高中物理 加强练习第三章　32.加速度不同的连接体问题

32.加速度不同的连接体问题(分值：30分)1~5题每题6分，共30分1.(多选)(2025·四川成都市检测)如图A、B两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接B，另一端绕过轻质光滑定滑轮连接C物体，已知A和C的质量都是1kg，B的质量是2kg，A、B间的动摩擦因数是0.3，其他摩擦不计。由静止释放C，C下落一定高度的过程中(C未落地，B未撞到滑轮，g取10m/s2)。下列说法正确的是()A.A、B两物体没有发生相对滑动B.A物体受到的摩擦力大小为3NC.细绳的拉力大小等于7.5ND.B物体的加速度大小是3m/s2答案AC解析假设A、B不发生相对滑动，根据牛顿第二定律可知，A、B、C整体的加速度大小为a=mCgmA隔离对A分析，有Ff静=mAa=2.5N<μmAg=3N假设成立，即A、B两物体不发生相对滑动，A所受的摩擦力大小为2.5N；A、B、C的加速度为2.5m/s2，故A正确，B、D错误；隔离对C分析，根据牛顿第二定律得mCg-FT=mCa解得细绳的拉力大小为FT=7.5N，故C正确。2.(2025·山东临沂市检测)如图所示，两固定光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2m和m的两个滑块放置于两个斜面上，两滑块用不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮连接。开始时控制两滑块使轻绳刚好伸直但无张力，某时刻由静止同时释放两滑块，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为g。关于释放两滑块的瞬间下列说法正确的有()A.质量为2m的滑块加速度大小为2-2B.质量为2m的滑块加速度大小为2-2C.绳对质量为m的滑块的拉力大小为1+2D.绳对质量为m的滑块的拉力大小为1+2答案C解析释放两滑块的瞬间，质量为2m的滑块重力沿斜面向下的分力大小为Gx=2mgsin30°=mg，质量为m的滑块重力沿斜面向下的分力大小为Gx'=mgsin45°=22由于Gx>Gx'，所以质量为2m的滑块将沿斜面向下做匀加速直线运动，质量为m的滑块将沿斜面向上做匀加速直线运动，且二者的加速度大小相等，对两滑块整体利用牛顿第二定律，可得Gx-Gx'=(2m+m)a解得两滑块的加速度大小为a=2-26g，故A、隔离m，利用牛顿第二定律有FT-Gx'=ma解得轻绳对质量为m的滑块的拉力大小FT=1+23mg，故C正确，3.(多选)如图所示，仅斜面光滑、倾角为θ=30°的纵截面为直角三角形的斜面体静置在水平地面上，斜面体顶端装有光滑定滑轮。质量均为1kg的物块A、B用跨过滑轮的轻绳相连。物块A和滑轮之间的轻绳与斜面平行，物块B自然下垂，不计滑轮的质量，重力加速度g取10m/s2，同时由静止释放物块A、B后的一小段时间内，物块A、B均未碰到地面和滑轮，斜面体相对地面保持静止，则该过程中下列说法正确的是()A.物块B运动方向向上B.物块A的加速度大小为2.5m/s2C.轻绳的拉力大小为7.5ND.地面给斜面体的摩擦力方向水平向左答案BC解析物块A沿斜面的分力G1=mgsinθ=5N<GB=mg=10N因此物块A将沿斜面向上运动，物块B向下运动，选项A错误；以物块A、B为整体，设共同加速度为a，有GB-G1=2ma解得a=2.5m/s2，选项B正确；以物块B为研究对象有GB-FT=ma解得FT=GB-ma=7.5N，选项C正确；由于物块A将沿斜面向上加速运动，对斜面体和A、B整体，水平方向具有向右的加速度，因此地面给斜面体的摩擦力方向水平向右，选项D错误。4.如图所示，水平路面上有一辆翻斗车正在卸货。货物A的质量为m，翻斗车的质量为M，某时刻货物A正在沿车厢加速下滑，此时车厢与水平面的夹角为θ。若货物与车厢间的摩擦不计，且翻斗车始终保持静止，重力加速度g，则该时刻水平路面对车的支持力和摩擦力的大小分别为()A.Mg+mgcos2θ；mgsin2θB.Mg+mgsin2θ；mgcos2θC.Mg+mgcos2θ；mgsinθcosθD.Mg+mgsin2θ；mgsinθcosθ答案C解析设货物A的加速度为a，对货物和翻斗车整体分析，水平方向Ff=macosθ竖直方向(M+m)g-FN=masinθ，对货物有ma=mgsinθ联立以上各式可解出Ff=mgsinθcosθFN=Mg+mgcos2θ，故选C。5.(2025·重庆市南开中学检测)如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动，已知A、B的质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当A运动的位移为h时，B的速度大小为()A.gh B.2C.2gh5答案D解析解法一：根据滑轮组的特征可知，释放后B向下运动，A向上运动，设绳子上的张力为FT，对A根据牛顿第二定律有2FT-mg=maA，对B根据牛顿第二定律有mg-FT=maB，且有aB=2aA，解得aA=15g，aB=25g。设A运动的位移为h时所用时间为t，根据匀变速直线运动位移与时间的关系有h=12aAt2，解得t=10