高三物理专项基础训练：第14练 牛顿第三定律与连接体问题

第14练 牛顿第三定律与连接体问题
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一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．关于牛顿第三定律，下列说法中正确的是（ ）
A ．作用力先于反作用力产生，反作用力是由作用力引起的
B ．作用力发生变化后，反作用力才发生变化
C ．任何一个力的产生必涉及两个物体，它总有反作用力
D ．一对作用力和反作用力的合力一定为零
2．如图所示，A 、B 两物体质量均为m ，叠放在轻弹簧上，当对A 施加一竖直向下大小为F 的力将弹簧压缩一段，而后突然撤去F 的瞬时，则关于A 的加速度及A 、B 之间的相互作用力，下列说法中正确的是（ ）
A ．加速度为0，作用力为mg
B ．加速度为m F 2，作用力为（mg+2F ）
C ．加速度为m
F ，作用力F+mg D ．加速度为m F ，作用力为2F mg + 3．如图所示，弹簧测力计外壳质量为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.现用一竖直向上的外力F 拉着弹簧测力计，使其向下做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为（ ）
A ．mg
B ．F
C ．
0m m m + F D ．00m m m + F
4．如图所示，质量为M 的框架放在水平面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m 的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为（ ）
A ．g
B ．m
g m M )(- C ．0 D ．m
g m M )(+ 5．物体B 放在物体A 上，A 、B 的上下表面均与斜面平行如图所示，当两者以相同的初速度
靠惯性沿光滑固定斜面C 向下做匀减速运动时（ ）
A ．A 受到
B 的摩擦力沿斜面方向向上
B ．A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下
C ．A 、B 间的摩擦力为零
D ．A 、B 间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质
二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）
6．如图所示，用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B 物体上加一个小物体，它和中间的B 物体一起运动，且原拉力F 不变，那么在加上小物体以后两段绳中的拉力T a 和T b 的变化情况是（ ）
A ．T a 增大
B ．T b 增大
C ．T a 变小
D ．T b 变小
7．如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m 和M 的两物体A 与B 用细绳连接，在B 上施加一个水平恒力F ，两物体做匀加速直线运动.关于两物体间细绳上的拉力，下列说法中正确的是（ ）
A ．地面光滑时，绳子拉力大小等于m M mF +
B ．地面不光滑时，绳子拉力大小也m
M mF + C ．地面不光滑时，绳子拉力大小于m
M mF + D ．地面不光滑时，绳子拉力小于m M mF + 三、计算题
8．如图所示，放在光滑水平桌面上的滑块质量为m 1，细线的一端与m 1相连，细线跨过光滑的定滑轮后在另一端施加一竖直向下的拉力F=m 2g ，求：
（1）m 1的加速度；
（2）若细线的另一端挂一重m 2g 的物体，则m 1的加速度又是多大？
9．如图所示，物体A 放在物体B 上，物体B 放在光滑的水平面上，已知m A =6kg ，m B =2kg ，
A 、
B 间动摩擦因数μ=0.2，在A 物体上施加一水平拉力F ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要让A 、B 间产生相对滑动，则拉力F 至少为多大？（g 取10m/s 2）.
10．如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m 0的平盘，盘中有质量为m 的物体，当盘静止时，弹簧伸长了l ，今向下拉盘使弹簧再伸长△l 后停止，然后松手放开，设全过程中弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力为多大？
11．如图所示，斜面体C 与木楔B 的接触面光滑.C 固定在地面上，其倾角θ=37°，将质量为m=0.5kg 的物体A 置于B 上，A 、B 接触面粗糙且水平.当A 、B 保持相对静止一同沿斜面下滑时，求B 对A 的静摩擦力.
12．如图所示，质量为M 的斜面体置于水平面上，其上有质量为m 的小物块，各接触面均无摩擦，第一次将水平力F 1加在m 上；第二次将水平力F 2加在M 上.两次都要求m 与M 不发生相对滑动，求21F F 的值.
能力提升
13．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉力为（ ）
A ．
5
3mg μ B ．4
3mg μ C ．23mg μ D ．3μmg
14．如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每100m下降2m.为使汽车速度在s=200m的距离内减到v2=10m/s，驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70%作用于施车B，30%作用于汽车A.已知A的质量m1=2 000kg，B的质量m2=6 000kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.（重力加速度g取10m/s2）
第14练 牛顿第三定律与连接体问题
1.C
2.B
3.C
4.D
5.C
6.AD
7.AB
8.2
1212m m g m m g
m + 9.48N
10.当弹簧伸长l 静止时对整体有平衡条件有 g m m kl )(0+=，
当松开手时对整体有
a m m g m m l l k )()()(00+=+-∆+，
对m 有N －mg =ma ，
解得 .)1(mg l
t N ∆+= 11.A 、B 整体用牛顿第二定律有a =g sin θ， 对A 有N mg ma f 4.2cos sin cos ===θθθ
12.在第一种情况下对整体有F 1=（M+m ）a 1， 对m 有F 1-N 1sinθ=ma 1，N 1cosθ=mg ， 解得M
mg m M F θtan )(1+= 在第二种情况下对整体有F 2=（M+m ）a 2， 对m 有N 2sin θ=ma 2，N 2cos θ=mg
解得F 2=（M+m ）gtan θ， 得M
m F F =21 13.B
14.汽车沿倾角斜车做匀减速运动，用a 表示加速度的大小， 有as v v 22122
-=- 用F 表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有 a m m a g m m F )(sin )(2121+=+- 式中2102100
2sin -⨯==a ③ 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f ，根据题意F f 100
30= 方向与汽车前进方向相反；用f 1表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向
相同.以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有a m a g m f f 111sin =-- 由上式得
)sin ()sin )((100
301211a g a m a g a m m f +-++= 由以上各式，代入数据得f 1=880N。