2021届高考一轮复习基础练习：牛顿运动定律运用之连接体模型 (word 含答案)
高中物理复习--连接体问题(2021年整理)
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连接体运动问题一、教法建议【解题指导】“连接体运动”是在生活和生产中常见的现象，也是运用牛顿运动定律解答的一种重要题型。
在“连接体运动”的教学中，需要给学生讲述两种解题方法──“整体法"和“隔离法”。
如图1—15所示:把质量为M 的的物体放在光滑．．的水平．．高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m 的物体连接起来，求：物体M 和物体m 的运动加速度各是多大？⒈ “整体法”解题采用此法解题时，把物体M 和m 看作一个整体．．，它们的总质量为(M+m )。
把通过细绳连接着的M 与m 之间的相互作用力看作是内力．．，既然水平高台是光滑无阻力的，那么这个整体所受的外力．．就只有mg 了。
又因细绳不发生形变，所以M 与m 应具有共同的加速度a 。
现将牛顿第二定律用于本题，则可写出下列关系式：mg=（M+m)a所以，物体M 和物体m 所共有的加速度为: g mM m a += ⒉ “隔离法”解题采用此法解题时，要把物体M 和m 作为两个物体隔离开分别进行受力分析，因此通过细绳连接着的M与m 之间的相互．．作用力T 必须标出，而且对M 和m 单．独．来看都是外力．．（如图1—16所示）。
根据牛顿第二定律对物体M 可列出下式：T=Ma ①根据牛顿第二定律对物体m 可列出下式：mg-T=ma ②将①式代入②式：mg —Ma=ma mg=（M+m)a所以物体M 和物体m 所共有的加速度为:g m M m a += 最后我们还有一个建议：请教师给学生讲完上述的例题后，让学生自己独立推导如图1-17所示的另一个例题：用细绳连接绕过定滑轮的物体M 和m ，已知M 〉m ，可忽略阻力，求物体M 和m 的共同加速度a 。
2021届高考一轮复习基础练习：牛顿运动定律运用之传送带模型 (word版)(有答案)
2021届高考一轮复习基础练习：牛顿运动定律运用之传送带模型一、单选题(下列题目中只有一个选项是满足题意的)1．如图所示，足够长的水平传送带以v0＝2 m/s的速率顺时针匀速运行．t＝0时，在最左端轻放一个小滑块，t＝2 s 时，传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g＝10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的v－t图象正确的是()A．B．C．D．2．如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ()1 / 9A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B．粮袋开始运动的加速度为g(sin θ－μcos θ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C．若μ≥tan θ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>g sinθ3．如图所示，传送带保持v0＝1 m/s的速度运动，现将一质量m＝0.5 kg的物体从传送带左端放上，设物体与传送带间动摩擦因数μ＝0.1，传送带两端水平距离x＝2.5 m，则运动时间为（）A．1sB．2sC．3sD．4s4．如图甲，MN是倾角θ=37°传送带的两个端点，一个质量m=5kg的物块（可看作质点），以4m/s的初速度自M点沿传送带向下运动。
物块运动过程的v-t图像如图乙所示，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．物块最终从N点离开传送带3 / 9B ．物块与传送带间的动摩擦因数为0.6C ．物块在第6s 时回到M 点D ．传送带的速度v =2m/s ，方向沿斜面向下5．如图，MN 是一段倾角为θ=30°的传送带，一个可以看作质点，质量为m =1kg 的物块，以沿传动带向下的速度04v =m/s 从M 点开始沿传送带运动。
连接体模型(牛顿第二定律)-2024年高考物理一轮复习考点通关卷(解析版)
考点巩固卷连接体模型(牛顿第二定律)建议用时：50分钟考点序号考点题型分布考点1轻绳或轻弹簧连接的连接体模型5单选+1多选考点2整体法或隔离法解决连接体模型2单选+3多选考点3速度不同的连接体模型2单选+1多选考点01：轻绳或轻弹簧连接的连接体模型(10单选)一、单选题1(2023·北京·统考高考真题)如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。
若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。
则F的最大值为()A.1NB.2NC.4ND.5N【答案】C【详解】对两物块整体做受力分析有F=2ma再对于后面的物块有F T max=maF T max=2N联立解得F=4N故选C。
2(2023·江苏镇江·统考三模)如图所示，轻质弹簧一端连接在固定斜面底端的挡板上，另一端与物块A连接，物块A静止在斜面上，弹簧恰好处于原长，A与斜面间动摩擦因数μ=tanθ，t=0时刻给A 一沿斜面向下的瞬时冲量，物块A在运动过程中，加速度a、动能E k、弹性势能E p与路程s及运动时间t的变化关系可能正确的是()A. B.C. D.【答案】B【详解】以弹簧恰好处于原长的位置为坐标原点且取向下为正，则记物块A 运动的位移为x ，则滑块A 下滑过程中有x =s ，上滑过程中s =2s 0-x ，故加速度a 、动能E k 、弹性势能E p 与路程s 的关系图线与关于位移x 的关系图线形状相同。
AB ．由于刚开始时物块A 静止在斜面上，弹簧恰好处于原长，A 与斜面间动摩擦因数μ=tan θ，则物块A 下滑过程中有kx =ma则物块A 下滑过程中a -x 图线是一条过原点的直线，当A 下滑的到最低点后上滑过程中有kx -2mg sin θ=ma则A 上滑过程中a -x 图线应是一条下倾的直线，且最大加速度要比上滑的最大加速度要小，但物块A 不是做匀变速直线运动，则a 与t 的关系不可能是直线，A 错误、B 正确；C ．根据以上分析可知，滑块下滑过程中重力和摩擦力抵消，则滑块的合外力为弹力，根据动能定理有12kx 2=E k 0-E k 则下滑过程中E k -x 图线应该是一条开口向下的抛物线，当滑块上滑过程有12ks 20-12kx 2-2mg sin θ⋅x =E k 则上滑过程中E k -x 图线也应该是一条开口向下的抛物线，但根据牛顿第二定律可知上滑过程中在到达x =0(即路程2s 0)前某位置有A 的合外力为零，此位置动能最大，此后A 就开始做减速运动，动能将减小，C 错误；D ．物体A 下滑过程中E p 与下滑位移x 的关系为E p =12kx 2则物块A 下滑过程中E p -x 图线应该是一条开口向上的抛物线，当滑块上滑过程有E p =12ks 20-12kx 2则物块A 上滑过程中E p -x 图线应该是一条开口向下的抛物线，D 错误。
高考物理一轮复习 专题三 牛顿运动定律 考点3 连接体问题课件
专题三 牛顿运动定律
考点三 连接体问题 撬点·基础点 重难点 撬法·命题法 解题法
撬题·对点题 必刷题
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
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高中物理 牛顿运动定律的应用-牛顿运动定律的应用之连接体问题精选针对训练(2021年最新整理)
高中物理牛顿运动定律的应用-牛顿运动定律的应用之连接体问题精选针对训练编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理牛顿运动定律的应用-牛顿运动定律的应用之连接体问题精选针对训练）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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牛顿运动定律的应用—牛顿运动定律的应用之连接体问题1. （多选)如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B，水平推力F作用在木块A上,用F AB表示木块A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是（）A. 若地面是完全光滑的，则F AB＝FB。
若地面是完全光滑的，则F AB＝F/2C. 若地面是有摩擦的，且木块A、B未被推动，可能F AB＝F/3D. 若地面是有摩擦的,且木块A、B被推动，则F AB＝F/22. （多选）如图所示,在光滑地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动，小车质量是M,木块质量是m,力大小是F，加速度大小是a,木块和小车之间动摩擦因数是μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（）A.μmg B。
C。
μ(M+m)g D。
ma3. 如图所示,用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R,使其一起做匀加速运动。
若P和Q之间的相互作用力为6 N，Q和R之间的相互作用力为4 N，Q的质量是2 kg，那么R的质量是( )A. 2 kgB. 3 kgC. 4 kgD. 5 kg4. 如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上．当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1。
高考物理计算题复习《用牛顿运动定律分析连接体问题》(解析版)
《用牛顿运动定律分析连接体问题》一、计算题1.如图所示，轻绳长，能承受最大拉力为10N。
静止在水平面上的A、B两个物体通过该轻绳相连，A的质量，B的质量。
A、B与水平面间的动摩擦因数都为，。
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，轻绳刚好被拉断取求绳刚被拉断时F的大小；若绳刚被拉断时，A、B的速度为，保持此时F大小不变，当A的速度恰好减为0时，A、B间距离为多少？2.如图所示，质量分别为2m和m的两物体A、B叠放在一起，放在光滑的水平地面上，已知A、B间的最大摩擦力为A物体重力的倍，若用水平力分别作用在A或B上，使A、B保持相对静止做加速运动，则作用于A、B上的最大拉力与之比为多少？3.如图所示，水平地面有三个质量均为的小物块A、B、C，A、B间用一根轻绳水平相连。
一水平恒力F作用于A，使三物块以相同加速度运动一段时间后撤去F。
已知B与C之间的动摩擦因数，A和C与地面间的动摩擦因数，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。
求：力F的最大值；从撤去F到三物块停止运行的过程中，B受到的摩擦力。
4.如图所示，A、B两个物体间用最大张力为200N的轻绳相连，，，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F 的最大值是多少？取5.如图所示，木板B静止在水平桌面上，大小可以忽略的小物块A静止在B的右端。
已知A和B的质量均为，A与B及B与桌面间的动摩擦因数均为，取。
现给木板B施加一水平向右的恒定拉力F。
要使A、B以相同的加速度向右运动，求拉力的大小需要满足什么条件；若已知B的长度为，厚度不计，要使B相对于A运动，且A在整个过程中相对于地面的总距离超过4cm，求拉力需要满足什么条件。
6.如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角的斜面．放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行．现对A施加一水平向右的恒力F，使A、B、C恰好保持相对静止．已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒力F的大小．7.如图所示，A，B两物块的质量分别为，，静止叠放在水平地面上，B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。
2021高考物理能力训练-牛顿运动定律及连接体问题
能力训练3 牛顿运动定律及连接体问题（时间60分钟，赋分100分）训练指要本套试题训练和考查的重点是：掌握超重和失重的概念，学会用超重和失重的思想来解决实际问题.掌握处理较简单的连接体问题的方法.第3题和第15题为创新题.这些题新在理论联系实际，能有效地提高学生分析问题和解决问题的能力.一、选择题（每小题5分，共40分）1.一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图2—3—1所示.在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是图2—3—1A.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小2.木块静止在光滑水平面上，子弹以较大的水平速度v从木块左面射入，从右面射出，木块获得速度ｕ.设子弹对木块的作用力与速度无关，如v增大，则ｕA.增大B.减小C.不变D.无法确定3.（2001年全国高考试题）惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速度计的构造原理的示意图如图2—3—2所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定端相连，滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导，设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为x，则这段时间内导弹的加速度为图2—3—2A.方向向左，大小为kx/mB.方向向右，大小为kx/mC.方向向左，大小为2kx/mD.方向向右，大小为2kx/m4.如图2—3—3所示，两斜面高都是h，倾角分别为α、β，α＜β.滑块1与左边斜面之间的动摩擦因数为μ1，从顶端由静止而下滑，经过时间t 1滑到底端，滑到底端时速度大小为v 1.滑块2与右边的斜面之间的动摩擦因数为μ2，从顶端由静止而下滑，经过时间t 2滑到底端，滑到底端时速度大小为v 2图2—3—3A.若已知v 1=v 2，那么可知t 1＞t 2B.若已知μ1=μ2，那么可知v 1=v 2C.若已知t 1=t 2，那么可知μ1＜μ2D.若已知μ1＜μ2，那么可知t 1=t 25.如图2—3—4所示，A 和B 两物体的质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上.若对物体A 施以水平推力F ，则物体A 对物体B 的作用力为A.211m m m +FB. 212m m m +FC.FD.12m m F6.如图2—3—5所示，弹簧秤外壳质量为m 0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一重物质量为m ，现用一方向竖直图2—3—4向上的外力F 拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为图2—3—5A.mgB.m m m+0mg C.mm m +00FD.mm m+0 F7.如图2—3—6所示，A 、B 两条直线是在A 、B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A 和m B 的两个物体得出的加速度a 与力F 之间的关系图线，分析图线可知，下列说法中正确的是图2—3—6①比较两地的重力加速度，有g A ＞g B②比较两物体的质量，有m A ＜m B ③比较两地的重力加速度，有g A =g B④比较两物体的质量，有m A＞m BA.②③B.①②C.①④D.③④8.如图2—3—7所示，物体A、B质量分别为m1、m2，叠放在倾角为α的斜面上，A、B之间的动摩擦因数为μ1，B与斜面之间的动摩擦因数为μ2，A、B保持相对静止，一起加速下滑，μ1、μ2、α相互之间一定满足图2—3—7A.μ1≥μ2，tanα＞μ2B.μ1≤μ2，tanα＞μ2C.tanα＞μ1≥μ2D.tanα＞μ=μ12二、填空题(每小题6分，共24分)9.如图2—3—8所示，两个相同的小球用轻弹簧连图2—3—8 接，球A上端用细线系住挂起来，则静止后线被剪断的瞬间，A球的加速度大小为________，方向为_______，B球加速度大小为________.10.质量为2.0 kg的物体，从离地面16 m高处，由静止开始加速下落，经 2 s落地，则物体下落的加速度的大小是________ m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是________N.(g取10 m/s2)11.如图2—3—9所示，一质量为M的塑料球形容器在A 处与水平面接触，它的内部有一根直立的轻弹簧，弹簧下端固定于容器内壁底部，上端系一个带正电、质量为m的小球在竖直方向振动.当加一向上的匀强电场后，在弹簧正好处于原长时，小球恰有最大速度，则当球形容器在A处对桌面压力为0时，小球的加速度a=________.图2—3—912.在光滑的水平地面上，静止停放着小平板车B，它的质量m B=4 kg，在B的左端有一块小滑块A，A的质量m A=1 kg.A 与B之间的动摩擦系数为μ=0.2，小车长L=2 m，现在用F=14 N的水平力向左拉小车，3 s末小车的速度为________.(g取10 m/s2)三、计算题(共36分)13.(12分)如图2—3—10所示，A、B两个光滑的梯形木块质量均为m，紧挨着并排放在光滑水平面上.倾角θ=60°.欲使A、B在水平推力F作用下，一起加速运动(两者无相对滑动)，F不能超过多少?图2—3—10 图2—3—1114.（12分）如图2—3—11所示，A、B两个物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为m A=3 kg,m B=6 kg，今用水平力F A推A，用水平力F B拉B，F A和F B随时间变化的关系是F A=9-2t(N),F B=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离，它们的位移是多少？15.（12分）如图2—3—12所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R0.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线.从O 点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB 接在电压为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB 沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.图2—3—12(1)当列车在水平轨道上向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系，以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速度仪.(θ为列车加速度为a时，细金属丝与竖直方向的夹角）(2)这个装置能测得的最大加速度为多大？（3）为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择应有什么特殊要求？参考答案一、1.BC 2.B 3.D 4.AC 5.B 6.D 7.A 8.A二、9. 2g、竖直向下；0 10.8；411.Mg/m据题意，小球所受电场力大小与重力相等，mg=Eq,当ma=Mg时，容器对A处压力为零，所以a=Mg/m,方向向下.12.9.5 m/s 对滑块A，假设A、B间有相对滑动，水平方向,a A=μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2.对小车B，根据牛顿第二定律有F-μm A g=m B a B,a B=B Amg mFμ-=3 m/s2＞a A,说明AB间有相对滑动.A对B相对加速度为-1 m/s2,方向向右.L =21at 2,t =1222⨯=a l s=2 s,v B =a B t =3×2 m/s= 6 m/s.2 s末滑块离开小车，此后小车不再受A 施的摩擦力，它的加速度为a B ′=414=B m F m/s 2=3.5 m/s 2,v B ′=v B +a B ′t 1=6+3.5(3-2) m/s=9.5 m/s.三、13.N cos θ+p =mg①F -N sin θ=ma②对A 、B 组成的系统应用牛顿第二定律得F =（m+m ）a③由②③两式得 2F -2N sin θ=F即N =F /（2sin θ） ④将④代入①得p=mg -（F co t θ）/2若地面对A 物体的支持力N ≥0,则A 、B 一定会保持相对静止，因此mg -F cos θ/（2sin θ）≥0F ≤2mg tan60° F ≤23mg14.当t =0时，a A0=9/3 m/s 2=3 m/s 2,a B0=3/6 m/s 2=0.5m/s 2.a A0＞A B0,A 、B 间有弹力，随t 之增加，A 、B 间弹力在减小，当（9-2t )/3=(3+2t )/6,t =2.5 s 时，A 、B 脱离，以A 、B 整体为研究对象，在t =2.5 s 内，加速度a =(F A +F B )/(m A +m B )=4/3 m/s 2,s =at 2/2=4.17 m.15.（1）因小球与列车一起，加速度也为a ，对小球：T sinθ=ma ①;T cos θ-mg =0 ②;从①②得，a =g tan θ 因为ABDE R R U U AB DC ==',而DC =k tan θ,a =UhgL U ′.(2)因为U max ′=2U,a max =hLU Uh gL 22='⋅g .(3)C 点设置在AB 的中间的好处是：利用这个装置还可以测定列车做匀减速运动的加速度，这时小球偏向OC 线的右方，对电压表特殊要求是电压表的零点要在中间，量程大于2U.。
压轴题12 牛顿运动定律解决连接体问题 备战2021年高考物理必刷压轴题精选精炼(解析版)
压轴题12 牛顿运动定律解决连接体问题一、单选题1.两个表面粗糙程度相同的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，中间用一根轻质细绳连接。
将它们放置在粗糙水平地面上，物体A受到沿水平方向作用力F时，两物体共同运动，绳中拉力恰好达到所能承受的最大张力。
欲使拉力F变大且细绳不被拉断，则下列操作中可行的是A. 减小A物体的质量m1B. 减小B物体的质量m2C. 将它们放在光滑水平地面上运动D. 将它们放在动摩擦因数更大的水平面上运动【答案】B【解析】设接触面的动摩擦因数为μ，一起运动的加速度为a，之间绳子的拉力为T，对整体，由牛顿第二定律：F−μ(m1+m2)g=(m1+m2)对B，由牛顿第二定律：T−μm2g=m2a联立知，绳子拉力T=m2m1+m2F可见绳子的拉力与接触面的粗糙程度无关，与F和A、B的质量有关。
由于开始绳子拉力恰好达到最大，欲使拉力F变大且细绳不被拉断，必然使m2m1+m2减小才可能。
由于m2m1+m2=1m1m2+1，故可增大A的质量m1，或者减小B的质量m2，故ACD错误，B正确。
故选B。
2.如图所示，两个质量均为m的物块P、Q叠放在水平面上，所有接触面间的动摩擦因数为μ.若用水平外力F将物块Q从物块P的下方抽出，抽出过程中P、Q的加速度分别为a P、a Q，且a Q=2a P，重力加速度为g，则F的大小为()A. 3μmgB. 2.5μmgC. 4μmgD. 5μmg【答案】D【解析】以P为研究对象受力分析，根据牛顿第二定律可得：μmg=ma p可得：a p=μg所以：a Q=2a p=2μg对Q受力分析，根据牛顿第二定律有：F−3μmg=ma Q可得拉力为：F=3μmg+ma Q=5μmg所以D正确，ABC错误。
故选：D。
3.不计质量的细绳依次连接两个质量不同的小球，上面的小球质量较大些，悬挂在密闭车厢的顶上.当车厢向左匀加速运动达到稳定时，图中能正确反映上、下两段细绳与竖直方向的关系的是()A. B. C. D.【答案】B【解析】分别对两小球受力分析如图所示，对下面小球m，利用牛顿第二定律，则在水平方向有ma=Tcosα①，而在竖直方向则有mg=Tsinα②；对上面小球M，同理有Ma=Fcosβ−Tcosα③，Mg+Tsinα=Fsinβ④，由①③容易得到，Fcosβ=(M+m)a而②④则得Fsinβ=(M+m)g故有tanβ=ga而由①②得到tanα=ga因此β=α，所以B正确，ACD错误。
第8讲 牛顿运动定律之连接体—人教版高中物理必修第一册综合提升专题训练
综合提升专题训练--牛顿运动定律之连接体问题一、单选题：（每小题5分）1．如图所示，a 、b 、c 为三个质量均为m 的物块，物块α、b 通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c 放在b 上．现用水平拉力作用于a ，使三个物块一起水平向右匀速运动．各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ．下列说法正确的是（ ）A ．该水平拉力等于轻绳的弹力B ．物块c 受到的摩擦力大小为μmgC ．当该水平拉力增大为原来的32倍时，物块c 受到的摩擦力大小为12μmg D ．剪断轻绳后，在物块b 向右运动的过程中，物块c 受到的摩擦力大小为13μmg 2．一根轻绳跨过一轻定滑轮，质量为m 的人抓着轻绳的一端，轻绳另一端系了一个质量为m 2的物体。
已知重力加速度为g ，若人相对于轻绳匀速向上爬时，物体上升的加速度为( )A ．1.5g B.g 3 C.12g D ．g 3．如图所示，质量为3kg 的物块放在小车上，小车上表面水平，物块与小车之间夹有一个水平弹簧，弹簧处于压缩的状态，且弹簧的弹力为3N ，整个装置处于静止状态，现给小车施加一水平向左的恒力F ，使其以2m/s 2的加速度向左做匀加速直线运动，则（ ）A ．物块一定会相对小车向右运动B ．物块受到的摩擦力一定减小C．物块受到的摩擦力大小一定不变D．物块受到的弹簧弹力一定增大4．如图所示，质量相同的木块A，B用轻质弹簧连接静止在光滑的水平面上，弹簧处于自然状态。
现用水平恒力F推A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中（）A．两木块速度相同时，加速度a A=a BB．两木块加速度相同时，速度v A<v BC．两木块速度相同时，加速度a A<a BD．两木块加速度相同时，速度v A=v B5．如图，放置于水平面上的楔形物体，两侧倾角均为30°，左右两表面光滑且足够长，上端固定一光滑滑轮，一根很长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别与左右两侧斜面平行，绳上系着三个物体A、B、C，三物体组成的系统保持静止.A物体质量为m，B物体质量为3m，现突然剪断A物体和B 物体之间的绳子，不计空气阻力(重力加速度为g)，三物体均可视为质点，则A．绳剪断瞬间，A物体的加速度为3 10gB．绳剪断瞬间，C物体的加速度为1 2 gC．绳剪断瞬间，楔形物体对地面的压力不变D．绳剪断瞬间，A、C间绳的拉力为2mg6.如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平地面上，其左右两斜面光滑，一质量为m的物块B沿倾角α＝30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A刚好保持静止，则当物块B沿倾角β＝60°的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是()A．A仍然静止不动，地面对A的摩擦力两种情况下等大B．A仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧斜面下滑时对地面的压力小C．A将向右滑动，若使A仍然静止需对其施加向左的作用力D．若α＝45°，A仍将静止不动7．两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。
高中物理大一轮复习第03章牛顿定律 微专题 14(连接体问题)
高中物理大一轮复习第03章牛顿定律微专题14连接体问题Lex Li方法点拨：整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．01、质量均为5 kg的物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连，如图所示，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1＝20 N、F2＝10 N，则弹簧秤的示数为（）A．30 N B．15 NC．20 N D．10 N02、（多选）如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动，若水平面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为F N1；若水平面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为F N2，则以下判断正确的是（）A．a1＝a2B．a1>a2C．F N1＝F N2D．F N1<F03、如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端连接一个质量为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（）A．g B. M－m m gC．0 D. M＋m m g04、一倾角为α的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如图所示的力F，F 与竖直方向夹角为β，斜劈仍静止，则此时地面对斜劈的摩擦力（）A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向05、如图所示，A、B两物块放在粗糙水平面上，且它们与地面之间的动摩擦因数相同．它们之间用轻质细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角相同，先后对B施加水平力F1和F2，两次细线上的力分别为F T1、F T2，则下列说法正确的是（）A．若两种情况下，A、B一起向右运动，则必有F1＝F2B ．两种情况下，只有A 、B 一起向右匀速运动，才可能F 1＝F 2C ．若两种情况下，A 、B 一起向右运动，则可能F T1＝F T2D ．若两种情况下，A 、B 一起向右匀速运动，则F T1＞F T206、（多选）如图所示为一根质量为m 、长度为L 、质量均匀分布的粗绳AB.在粗绳上与B 端距离为x 的某位置有一质量不计的力传感器，可读出该处粗绳中的张力．粗绳在水平外力F 的作用下，沿水平面做匀加速直线运动，由力传感器读数和已知条件 （ ）A ．能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用B ．可知水平外力F 的大小C ．可知粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小D ．若水平外力F 的大小恒定，则传感器读数与x 成正比07、如图所示，一劲度系数为k 的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m 的物块A ，A 放在质量也为m 的托盘B 上，以F N 表示B 对A 的作用力，x 表示弹簧的伸长量．初始时，在竖直向上的力F 作用下系统静止，且弹簧处于自然状态（x ＝0）．现改变力F 的大小，使B 以g 2的加速度匀加速向下运动（g 为重力加速度，空气阻力不计），此过程中F N 、F 随x 变化的图象正确的是（ ）08、如图所示，质量均为m 的小物块A 、B ，在水平恒力F 的作用下沿倾角为37°固定的光滑斜面加速向上运动．A 、B 之间用与斜面平行的形变可忽略不计的轻绳相连，此时轻绳张力为F T ＝0.8mg.已知sin 37°＝0.6，下列说法错误的是 （ ）A ．小物块A 的加速度大小为0.2gB ．F 的大小为2mgC ．撤掉F 的瞬间，小物块A 的加速度方向仍不变D ．撤掉F 的瞬间，绳子上的拉力为0高中物理大一轮复习第03章牛顿定律 微专题14连接体问题 答案解析Lex Li01、B 利用整体法，F 1－F 2＝（m 1＋m 2）a ，对物块1隔离，利用牛顿第二定律有F 1－F ＝m 1a ，联立解得F ＝15 N ．02、BCD 水平面光滑时，对整体由牛顿第二定律有：F ＝（m A ＋m B ）a 1，可得：a 1＝F m A ＋m B ＝F 2m ；对B 受力分析，由牛顿第二定律可得：F N1＝m B a 1＝F 2.水平面粗糙时，对整体由牛顿第二定律有：F －F f ＝（m A ＋m B ）a 2，可得a 2＝F －F f m A ＋m B＝F －F f 2m <a 1；对B 受力分析：F N2＝m B a 2＋F f 2＝F 2.所以选项A 错误，选项B 、C 、D 正确．03、D 以框架为研究对象进行受力分析可知，当框架对地面压力为零时，其重力与弹簧对其弹力平衡，即F ＝Mg ，故可知弹簧处于压缩状态，再以小球为研究对象分析受力可知F ＋mg ＝ma ，联立可解得，小球的加速度大小为a ＝M ＋m m g ，故选项D 正确．04、A 没有施加力F 时，由物体匀速下滑可知mgsin α＝μmgcos α得μ＝tan α，物体受重力G 、斜面的弹力F N 、斜面的摩擦力F f ，且三力的合力为零，故F N 与F f 的合力竖直向上，F f F N＝tan α＝μ（如图所示）． 当物体受到外力F 时，物体受斜面的弹力为F N ′、摩擦力为F f ′，F N ′与F f ′的合力与F N ′的夹角为θ，则F f ′F N′＝μ＝tan θ 故θ＝α，即F N ′与F f ′的合力方向竖直向上，由牛顿第三定律知，物块对斜面体的作用力竖直向下，故斜面体在水平方向上不受力，A 对．05、C 两种情况下，对整体受力分析可知，整体均受到重力、拉力、支持力及摩擦力，因整体对地面的压力相同，故摩擦力相同；若A 、B 一起向右运动，只有均做匀速运动，或者均做加速度相同的匀变速直线运动时，这两种情况下水平拉力才相等，即F 1＝F 2，A 、B 错误；两种情况下，若A 、B 一起向右匀速运动，对A 受力分析可知，A 受重力、支持力、摩擦力及细线的拉力而处于平衡状态，对第一种情况有F T1sin θ＝μ（mg －F T1cos θ），解得F T1＝μmg sin θ＋μcos θ，对第二种情况F T2sin θ＝μ（mg ＋F T2cos θ），解得F T2＝μmg sin θ－μcos θ，故F T1＜F T2，D 错误；若A 、B 一起向右做匀加速运动，且第一种情况的加速度较大，则有可能F T1＝F T2，故C 正确．06、BD 设粗绳与水平面间的动摩擦因数为μ，力传感器读数为F T ，对整根绳子，由牛顿第二定律有F －μmg ＝ma ，对粗绳左侧长度为x 的部分，由牛顿第二定律有F T －μmx L g ＝mx L a ，解得F T ＝Fx L .由力传感器读数和已知条件，不能够判断粗绳运动是否受到摩擦力作用，可知水平外力F 的大小，不能得出粗绳沿水平面做匀加速直线运动的加速度大小，A 、C 错误，B 正确．若水平外力F 的大小恒定，则传感器读数F T 与x 成正比，D 正确．07、D 根据题述，B 以g 2的加速度匀加速向下运动过程中，选择A 、B 整体为研究对象，由牛顿第二定律，2mg －kx －F ＝2m·g 2，解得F ＝mg －kx ，即F 从mg 开始线性减小，可排除图象C.选择B 作为研究对象，由牛顿第二定律，mg ＋F N －F ＝mg 2，解得F N ＝mg 2－kx.当弹簧的弹力增大到mg 2，即x＝mg 2k 时，A 和B 间的压力为零，在此之前，二者之间的压力由开始运动时的mg 2线性减小到零，选项A 、B 错误．同时，力F 由开始时的mg 线性减小到mg 2，此后B 与A 分离，力F 保持mg 2不变，故选项D 正确．08、C 以A 为研究对象，根据牛顿第二定律可得F T －mgsin 37°＝ma ，解得a ＝0.2g ，小物块A 、B 的加速度均为0.2g ，选项A 正确；以A 、B 整体为研究对象：Fcos 37°－2mgsin 37°＝2ma ，解得F ＝2mg ，选项B 正确；撤掉F 的瞬间，绳子上的拉力立刻消失，小物块A 的加速度方向变为向下，选项C 错误，D 正确．故选C.（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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2021届高考一轮复习基础练习：牛顿运动定律运用之连接体模型一、单选题(下列题目中只有一个选项是满足题意的)1．如图所示，质量为m 1和m 2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F 作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上匀加速运动，不计空气阻力，在三个阶段的运动中，线上的拉力大小( )A ．由大变小B ．由小变大C ．由大变小再变大D ．始终不变且大小为112m m m F 2．如图所示，质量相等的物块A 、B 叠放在光滑水平面上．两轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A 、B 相连接．两弹簧的原长相同，与A 相连的弹簧的劲度系数小于与B 相连的弹簧的劲度系数．开始时A 、B 处于静止状态．现对物块B 施加一水平向右的拉力，使A 、B 一起向右移动到某一位置又处于静止状态（A 、B 无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个拉力后A ．A 受到的合力总等于弹簧对B 的弹力B ．A 受到的合力总大于弹簧对B 的弹力C ．A 受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同D ．A 受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反3．如图所示，a 、b 、c 为三个质量均为m 的物块，物块a 、b 通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c 放在b 上，现用水平拉力F 作用于a ，使三个物块一起水平向右做匀速直线运动，各接触面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（ ）A．水平轻绳的弹力大小为F B．物块c受到的摩擦力大小为μmgC．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为13μmgD．当该水平拉力增大为原来的32倍时，物块c受到的摩擦力大小为12μmg4．如图所示，用水平恒力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动。
现在中间的B物体上突然附上一小物块，使它随B物体一起运动，且原拉力F不变。
那么附上小物块后，对两段绳的拉力T a和T b的变化情况判断正确的是（）A．T a增大B．T a变小C．T b增大D．T b不变5．如图所示，斜劈A静止放置在水平地面上，木桩B固定在水平地面上，弹簧k把物体与木桩相连，弹簧与斜面平行．质量为m的物体和人在弹簧k的作用下沿斜劈表面向下运动，此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法正确的是（ （A．若剪断弹簧，物体和人的加速度方向一定沿斜面向下B．若剪断弹簧，物体和人仍向下运动，A受到的摩擦力方向可能向右C．若人从物体m离开，物体m仍向下运动，A受到的摩擦力可能向右D．若剪断弹簧同时人从物体m离开，物体m向下运动，A可能不再受到地面摩擦力6．如图所示，质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为L，劲度系数为k.现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上有一水平拉力F，使两球一起做匀加速运动，则此时两球间的距离为（）A ．3F kB ．2F kC ．L + 3F kD ．L + 2F k7．如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为1m 和2m 的物体A 和B ．若滑轮转动时与绳滑轮有一定大小，质量为m 且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的磨擦．设细绳对A 和B 的拉力大小分别为1T 和2T ，已知下列四个关于1T 的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是A ．21112(2)2()m m m g T m m m +=++B ．12112(2)4()m m m g T m m m +=++ C ．21112(4)2()m m m g T m m m +=++ D ．12112(4)4()m m m g T m m m +=++ 8．如图所示，物块A 和B 并排放置在水平地面上，它们与地面的动摩擦因数相同，A 与一轻弹簧栓接，弹簧另一端固定在竖直墙上，开始时弹簧处于自然长度。
现用一水平向左的力F 缓慢推B 物体，弹簧压缩到一定程度后撤去F ，A 、B 向右运动，随后A 和B 发生分离，整个压缩过程弹簧都在弹性范围内。
以下说法正确的是（ ）A ．A 、B 发生分离的位置与弹簧的劲度系数无关B ．A 、B 发生分离的位置与弹簧被压缩的长度有关C ．当二者的速度达到最大时它们分离D ．分离点的位置与它们的质量大小有关系9．如图所示，6个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧（在弹性限度内）相连，置于光滑水平面上，其中最右边第6个小球受到恒力F的作用，6个球一起沿水平面以相同的加速度a向右做匀加速运动，则下列结论正确的是（）A．从左到右每根弹簧的长度之比为1∶2∶3∶4∶5B．F撤去的瞬间6个小球的加速度大小相同C．小球1脱落的瞬间，小球2的加速度变为2aD．小球6与弹簧脱落的瞬间，1、2、3、4、5球的加速度仍为a10．如图所示，将质量为m=0.2kg的物体用两个完全一样的竖直轻弹簧固定在升降机内，当升降机以3m/s2的加速度加速向上运动时上面弹簧对物体的拉力为0.8N；当升降机和物体都以6m/s2的加速度向上运动时，上面弹簧的拉力为（）A．1.1N B．1.3N C．1.5N D．1.7N二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）11．如图所示，倾角为θ=30°的斜面体c置于水平地面上，滑块b置于光滑斜面上，通过细绳跨过定滑轮与物体a 连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止.已知物块a、b、c的质量分别为m、4m、M，重力加速度为g，不计滑轮的质量和摩擦.下列说法中正确的是A ．弹簧弹力大小为mgB ．地面对c 的摩擦力为零C ．剪断轻绳的瞬间，c 对地面的压力为(4)m M g +D ．剪断轻绳的瞬间，a 的加速度大小为2g12．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B （B 物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k ，初始时物体处于静止状态。
现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上，使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动，测得两个物体的v －t 图像如图乙所示（重力加速度为g ），则（ ）A ．施加外力前，弹簧的形变量为2Mg kB ．弹簧恢复到原长时，物体B 的速度达到最大值C ．A 、B 在t 1时刻分离，此时弹簧弹力大小为M （g +a ）D ．外力施加的瞬间，A 、B 间的弹力大小为M （g －a ）13．如图所示，光滑水平面上A 、B 、C 三个物体在拉力F 的作用下向左做匀加速运动，三个物体恰好相对静止。
已知三个物体的质量分别为m A =2kg ，m B =2kg ，m C =4kg ，斜面的倾角θ=37°，重力加速度g =10m/s 2，sin37°=0.6，不计一切摩擦，滑轮质量不计，则下列说法正确的是（ ）A．物体B的加速度为5m/s2B．物体A的加速度为13.33m/s2C．C对B的弹力大小为16ND．C对A的弹力大小为10N14．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．MF M m+B．mF M m+C．若M、m与桌面的摩擦因数均为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用加变为MFMg M mμ++D．若M、m与桌面的摩擦因数均为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力仍为MF M m+三、综合计算题（要求写出必要的计算过程）15．如图所示，物体A、B、C的重力分别为G A=100N、G B=20N、G C=20N，弹簧的劲度系数k=500N/m，(不计绳重和摩擦，g＝10m/s2)求：(1)弹簧的伸长量；(2)A对地面的压力；(3)剪断B、C间细绳的瞬间物体B的加速度。
16．“复兴号”动车组共有8节车厢，每节车厢质量18t m =，第1、3、6、8节车厢为动力车厢，第2、4、5、7节车厢没有动力。
假设“复兴号”在水平轨道上从静止开始加速到速度360km /h v =，此过程视为匀加速直线运动，每节车厢受到31.2510N f =⨯的阻力，每节动力车厢的牵引电机提供44.7510N F =⨯的牵引力。
求：(1)该过程“复兴号”运动的时间；(2)第3节车厢和第4节车厢之间的相互作用力的大小。
17．图a 所示为杂技“顶竿”表演，质量为150kg m =的甲站在地面上，肩上扛一质量为25kg m =的竖直竹竿，竿上有一质量为345kg m =的乙可视为质点，乙从竿的顶端A 恰好下滑到竿的末端B ，其速度－时间图象如图b 所示，g 取10m/s 2，求：(1)竿AB 的长度；(2)整个下滑过程中，竿对乙所做的功；(3)1~3s 内甲对地面的压力大小。
18．如图所示，质量为m =0.5kg 的物体放在质量为M =4.5kg 的平台上，随平台上、下做简谐运动。
设在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止。
已知轻弹簧的精度系数为k =400N/m ，振幅为A =0.1m ，试求：(1)两者处于平衡位置时，弹簧形变量。
(2)二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小。
参考答案1．D 2．C 3．D 4．A 5．A 6．C 7．C 8．A 9．C 10．A 11．AD 12．ACD 13．AD 14．AD 15．(1)0.08m；(2)60N，方向竖直向下；(3)10m/s2，方向竖直向上16．(1)80s；(2)4T=⨯2.37510N-；(3)1045N17．(1)3m；(2)1350Jx=；(2)9N。
18．(1)0.125m。