人教版物理必修一试题高一 连接体问题练习题
高一物理连接体试题答案及解析
高一物理连接体试题答案及解析1.质量为的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为的小球，且。
用一力水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度向右运动，细线与竖直方向成角，细线的拉力为，如图(a)。
若用一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动的，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为，如图(b)，则()A．，B．，C．，D．，【答案】D【解析】先对左图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力根据牛顿第二定律，有①，再对左图中情况下的小球受力分析，如图：根据牛顿第二定律，有②，③，由以上三式可解得：，.再对右图中小球受力分析如图,由几何关系得：, 再由牛顿第二定律，得到,由于,故，.故选D．【考点】本题考查了力的合成与分解的运用、牛顿第二定律、整体法与隔离法．2.如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为A．（M + m）g－ma B．（M + m）g + maC．（M + m）g D．（M－m）g【答案】 A【解析】杆上的人受到重力和杆给他向上的摩擦力，由牛顿第二定律有mg-f=ma，解得f=mg-ma，由牛顿第三定律可知人也给杆一个向下的摩擦力大小为f，所以杆对地面上人的压力为Mg+f=Mg+mg-ma，所以A正确。
【考点】牛顿运动定律3.在光滑的水平面上，有两个相互接触的物体，如图所示，已知M>m，第一次用水平力F由左向右推M，物体间的相互作用力为N；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，物体间的1相互作用力为N2，则( )A．N1 >N2B．N1=N2C．N1<N2D．无法确定【答案】C【解析】第一次用水平力F由左向右推M，对M、m，根据牛顿第二定律：，对m 有：；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，对M、m，根据牛顿第二定律：，对M有，已知M>m，所以N1 <N2，所以A、B、D错误；C正确。
人教版高一物理必修一第四单元连接体专题特训
高中物理必修一第四单元连接体专题特训一、单选题1.如图所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为m A＝1 kg和m B＝2 kg的物块A、B放在长木板上，A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用水平拉力F拉A，取重力加速度g＝10 m/s2.改变F的大小，B的加速度大小可能为( )A. 1 m/s2B. 2.5 m/s2C. 3 m/s2D. 4 m/s22.如图所示，质量为2m的物块A与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为m的物块B与地面的摩擦不计，在大小为F的水平推力作用下，A、B一起向右做加速运动，则A和B之间的作用力大小为( )A. μmg3 B. 2μmg3C. 2F−4μmg3D. F−2μmg33.在光滑水平面上，有两个相互接触的物体，如图，已知M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，物体间的相互作用力为F1；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，物体间的相互作用力为F2，则（）A. F1=F2B. F1>F2C. F1<F2D. 无法确定4.如图，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，已知m A=4kg，m B=6kg。
从t＝0开始，推力F A和拉力F B分别作用于A、B上，F A、F B随时间的变化规律为：F A=8-2t(N)，F B=2+2t(N)。
则（）A. t＝0时，A物体的加速度为2m/s2B. t＝0时，A，B之间的相互作用力为4NC. t＝1.5s时，A，B开始分离D. A、B开始分离时的速度为3m/s5.质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角．槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态．通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的最大质量为（）A. 2√33m B. 2m C. (√3−1)m D. (√3+1)m6.质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“V”型槽B上，如图，α＝60°，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列说法正确的是（）A. 当M＝m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gB. 当M＝2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gC. 当M＝6m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.75gD. 当M＝5m时，A和B之间的恰好发生相对滑动7.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的小木块A和B之间用轻弹簧相连，在水平拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则（）A. a1=a2=0B. a1≠a2，a2=0C. a1= m1m1+m2a，a2=m2m1+m2a D. a1=a，a2=－m1m2a8.如图所示，水平地面上两物块A、B质量均为m＝1 kg，A与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，B与地面间的接触面光滑,A、B用轻绳相连。
专题06 连接体的平衡问题-高中物理同步练习分类专题教案(人教版2019必修第一册)
第三章相互作用——力专题05：连接体的平衡问题题组一轻绳连接体的平衡问题1.(2023安徽合肥月考)如图所示，固定在水平面上的倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用细绳连接，现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均静止在斜面上，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A.细绳对小球B的作用力大小为√3mg2B.推力F大小为2mgC.斜面对小球A的作用力大小为mgD.斜面对小球B的作用力大小为5√3mg62.(2023江苏泰州期末)如图所示，由三根光滑的杆构成的三角形框架竖直固定放置，∠A=90°，∠B=30°。
质量均为m的a、b两个小球分别套在AB、AC杆上，两球间由细线连接，两球静止时，细线与AB 杆成θ角。
重力加速度大小为g。
则下列说法中正确的是()A.细线与AB杆成的角满足45°<θ<60°B.细线受到的拉力大小为mg2C.两小球a、b对杆的压力大小之比为√3∠1D.球a对杆的压力小于球b对杆的压力3.(2022湖北襄阳期中)一粗糙斜面静止在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。
有三根细绳，其结点为O，其中一根细绳跨过滑轮与斜面上的物块A相连，另一根细绳下端悬挂B物块，现用一水平力F拉住第三根细绳，使O点与滑轮间的细绳跟竖直方向成60°角，系统处于静止状态。
保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直。
已知系统中各物体始终保持静止，则在此过程中()A.拉力F的大小可能与水平状态时的值相同B.物块A所受细绳的拉力大小一定一直增加C.地面对斜面的摩擦力大小一定一直增加D.物块A所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大题组二轻杆连接体的平衡问题4.(2023陕西宝鸡期末)如图所示，两个质量都是m的小球A和B用轻杆连接，斜靠在墙上处于平衡状态。
已知墙面光滑，水平地面粗糙。
现使A球向下移动一点，B球离墙远一点，两球再次达到平衡状态。
单元专项提升Ⅱ动力学连接体问题和临界问题(解析版)-人教版2019必修第一册高一物理同步练习
A．FΔtΔv―m1B．FΔvΔt―m1C【解答】解：在飞船与空间站对接后，推进器工作Δ飞船与空间站整体的加速度为a=ΔvA．当F＝μmg时，象棋1受到的摩擦力为B．当F＝2μmg时，桌面对象棋C．当F＝3μmg时，桌面对象棋A．5个木块向右运动的加速度a＝A．运动0.2s后，A、B B．运动4cm后，A、B C．A、B分离之前，FA．车厢左壁对球A的弹力为6NB．球B与车厢底面的动摩擦因数为C．若对小车施加水平向右的推力D．若对小车施加水平向右的推力【解答】解：A、球A保持静止，根据平衡条件可得车厢左壁对球A．2mgka【解答】解：刚开始前，物块缩状态，其压缩量为：A．A物体受到的摩擦力为B．B物体受到的重力与A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力B．当力F＝μmg时，A、B间的摩擦力为A．a1＜a2B．a1＝a2C．a1＞a2D．无法判断【解答】解：图甲中，对AB整体，由牛顿第二定律得：m B g＝（m A+m B）a1，可得：m B gm A+m B；图乙中，拉力F＝m B g，对A，由牛顿第二定律得：m B g＝m A a2，可得：a2=m B gm A，比较可得A．6m/s2；【解答】解：静止释放后，物体顿第二定律，对A有：m对B有：TA．整体的加速度a甲＞a乙B．整体的加速度a甲＝a乙A．2mg【解答】解：当球与滑块一起向左运动且与滑块间作用力恰好为如图所示；一辆货车载着同一规格的圆柱形空油桶。
在车厢底层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只油桶c，自由地摆放在油桶其它油桶间保持相对静止，忽略油桶间的摩擦作用。
当汽车由静止开始向右加速行驶时，下列说法正确的是（ ）。
4.5专题-连接体问题—江苏省如皋中学高一上学期物理人教版必修第一册
5. 如图所示, 不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦, 物体A的质量为M, 水平面
光滑, 当在绳端施以
的竖直向下的拉力作用时, 物体A的加速度
为 , 当在B端挂一质量为m kg的物体时, A的加速度为 ,则
与 的关系正确的是( )
A. g
B. g
C. g
D. 上述均不对
答案：C
由甲图可知，物体m匀速运动，故T=mg；物体M匀速运动，故T=μMg； 联立得μ=m/M； 乙图中，对M，有Mg-T’=Ma；对m，有T’-μmg=ma；联立解得a=(Mm)g/M。
7. 质量为M的小车放在光滑水平面上, 小车上用细线悬挂另一质量为m的
所以B选项是正确的, A、C、
（1）小车沿斜面向上运动的加速度多大？
由此可知 , 当 F 逐渐增大到 FT 时, 轻绳中拉力等于 1/2 FT < FT, 即小于轻绳能承受的最大拉力为 FT，轻绳还没有被拉断。
再对左图中情况下的D小. 球2受μ力(分M析，+如m图)：g
再对右图中小球受力分析, 如图
9. 如图所示，质量为M的木板上，上表面水平，放在水平桌面上，木板上
面有一质量为m的物块，物块与木板及木板与桌 面间的动摩擦因数均为μ，
若要以水平外力F将木板抽出，则力F的大小至少为 ( )
对三个木块整体 , 受力分析如图2所示：
A. μmg a球质量为m，静置于地面；
如图所示，质量为M的木板上，上表面水平，放在水平桌面上，木板上面有一质量为m的物块，物块与木板及木板与桌 面间的动摩擦因数均为μ，若要以水平外力F将木板抽出，则
，对B进行分析，
，则
连接体问题、板块模型和传送带模型(9大题型)(原卷版)—2024-2025学年高一物理(人教版必修一
连接体问题、板块模型和传送带模型（9大题型）知识点1 连接体问题1、解题方法连接体是指运动中几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或由绳子、细杆等联系在一起的物体组。
应用牛顿运动定律解决连接体问题时需注意：（1）以连接体为研究对象时，应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力；以连接体中一个物体作为研究对象时，需要考虑物体间的内力。
（2）分析连接体问题时，常用到整体法与隔离法。
连接体（系统）中各物体保持相对静止时具有相同的加速度，求解外力时，一般先用隔离法分析某一个物体的统有受力和运动情况，求出其加速度，再用整体法求解外力；求解连接体的内力时，一般先用整体法求出连接体的加速度，再用隔离法求解出物体间的内力。
2、连接体中各物体的运动（1）有共同加速度的连接体问题先用整体法求加速度，再用隔离法求相互作用力。
整体法求加速度，隔离法求相互作用力，两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。
（2）有不同加速度的连接体问题①一个物体加速运动，另一个物体静止；②两个物体均加速运动，但加速度不相等。
系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与各自加速度乘积的矢量和，即112233F m a m a m a =+++∑… 。
3、连接体问题常见模型（1）绳（弹簧）连接轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向速度大小相等；在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等，在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等。
【注意】注意内力的方向，轻绳只能提供拉力、弹簧可能处于压缩状态也可能处于拉伸状态、轻杆可以提供拉力也可以提供推力。
例如，求解A 、B 之间的拉力，先用整体法求加速度A BF a m m =+，再用隔离法求相互作用力，对B 进行分析，B T B A Bm F m a F m m ==+。
（2）接触连接依靠相互的挤压（压力）联系。
例如，材料相同，质量分别为m 1，m 2的两物体A 、B 在与斜面平行的力作用下，沿斜面向上做匀加速直线运动，无论斜面光滑还是粗糙，A 、B 之间的相互作用力为B N A B m F F m m =+。
高一物理人教版必修1 第四章牛顿运动定律应用连接体共同加速专题专项训练习题集
高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用连接体共同加速专题专项训练习题集【知识点梳理】连接体共同加速专题，解决此类问题的方法是整体法和隔离法一、整体法1．整体法是指把连接体内所有物体组成一个系统作为整体考虑，分析其受力情况，对整体列方程求解。
2．整体法可以求系统的加速度或外界对系统的作用力。
整体法不涉及系统间物体相互作用的内力3．若系统内各个物体具有相同的加速度a，整体所受到的合力为F，牛顿第二定律整体法的方程为：F=(m1+m2+m3+…+m n)a4．若系统内各个物体的加速度不同时，也可以运用整体法，牛顿第二定律的方程为：F=m1a1+m2a2+…+m n a n5．若系统内各个物体由细绳通过滑轮连接，物体的加速度大小相同时，也可以将细绳等效在一条直线上用整体法处理，如图所示，牛顿第二定律整体法的方程为：(m1-m2)g=(m1+m2)a二、隔离法1．隔离法是指当涉及连接体内各部分间的相互作用力时，从研究方便出发，把整体从某处隔离开来，分为两个部分，选择其中受力简单的部分作为研究对象，分析受力情况，再列方程求解。
2．隔离法可以求系统内物体间相互作用力（即整体法中的内力）和各物体运动的加速度。
3．隔离法选择原则为：一是必须把要题目中涉及的内力涉及上，二是所选隔离对象和所列方程数尽量少。
一般说来把整体只分为两部分，且选择其中受力简单的部分作为研究对象。
4．若隔离法中选择的研究对象所受的合力为F1，质量为m1，其加速度为a，则牛顿第二定律的方程为：F1=m1a三、问题分类1．已知外力求内力，先整体法后隔离法，先利用整体法求出共同的加速度，再利用隔离法求出相互作用的内力。
2．已知内力求外力，先隔离法后整体法，先利用涉及的内力选择隔离法求出共同的加速度，再利用整体法求出外力。
3．整体法和隔离法共同涉及的物理量是共同运动的加速度。
【典题训练】1．如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。
2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：连接体、临界极值
连接体、临界极值1.如图所示，质量为2m 的物块A 与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为m 的物块B 与地面的摩擦不计，在大小为F 的水平推力作用下，A 、B 一起向右做加速运动，则A 和B 之间的作用力大小为( )A.μmg 3B.2μmg 3C.2F －4μmg 3D.F －2μmg 32.如图所示，物体从倾角为α的固定斜面顶端由静止释放，它滑到底端时速度大小为v 1；若它由斜面顶端沿竖直方向自由落下，末速度大小为v ，已知v 1是v 的k 倍，且k <1.物体与斜面间的动摩擦因数为( )A ．(1－k )sin αB ．(1－k )cos αC ．(1－k 2)tan α D.1－k 2tan α3.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是15 m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h ，g 取10 m/s 2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )A ．速度为7.5 m/s ，超速B ．速度为15 m/s ，不超速C ．速度为15 m/s ，超速D ．速度为7.5 m/s ，不超速4.某物理兴趣小组用频闪照相机测小球在竖直上抛过程中受到的空气阻力．将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出，用频闪照相机记录了全过程，图甲和图乙分别是上升过程和下降过程的频闪照片，O 是运动的最高点．设小球所受阻力大小不变，则小球受到的阻力大小约为( )A.14mgB.13mgC.12mg D ．mg 5.如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A ，通过绳子与物体B 相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长.如果m B ＝3m A ，则绳子对物体A 的拉力大小为( )A.m B gB.34m A gC.3m A gD.34m B g 4.如图所示，质量为M 、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m 的小铁球，现用一水平向右的推力F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角.重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.F ＝(M ＋m )g tan αC.系统的加速度为a ＝g sin αD.F ＝mg tan α6.物体甲、乙原来静止于光滑水平面上．从t ＝0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，速度随时间变化如图甲所示；乙受到如图乙所示的水平拉力作用．则在0～4 s 的时间内( )甲 乙A ．甲物体所受合力不断变化B ．甲物体的速度不断减小C ．2 s 末乙物体改变运动方向D ．2 s 末乙物体速度达到最大7.(多选)一物体在几个力的共同作用下处于静止状态，现使其中向东的一个力F 的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值(方向不变)，则( )A ．物体始终向西运动B ．物体先向西运动后向东运动C ．物体的加速度先增大后减小D ．物体的速度先增大后减小8.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 的A 、B 两个物体，A 、B 间的最大静摩擦力为μmg ，现用水平拉力F 拉B ，使A 、B 以同一加速度运动，则拉力F 的最大值为( )A.μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg9.如图所示，质量为4 kg的小球用细线拴着吊在行驶的汽车后壁上，线与竖直方向夹角为37°.已知g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)当汽车以加速度a＝2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小.(2)当汽车以加速度a＝10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小.10.如图所示，有一质量为2 kg的物体放在长为1 m的固定斜面顶端，斜面倾角θ＝37°，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)若由静止释放物体，1 s后物体到达斜面底端，则物体到达斜面底端时的速度大小为多少？(2)物体与斜面之间的动摩擦因数为多少？(3)若给物体施加一个竖直方向的恒力，使其由静止释放后沿斜面向下做加速度大小为1.5 m/s2的匀加速直线运动，则该恒力大小为多少？11.如图所示，一质量为m＝100 kg的箱子静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t1＝10 s后撤去拉力，又经t2＝1 s箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：(1)拉力F大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.12.在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度64 m处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处速度恰好减为零．已知游客和座椅总质量为1 500 kg，下落过程中最大速度为20 m/s，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)游客下落过程的总时间；(2)恒定阻力的大小．答案解析1.如图所示，质量为2m 的物块A 与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为m 的物块B 与地面的摩擦不计，在大小为F 的水平推力作用下，A 、B 一起向右做加速运动，则A 和B 之间的作用力大小为( )A.μmg 3B.2μmg 3C.2F －4μmg 3D.F －2μmg 3【答案】 D【解析】 以A 、B 组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得，F －μ·2mg ＝(2m ＋m )a ，整体的加速度大小为a ＝F －2μmg 3m ；以B 为研究对象，由牛顿第二定律得A 对B 的作用力大小为F AB ＝ma ＝F －2μmg 3，即A 、B 间的作用力大小为F －2μmg 3，选项D 正确. 2.如图所示，物体从倾角为α的固定斜面顶端由静止释放，它滑到底端时速度大小为v 1；若它由斜面顶端沿竖直方向自由落下，末速度大小为v ，已知v 1是v 的k 倍，且k <1.物体与斜面间的动摩擦因数为( )A ．(1－k )sin αB ．(1－k )cos αC ．(1－k 2)tan αD.1－k 2tan α【答案】 C【解析】 设斜面长为x ，高为h ，物体下滑过程受到的摩擦力为F f ，由于物体沿斜面匀加速下滑，设加速度为a ，则由牛顿第二定律可得mg sin α－F f ＝ma ，F f ＝μmg cos α，所以a ＝g (sin α－μcos α)，由运动学公式可知v 12＝2ax ＝2gx (sin α－μcos α)，v 2＝2gh由题意：v 1＝kv且h ＝x ·sin α解得：μ＝(1－k 2)tan α，故C 正确．3.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是15 m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h ，g 取10 m/s 2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )A ．速度为7.5 m/s ，超速B ．速度为15 m/s ，不超速C ．速度为15 m/s ，超速D ．速度为7.5 m/s ，不超速【答案】B【解析】设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得：μmg ＝ma ，解得a ＝μg .由匀变速直线运动的速度位移关系式v 20＝2ax ，可得汽车刹车前的速度为v 0＝15 m/s ＝54 km/h<60 km/h ，所以不超速，因此B 正确．4.某物理兴趣小组用频闪照相机测小球在竖直上抛过程中受到的空气阻力．将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出，用频闪照相机记录了全过程，图甲和图乙分别是上升过程和下降过程的频闪照片，O 是运动的最高点．设小球所受阻力大小不变，则小球受到的阻力大小约为( )A.14mgB.13mgC.12mg D ．mg 【答案】C【解析】根据Δx ＝aT 2，推导可得上升阶段与下降阶段的加速度之比a 上a 下＝31，又根据牛顿第二定律，上升阶段mg ＋f ＝ma 上，下降阶段mg －f ＝ma 下，由以上各式可得f ＝12mg ，选项C 正确． 5.如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A ，通过绳子与物体B 相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长.如果m B ＝3m A ，则绳子对物体A 的拉力大小为( )A.m B gB.34m A gC.3m A gD.34m B g 【答案】 B【解析】 对A 、B 整体进行受力分析，根据牛顿第二定律可得m B g ＝(m A ＋m B )a ，对物体A ，设绳的拉力为F ，由牛顿第二定律得，F ＝m A a ，解得F ＝34m A g ，B 正确. 4.如图所示，质量为M 、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m 的小铁球，现用一水平向右的推力F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角.重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.F ＝(M ＋m )g tan αC.系统的加速度为a ＝g sin αD.F ＝mg tan α【答案】 B【解析】 隔离小铁球受力分析得F 合＝mg tan α＝ma 且合外力方向水平向右，故小铁球加速度为g tan α，因为小铁球与凹槽相对静止，故系统的加速度也为g tan α，A 、C 错误.对整体受力分析得F ＝(M ＋m )a ＝(M ＋m )g tan α，故B 正确，D 错误.6.物体甲、乙原来静止于光滑水平面上．从t ＝0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，速度随时间变化如图甲所示；乙受到如图乙所示的水平拉力作用．则在0～4 s 的时间内( )甲 乙A ．甲物体所受合力不断变化B ．甲物体的速度不断减小C ．2 s 末乙物体改变运动方向D ．2 s 末乙物体速度达到最大【答案】D【解析】对于甲物体，由v t 图线可知，其加速度恒定，合力恒定，选项A 错误；甲物体的速度先减小为零，再逐渐增大，选项B 错误；对于物体乙，由题图乙可知，合力先逐渐减小为零，再反向逐渐增大，因而物体乙先做加速度减小的加速运动，t ＝2 s 时速度达到最大，然后做加速度增大的减速运动，t ＝4 s 时速度减小为零，选项C 错误，D 正确．7.(多选)一物体在几个力的共同作用下处于静止状态，现使其中向东的一个力F 的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值(方向不变)，则( )A ．物体始终向西运动B ．物体先向西运动后向东运动C ．物体的加速度先增大后减小D ．物体的速度先增大后减小【答案】AC【解析】除向东的力外，其他力的合力F ′一定向西，且大小恒定，则物体的加速度a ＝F ′－F m，因为F 先减后增，所以加速度先增后减，故选项C 正确；由于向西的力始终比向东的力大，故加速度一直向西，与速度同向，所以物体也一直向西做加速运动，故选项A 正确，B 、D 错误．8.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 的A 、B 两个物体，A 、B 间的最大静摩擦力为μmg ，现用水平拉力F 拉B ，使A 、B 以同一加速度运动，则拉力F 的最大值为( )A.μmgB.2μmgC.3μmgD.4μmg【答案】 C【解析】 当A 、B 之间恰好不发生相对滑动时力F 最大，此时，A 物体所受的合力为μmg ，由牛顿第二定律知a A ＝μmg m＝μg ，对于A 、B 整体，加速度a ＝a A ＝μg .由牛顿第二定律得F ＝3ma ＝3μmg . 9.如图所示，质量为4 kg 的小球用细线拴着吊在行驶的汽车后壁上，线与竖直方向夹角为37°.已知g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)当汽车以加速度a ＝2 m/s 2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小.(2)当汽车以加速度a ＝10 m/s 2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小.【答案】 (1)50 N 22 N (2)40 2 N 0【解析】 (1)当汽车以加速度a ＝2 m/s 2向右匀减速行驶时，小球受力分析如图甲.由牛顿第二定律得：F T1cos θ＝mg ，F T1sin θ－F N ＝ma代入数据得：F T1＝50 N ，F N ＝22 N由牛顿第三定律知，小球对车后壁的压力大小为22 N.(2)当汽车向右匀减速行驶时，设小球所受车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a 0，受力分析如图乙所示.由牛顿第二定律得：F T2sin θ＝ma 0，F T2cos θ＝mg代入数据得：a 0＝g tan θ＝10×34m/s 2＝7.5 m/s 2 因为a ＝10 m/s 2＞a 0所以小球会飞起来，F N ′＝0由牛顿第二定律得：F T2＝(mg )2＋(ma )2＝40 2 N.10.如图所示，有一质量为2 kg 的物体放在长为1 m 的固定斜面顶端，斜面倾角θ＝37°，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)若由静止释放物体，1 s 后物体到达斜面底端，则物体到达斜面底端时的速度大小为多少？(2)物体与斜面之间的动摩擦因数为多少？(3)若给物体施加一个竖直方向的恒力，使其由静止释放后沿斜面向下做加速度大小为1.5 m/s 2的匀加速直线运动，则该恒力大小为多少？【答案】 (1)2 m/s (2)0.5 (3)5 N【解析】 (1)设物体到达斜面底端时速度大小为v ，由运动学公式得：x ＝12vt ，v ＝2x t ＝2×11m/s ＝2 m/s ； (2)由运动学公式得a 1＝v t＝2 m/s 2，由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma 1，联立解得μ＝0.5； (3)物体沿斜面向下运动，恒力F 与重力的合力竖直向下，设该合力为F 合，则F 合sin θ－μF 合cos θ＝ma 2，将a 2＝1.5 m/s 2，θ＝37°，μ＝0.5代入，可得F 合＝15 N ，F 合＝mg －F ＝15 N ，解得F ＝5 N.11.如图所示，一质量为m ＝100 kg 的箱子静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t 1＝10 s 后撤去拉力，又经t 2＝1 s 箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)拉力F 大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x .【答案】 (1)500 N (2)27.5 m【解析】(1)撤去拉力前，箱子受重力mg 、支持力F N 、拉力F 、摩擦力F f 作用，设运动加速度为a 1，根据牛顿运动定律有：F N ＋F sin θ－mg ＝0F f ＝μF NF cos θ－F f ＝ma 1撤去拉力后，箱子受重力mg 、支持力F ′N 、摩擦力F ′f 作用，设运动加速度为a 2，根据牛顿运动定律有： －μmg ＝ma 2a 1t 1＋a 2t 2＝0解方程，代入数据得：F ＝500 N.(2)撤去拉力前，箱子做匀加速运动：x 1＝12a 1t 21撤去拉力后，箱子做匀减速运动：x 2＝a 1t 12·t 2解方程，代入数据得：x ＝x 1＋x 2＝27.5 m.12.在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度64 m 处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4 m 高处速度恰好减为零．已知游客和座椅总质量为1 500 kg ，下落过程中最大速度为20 m/s ，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)游客下落过程的总时间；(2)恒定阻力的大小．【答案】(1)6 s (2)2.25×104 N【解析】(1)设下落的最大速度为v m ＝20 m/s由v 2m ＝2gh 1，v m ＝gt 1可知，游客下落过程中自由落体过程对应的时间t 1＝2 s下落高度h 1＝20 m设游客匀减速下落过程的高度为h 2，加速度为a 2则v 2m ＝2a 2h 2，h 2＝64 m －4 m －h 1＝40 m可得a 2＝5 m/s 2由v m －a 2t 2＝0可得游客匀减速下落的时间t 2＝4 s游客下落过程的总时间t ＝t 1＋t 2＝6 s.(2)设匀减速过程中所受阻力大小为F f 由牛顿第二定律可得：F f－mg＝ma2解得F f＝m(a2＋g)＝2.25×104 N.。
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高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）
高一物理 连接体问题练习题
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
2．如图3-3-2所示，弹簧秤外壳质量为m 0，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 ．m m m
+0mg C ．m m m +00F
D ．m
m m
+0 F
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T a 和T b 的变化情况是 （ ） A ．T a 增大，T b 减小 B ．T a 增大，T b 增大 C ．T a 减小，T b 增大
D ．T a 减小，T b 减小
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m A 和m B ． F m m 0
图3-3-2
A
B F 图3-3-1
图3-3-3
F
T a
T b A C B 图3-3-4
A
B
F
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？
（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 ．F A 是4N 的水平向右恒力，(163)B F t =-N （t 以s 为单位），是随时间变化的水平力，t=0时，F B 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．
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3-3-8
2
1
图
3-3-6
图
3-3-7
图3-3-9
10．如图3-3-10所示，A 、B 两物体的质量分别是m 1和m 2，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： （1）A 、B 间的相互作用力；
（2）为维持A 、B 间不发生相对滑动，力F 的取值范围． 1．AC 2．D 3．B 4．C 5．B
A B
m F m m +，3个
6．2
1232(2)v s g μμ=+，压力，122()3
mg μμ-
7．12s 8．sin cos mg θθ 9．N =32N ，f =14N ，a =2.5m/s 2 10．（1）212()(sin cos )m N F m m θμθ=
+-；（2）112122
()
()(tan )m m m m m g F g m μθμ++<≤-
图3-3-27。