平面上,中间用细线相连,现用一力F作用在物体上,已知,,,,,则中间细线上的张力多大()A.12N B.5N C.6N D.7N24.(2022·云南·昌宁县第二中学高一期末)如图所示,在桌面上有质量分别为M、m的两个物块,它们由同一种材料制成,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌面上一起向右加速。当桌面光滑时,加速度大小为,M、m间的相互作用力大小为;当桌面粗糙时,加速度大小为,M、m间的相互作用力大小为。下列关系式正确的是()A. B. C. D.25.(2022·云南省玉溪第三中学高一期末)如图所示,水平地面上有一带圆弧形凸起的长方体木块A,木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连,B与凸起之间的绳是水平的。水平向左的拉力F作用在物体B上,恰使A,B、C保持相对静止。已知A、B、C的质量均为m,重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则()A.A、B、C的加速度大小为 B.A、B、C的加速度大小为C.拉力F的大小为 D.拉力F的大小为26.(2022·湖北武汉·高一期末)如图所示,轻质滑轮两侧绳子上分别系有小球A和小球B,两球质量分别为、,两球从静止开始运动后,小球A下降,小球B上升。重力加速度为g,两球运动过程中细绳拉力为()A. B.C. D.27.(2022·陕西省黄陵县中学高一期末)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量均为m,物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为F的水平外力推动物块P,设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是()A.若,则 B.若,则C.若,则 D.若,则28.(2022·陕西·西安市雁塔区第二中学高一阶段练习)如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为()A.FB.C.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为D.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力仍为29.(2022·全国·高一单元测试)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时,它们加速度的大小均为()A. B. C. D.30.(2021·广东广雅中学高一)如图所示,一质量、倾角为的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为,下列判断正确的是()A.系统做匀速直线运动B.C.斜面体对楔形物体的作用力大小为D.增大力F,楔形物体将相对斜面体沿斜面向下运动二、多选题31.(2022·湖南·汉寿县第一中学高一期中)A、B两物体的质量分别为、,用原长为、劲度系数为k的轻弹簧相连接,物体B放在水平面上,A、B都处于静止状态。现对A施加一个竖直向上的力F,缓慢将A提起,直到使B恰好离开地面,重力加速度为g。则()A.开始时弹簧的长度为B.开始时弹簧的长度为C.这一过程中物体A上移的距离为D.这一过程中物体A上移的距离为32.(2022·全国·高一课时练习)如图所示,AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球。现用沿杆的恒力F拉物块,使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.杆对物块的支持力为MgB.细线上的拉力为C.恒力F=(M+m)gtanθD.物块和小球的加速度为gsinθ33.(2022·全国·高一专题练习)质量分别为M和m的物块A和B形状、大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,A恰好能静止在斜面上,不考虑A、B与斜面之间的摩擦,若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放A,斜面仍保持静止,则下列说法正确的是()A.轻绳的拉力等于mgB.轻绳的拉力等于MgC.A运动的加速度大小为(1-sinα)gD.A运动的加速度大小为34.(2022·云南楚雄·高一期末)如图所示,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,现对物块Q施加一方向水平向右、大小为F的拉力,使两物块做匀加速直线运动,则()A.两物块的加速度大小为 B.两物块的加速度大小为C.轻绳的拉力大小为 D.轻绳的拉力大小为35.(2022·甘肃白银·高一期末)如图所示,一根质量为m、长为L的粗细均匀的绳子放在水平面上,绳子与水平面间的动摩擦因数为,在绳子的右端加一水平恒力F,拉动绳子向右运动,关于距绳子左端x处张力T的大小,下列说法正确的是()A.若绳子做匀速直线运动,则B.若绳子做匀速直线运动,则C.若绳子做匀加速直线运动,则D.若绳子做匀加速直线运动,则36.(2022·河南河南·高一期末)如图所示,斜面体B放置在水平地面上,物块A放置在斜面体B上,A、B均静止。下列说法正确的是()A.A、B均静止时,斜面体B受到地面向左的摩擦力B.若给A施加一个竖直向下的力F,A、B一定仍能保持静止C.若给B施加一个水平向左的力F,则A受到的摩擦力可能为零D.若给A施加一个水平向右的力F,B受到A的摩擦力一定增大37.(2022·全国·高一单元测试)如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前()A.P的加速度大小的最大值为B.Q的加速度大小的最大值为C.P的位移大小一定大于Q的位移大小D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小38.(2022·河南郑州·高一期末)中国目前已系统掌握各种复杂地质及气候条件下的高铁建造技术。动车组是指几节自带动力车厢与几节不带动力车厢的编组。行驶于平直轨道上的某城际电力动车组由六节车厢编组而成,每节车厢的质量均为,其中第一节和第四节车厢带有动力。某时刻第一节车厢提供动力,第四节车厢提供动力,动车组行驶过程中每节车厢受到的阻力皆为重力的倍,重力加速度。则下列说法正确的是()A.该时刻动车组的加速度为B.该时刻车中稳坐的乘客处于平衡状态C.该时刻第二节车厢对第三节车厢施加的拉力为D.该时刻第四节车厢对第五节车厢施加的拉力为39.(2022·全国·高一单元测试)如图甲所示,一个质量不计的弹簧测力计,劲度系数为30N/m,下面悬挂一个物块A,此时弹簧测力计示数为4N。现将一个质量为0.5kg的木板B放在A下面,在外力作用下托住木板B使物块A向上运动一段距离,如图乙所示,当系统静止后,如果突然撤去木板B的瞬间物块A向下的加速度为。若不撤去木板B用外力控制木板B使二者一起以加速度向下做匀加速直线运动至二者分离,弹簧测力计始终未超量程,重力加速度,以下说法正确的是()A.撤去木板B的瞬间弹簧测力计的示数为3.0NB.匀加速运动阶段起始时刻外力大小为8.1NC.匀加速运动阶段二者分离时外力的大小4.5ND.分离时弹簧测力计示数为零三、解答题40.(2021·四川·攀枝花市成都外国语学校高一阶段练习)如图所示,放在粗糙固定斜面上的物块A和小球B均处于静止状态.轻绳AB绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端连接在小球B上,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的BC段与竖直方向的夹角,斜面倾角,物块A和小球B的质量分别为,,弹簧的劲度系数,(,,重力加速度),求:(1)弹簧的伸长量x;(2)物块A受到的摩擦力.(3)当绳BC突然断裂,求B的加速度。41.(2022·全国·高一)如图所示,一沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角,小球和车厢相对静止,小球的质量为,取,,,求:(1)车厢运动的加速度;(2)悬线对小球的拉力大小.42.(2022·宁夏·青铜峡市宁朔中学高一)如图所示,质量为M的物体B放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m的物体A,与物体A相连接的绳与竖直方向成θ角,两物体始终与车厢保持相对静止.求:(1)车厢的加速度大小;(2)绳对物体A的拉力大小;(3)物体B对车厢底板的压力的大小.43.(2022·全国·高一专题练习)如图所示,一弹簧一端固定在倾角为θ=37°的光滑固定斜面的底端,另一端拴住质量为m1=6kg的物体P,Q为一质量为m2=10kg的物体,弹簧的质量不计,劲度系数k=600N/m,系统处于静止状态.现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后F为恒力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:(1)系统处于静止状态时,弹簧的压缩量x0;(2)物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a;(3)力F的最大值与最小值.44.(2021·江苏·泰州中学高一期末)如图所示,质量均为的物体A、B紧挨着放置在粗糙的水平面上,物体A的右侧连接劲度系数为的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上,开始时两物体压紧弹簧并恰好处于静止状态.现对物体B施加水平向左的拉力,使A和B整体向左做匀加速运动,加速度大小为,直至B与A分离.已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为,两物体与水平面之间的最大静摩擦力均与滑动摩擦力相等,取重力加速度.求:(1)静止时,物体A对B的弹力大小;(2)水平向左拉力的最大值;(3)物体A、B开始分离时的速度.45.(2020·广东广州·高一期末)如图所示,在足够高的光滑水平台面上静置一质量为m的长木板A,木板A右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量也为m的物体C连接.当C从静止开始下落距离h时,在木板A的最右端轻放一质量为4m的小铁块B(初速度为0,可视为质点),最终B恰好未从A上滑落,A、B间的动摩擦因数μ=0.25.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.计算:(1)C由静止下落距离h时,木板A的速度大小vA;(2)木板A的长度L;(3)若当铁块B轻放在木板A最右端的同时,对B加一水平向右的恒力F=7mg,其他条件不变,计算B滑出A时B的速度大小vB.参考答案:1.D【详解】连接OB,设OB连续与竖直方向的夹角为,如图:由几何关系得则此时小球B受到的合外力由牛顿第二定律可得以整体为研究对象,由牛顿第二定律可得故选D。2.A【详解】A.绳子拉直前,木块M水平方向受到拉力和滑动摩擦力的作用,所以M所受的合外力为,故A正确;B.两木块一起运动时,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得整体加速度设绳子张力为T,对木块N根据牛顿第二定律可得解得绳中的张力故B错误;CD.两木块一起运动时,由于二者质量相等,加速度相同,根据牛顿第二定律可得它们所受的合外力均为故CD错误。故选A。3.AB【详解】对A、B组成的系统应用牛顿第二定律得隔离物块B,应用牛顿第二定律得联立可解得由此可知,的大小与、无关,越大,越小,越大,故AB正确,CD错误。故选AB。4.B【详解】A.以物块A和B为整体,加速度方向水平向左,以物块A为研究对象,水平方向上受F1及弹簧向右的弹力F弹作用,由牛顿第二定律得F1-F弹=mAa解得F弹=16N选项A错误;B.若只有F1作用,则它们的加速度弹簧的弹力F弹=mBa=12N选项B正确;C.将弹簧换成轻质绳,绳对物块的拉力等于原来弹簧的弹力,拉力不为零,选项C错误;D.若F1=10N、F2=20N,以整体为研究对象,由牛顿第二定律得,它们的加速度方向水平向右,以物块A为研究对象,由牛顿第二定律得F弹-F1=mAa解得F弹=14N选项D错误。故选B。5.D【详解】AB.剪断细线前,对小球受力分析可知,细线中张力大小为故AB错误;CD.剪断细线瞬间,弹簧的弹力不变,此时弹簧的弹力与重力的合力则小球的加速度大小为a=gtanθ故C错误,D正确。故选D。6.D【详解】AB.开始时,弹簧弹力与A、B整体的重力平衡,力F作用的瞬间,A、B整体所受合外力即为F,根据牛顿第二定律可得A、B整体加速度大小为设此时A、B间的弹力大小为FN,对A同理可得解得在A、B刚分离的瞬间,两者加速度相同,且之间的弹力为零,对A根据牛顿第二定律可得设此时弹簧的弹力大小为T1,对B同理可得解得故AB错误;CD.若在F作用下,物体A以匀加速向上运动,则A、B分离前,二者加速度均为0.5g,两者组成的系统所受合外力大小为在A、B分离时,两者之间弹力为零,设此时弹簧的弹力大小为T2,对B根据牛顿第二定律有解得所以此时弹簧处于压缩状态,故C错误,D正确。故选D。7.D【详解】依题意知,车厢与球的运动情况相同,加速度相同,对小球根据牛顿第二定律有求得方向水平向左,也即车厢加速度大小为,方向水平向左,由于未知车厢的运动方向,所以车厢与小球可能向左做匀加速直线运动,也可能向右做匀减速直线运动。故选D。8.C【详解】A.对小球受力分析可知小球所受合力方向向右具有向右的加速度,列车与小球相对静止,不可能做匀速直线运动,A错误;B.列车与小球相对静止做匀变速直线运动,列车的运动方向未知可能做匀加速运动也可能做匀减速运动,B错误;C、D.小球所受合力方向向右具有向右的加速度,由牛顿第二定律得得C正确,D错误;故选C。9.C【详解】A.由图可知,小球受合外力方向与车厢运动方向相反,可知车厢做匀减速运动,乘客受到的合力方向与运动方向也相反,选项A错误;B.对小球,根据牛顿第二定律可知可得则车厢的加速度越大,悬线与竖直方向的夹角越大,但是速度大,θ不一定大,选项B错误;C.对乘客受力分析可知,车厢对乘客的作用力即F一定大于乘客的重力G,选项C正确;D.悬线与竖直方向夹角增大,则加速度a变大,车厢对乘客作用力F增大,选项D错误。故选C。10.C【详解】A.电梯在匀速运动过程中,婴儿受重力和支持力二力平衡,所以他对母亲的作用力是竖直向下的压力,与扶梯运动方向不同,故A错误;B.电梯在匀速运动过程中,母亲和婴儿整体受力平衡,重力和踏板给的支持力,不受摩擦力,故B错误;C.电梯在加速运动过程中,对母亲和婴儿整体受力分析如图将加速度分解到水平方向和竖直方向上,由牛顿第二定律可得故C正确;D.对婴儿受力分析如下图,设母亲对其作用力斜向左上与水平方向夹沿水平和竖直方向正交分解,由牛顿第二定律联立可得根据牛顿第三定律可知,婴儿对母亲的作用力与上式结果等大反向,故D错误。故选C。11.D【详解】剪断前,设弹簧的弹力为,对B、C有AB.剪断瞬间,绳的拉力消失,B、C加速度相同,则联立解得故AB错误;C.对A分析得故C错误;D.对C分析得解得故D正确。故选D。12.D【详解】由v-t图像可知,物块a匀加速下滑,物块b匀速下滑,物块c匀减速下滑。A.对物块a有则有对物块b有则有对物块c有则有故有故A正确,不符合题意;BCD.对物块和斜面体整体进行分析。物块a和斜面体有沿斜面向下的加速度,对加速度进行分解,竖直方向有向下的加速度,处于失重状态,则有水平方向有向左的加速度,则地面对斜面体的摩擦力水平向左,根据牛顿第三定律可知,斜面体对地面的摩擦力fa水平向右;物块b和斜面体处于平衡状态,则有斜面体与地面之间无摩擦力,即fb=0物块c和斜面体有沿斜面向上的加速度,对加速度进行分解,竖直方向有向上的加速度,处于超重状态,则有水平方向有向右的加速度,则地面对斜面体的摩擦力水平向右,根据牛顿第三定律可知,斜面体对地面的摩擦力fc水平向左。则可得故BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。故选D。13.(1)2m/s2;(2)1.2m【详解】(1)放手后,A、B具有相同大小的加速度,对A、B整体根据牛顿第二定律有解得(2)细线断开时,A、B的速度大小为细线断开后,B继续上升的高度为物块B上升的最大高度为14.(1)g;(2)3g【详解】(1)绳BC刚好被拉直时,小球受力如图1所示因为,所以绳BC方向与AB垂直得θ=45°由牛顿第二定律,得可得(2)小车向左的加速度增大,AB、BC绳方向不变,而AC绳在竖直方向的分力等于重力,所以AC绳拉力不变;随着加速度的增大,BC绳拉力变大,BC绳拉力最大时,小车向左的加速度最大,小球受力如图2所示由牛顿第二定律,得其中所以最大加速度为15.(1);(2);(3)【详解】(1)若地面光滑,以A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律得然后隔离出B为研究对象,有FT1=mBa联立解得(2)若动摩擦因数均为μ,以A、B整体为研究对象,有然后隔离出B为研究对象,有联立解得(3)以A、B整体为研究对象,设斜面的倾角为θ,则以B为研究对象联立解得16.D【详解】A.将球与木块看成整体,整体受重力,绳的拉力、墙壁对木块的支持力、墙壁对木板竖直向上的静摩擦力,共计四个力作用,整体在水平方向上,根据平衡条件有显然,轻绳对球的拉力大于墙壁对木块的支持力,故A错误;B.若竖直向上推木块,隔离小球受力分析,由于球光滑、则木板对小球在竖直方向上没有力的作用,小球的受力未发生变化,则绳的拉力仍将保持不变,故B错误;C.对木块受力分析、在竖直方向上,根据平衡条件可知墙壁对木板竖直向上的静摩擦力与小球质量无关,所以小球质量增大,墙壁对木块的摩擦力仍将保持不变,故C错误;D.由于绳子不可伸长、轻弹簧能伸长,则用轻弹簧悬挂后,小球会向下移,弹簧与墙壁的夹角将变小,待系统重新静止时(弹簧与木块未接触),系统满足竖直方向上其中即水平方向上夹角变小,则可得减小,减小,根据牛顿第三定律可知木块对墙壁的压力减小,故D正确。故选D。17.C【详解】AB.以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得解得整体的加速度为以乙和丙整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得绳子的接力大小为所以AB错误;C.以丙为研究对象,根据牛顿第二定律可得盒子对滑块丙的摩擦力大小为故C正确;D.定滑轮受到细绳的作用力为故D错误。故选C。18.D【详解】A.小车在向右运动,由图可知,小车的加速度方向向右,物体1与小车有相同的加速度,对物体1受力分析,由牛顿第二定律得解得选项A错误;BC.细绳对物体1的拉力为底板对物体2的支持力为选项BC错误;D.物体2与小车也有相同加速度,由牛顿第二定律得,物体2所受底板的摩擦力为选项D正确。故选D。19.A【详解】AB.以整体为研究对象,由牛顿第二定律得F1-F2=(m1+m2)a代入数据解得a=2m/s2对m2受力分析,向左的F2和向右的弹簧弹力F,由牛顿第二定律得F-F2=m2a解得F=26N故A正确,B错误;C.在突然撤去F2的瞬间,因为弹簧的弹力不能发生突变,所以m1的受力没有发生变化,故加速度大小仍为2m/s2,故C错误;D.突然撤去F1的瞬间,m2的受力没有来得及变化,所以m2的加速度大小仍为a=2m/s2,故D错误。故选A。20.D【详解】若B不下滑,对B有由牛顿第二定律得对整体有得故选D。21.A【详解】ABC.设物体A、小物块B和斜面的质量分别为mA、mB和M,把A、B当作一个整体进行受力分析,根据平衡条件,在垂直斜面方向有对斜面进行受力分析,其受到的压力N′沿水平方向的分力为地面对斜面的支持力为联立得即当取走B后N′减小,又sinθ-μcosθ和μMg均为定值,故斜面与水平地面间的最大静摩擦力仍大于斜面受到的压力沿水平方向的分力,即斜面仍静止,故A正确,BC错误;D.把A、B当作一个整体进行受力分析,根据平衡条件,在平行于斜面方向有当取走小物块B后,有故物体A沿斜面向上做匀加速运动,故D错误。故选A。22.D【详解】A.因为M>m,m具有向上的加速度,设细线的拉力为T,根据牛顿第二定律有所以细线上的拉力一定大于mg,选项A错误;B.M具有向下的加速度,根据牛顿第二定律有所以细线上的拉力一定小于Mg,选项B错误;C.对整体分析,根据牛顿第二定律有再对m有所以细线上的拉力选项C错误;D.对定滑轮有:天花板对滑轮的拉力选项D正确。故选D。23.C【详解】对整体对物体B解得T=6N故选C。24.C【详解】桌面光滑时,对整体,加速度对M,m对M的作用力桌面粗糙时,设桌面的动摩擦因数为,对整体,加速度显然对M,m对M的作用力满足联立解得故选C。25.D【详解】对A、B、C组成的整体有对B有对C有联立各式得解得D正确,ABC错误。故选D。26.B【详解】对AB整体由牛顿第二定律可得解得对A由牛顿第二定律可得解得故B正确,ACD错误。故选B。27.C【详解】三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动,根据牛顿第二定律可得加速度大小为设和之间相互作用力为,对物块R,根据牛顿第二定律有因此设与之间相互作用力大小为,对物块P,根据牛顿第二定律有因此所以可得无论是否为零,恒成立。故选C。28.D【详解】AB.对整体,加速度对M,m对M的作用力故AB错误;CD.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,对整体,加速度对M联立解得,m对M的作用力故C错误,D正确。故选D。29.A【详解】当两球运动至二者相距时,,如图所示由几何关系可知设绳子拉力为,水平方向有解得对任意小球由牛顿第二定律可得解得故A正确,BCD错误。故选A。30.B【详解】AB.对整体受力分析如图甲所示,由牛顿第二定律有对楔形物体受力分析如图乙所示。由牛顿第二定律有可得故A错误,B正确;C.斜面体对楔形物体的作用力故C错误;D.外力F增大,则斜面体加速度增大,斜面体对楔形物体的支持力也增大,则支持力在竖直方向的分力大于重力,有向上的加速度,所以楔形物体将会相对斜面体沿斜面上滑,故D错误。故选B。31.BD【详解】AB.开始时弹簧在物体A的作用下,处于压缩状态,因为A处于平衡状态,弹力与A的重力平衡,由,可得压缩时弹簧形变量为即开始时弹簧的长度为故A错误B正确;CD.缓慢将A提起,直到使B恰好离开地面,则弹簧弹力由压缩产生的弹力变为拉伸产生的弹力,且末状态时弹力大小等于B的重力,B对地面压力为0,由,可得拉伸时弹簧形变量为即这一过程中物体A上移的距离为故C错误D正确。故选BD。32.BC【详解】A.对小球和物块组成的整体受力分析,如图甲所示根据牛顿第二定律可知,水平方向上有F=(M+m)a竖直方向上有FN=(M+m)g故A错误;BD.对小球受力分析,如图乙所示则FT=由牛顿第二定律得mgtanθ=ma则a=gtanθ故B正确,D错误;C.对整体,在水平方向上有F=(m+M)a=(m+M)gtanθ故C正确。故选BC。33.ACD【详解】第一次放置时A静止,则由平衡条件可得Mgsinα=mg第二次按图乙放置时,对整体,由牛顿第二定律得Mg-mgsinα=(M+m)a联立解得a=(1-sinα)g=对B,由牛顿第二定律有T-mgsinα=ma解得T=mg故ACD正确,B错误。故选ACD。34.BD【详解】AB.对两物块P、Q整体分析有解得A错误、B正确;CD.对物块P分析有解得轻绳的张力大小C错误、D正确。故选BD。35.AC【详解】AB.若绳子做匀速直线运动,则距绳子左端x段分析可知选项A正确,B错误;CD.若绳子做匀加速直线运动,则对整体分析距绳子左端x段分析可知解得选项C正确,D错误。故选AC。36.BC【详解】A.A、B均静止时,把A、B看成整体,受力分析可知,受重力和地面的支持力,斜面体B与地面间无摩擦力,故A错误;B.若给A施加一个竖直向下的力F,结合A分析可知,A、B一定仍能保持静止,故B正确;C.若给B施加一个水平向左的力F,当小于B与地面间的最大静摩擦力时,A、B仍保持静止,此时,A受到的摩擦力不为零;当大于B与地面间的最大静摩擦力时,A、B一起向左加速,设加速度为,物体A的质量为,对物体A受力分析,由牛顿第二定律可知,当物体A的重力和斜面B给A的支持力的合力方向向左,大小恰好等于时,物体A不受斜面B的摩擦力,故C正确;D.设斜面的倾角为,物体A的质量为,A、B均静止时,对A分析,由平衡条件有方向沿斜面向上,若给A施加一个水平向右的力F,当小于B与地面间的最大静摩擦力时,B仍保持静止,对于A,若物体A仍静止,由平衡条件有可知,斜面B给物体A的摩擦力减小了,根据牛顿第三定律可知,B受到A的摩擦力减小,故D错误。故选BC。37.AD【详解】设两物块的质量均为m,撤去拉力前,两滑块均做匀速直线运动,则拉力大小为撤去拉力前对Q受力分析可知,弹簧的弹力为AB.从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中,以向右为正方向,撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为,两滑块与地面间仍然保持相对滑动,此时滑块P的加速度为解得此刻滑块Q所受的外力不变,加速度仍为零,过后滑块P做减速运动,故PQ间距离减小,弹簧的伸长量变小,弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小,滑块Q的合外力增大,合力向左,做加速度增大的减速运动。故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时解得故滑块Q加速度大小最大值为,A正确,B错误;C.滑块PQ水平向右运动,PQ间的距离在减小,故P的位移一定小于Q的位移,C错误;D.滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为解得撤去拉力时,PQ的初速度相等,滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动,最后弹簧原长时加速度大小为;滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动,最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小,D正确。故选AD。38.ACD【详解】A.设第一节车厢提供动力为,第四节车厢提供动力为,以动车组为对象,根据牛顿第二定律可得解得动车组的加速度为A正确;B.该时刻车中稳坐的乘客具有与动车组相同的加速度,乘客不处于平衡状态,B错误;C.以第一节和第二节车厢为整体,设第三节车厢对第二节车厢的作用力为,根据牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可知,该时刻第二节车厢对第三节车厢施加的拉力为,C正确;D.以第五节和第六节车厢为整体,设第四节车厢对第五节车厢的作用力为,根据牛顿第二定律可得解得可知该时刻第四节车厢对第五节车厢施加的拉力为,D
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