一課一練19：連接體在非平衡下的分析方法（答案含解析）—2021屆高中物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)檢測

1、一課一練19：連接體在非平衡下的分析方法技巧：若加速度相等，可以總質(zhì)量乘以加速度；若加速度不相等，亦可用質(zhì)量與加速度的矢量和求解。1（多選）如圖所示，小球B放在真空正方體容器A內(nèi)，球B的直徑恰好等于A的內(nèi)邊長，現(xiàn)將它們以初速度v0豎直向上拋出，下列說法中正確的是（ ）A若不計空氣阻力，下落過程中，B對A沒有彈力B若考慮空氣阻力，上升過程中，A對B的彈力向下C若考慮空氣阻力，下落過程中，B對A的彈力向上D若不計空氣阻力，上升過程中，A對B有向上的彈力2如圖所示，質(zhì)量為M的斜面A置于粗糙水平地面上，動摩擦因數(shù)為，物體B與斜面間無摩擦。在水平向左的推力F作用下，A與B一起做勻加速直線運動，兩者無相對

2、滑動。已知斜面的傾角為，物體B的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力F的大小為（ ）Aa=gsin，F(xiàn)=（M+m）g（+sin）Ba=gcos，F(xiàn)=（M+m）gcosCa=gtan，F(xiàn)=（M+m）g（+tan）Da=gtan，F(xiàn)=（M+m）g3（多選）兩個疊在一起的滑塊，置于固定的、傾角為的斜面上，如圖所示?；瑝KA、B的質(zhì)量分別為M、m，A與斜面間的動摩擦因數(shù)為1，B與A之間的動摩擦因數(shù)為2，已知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度從斜面上滑下，滑塊B受到的摩擦力（ ）A等于零B方向沿斜面向上C大小等于1mg cos D大小等于2mg cos 4（多選）如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為m和M的物

3、塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右以加速度a1勻加速運動時，彈簧的伸長量為x1；當(dāng)用同樣大小的恒力F沿著傾角為的光滑斜面方向作用于B上且兩物塊共同以加速度a2勻加速沿斜面向上運動時，彈簧的伸長量為x2，則下列說法中正確的是（ ）A若m>M，有x1=x2 B若m<M，有x1=x2C若>sin ，有x1>x2 D若<sin ，有x1<x25（多選）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊置于光滑水平地面上，A、B接觸面光滑，傾角為，現(xiàn)分別以水平恒力F作用于A物塊上，保持A、B相對靜止共同運動，則下列說法中正確

4、的是（ ）A采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B兩種情況下獲取的最大加速度相同C兩種情況下所加的最大推力相同D采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力6（多選）如圖所示，2 019個質(zhì)量均為m的小球通過完全相同的輕質(zhì)彈簧(在彈性限度內(nèi))相連，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做勻加速運動，設(shè)1和2之間彈簧的彈力為F12，2和3間彈簧的彈力為F23，2 018和2 019間彈簧的彈力為F2 0182 019，則下列結(jié)論正確的是（ ） AF12F23F2 0182 019=1232 018B從左到右每根彈簧長度之化為1232 018C如果突然撤去拉力F，撤去F瞬間，第2 0

5、19個小球的加速度為，其余每個球的加速度依然為aD如果1和2兩個球間的彈簧從第1個球處脫落，那么脫落瞬間第1個小球的加速度為0，第2個小球的加速度為2a，其余小球加速度依然為a7兩傾斜的平行桿上分別套著a、b兩相同圓環(huán)，兩環(huán)上均用細線懸吊著相同的小球，如圖所示。當(dāng)它們都沿桿向下滑動，各自的環(huán)與小球保持相對靜止時，a的懸線與桿垂直，b的懸線沿豎直方向，下列說法正確的是（ ）Aa環(huán)與桿有摩擦力Bd球處于失重狀態(tài)C桿對a、b環(huán)的彈力大小相等D細線對c、d球的彈力大小可能相等8如圖所示，固定在水平面上的斜面體C上放有一個斜劈A，A的上表面水平且放有物塊B.若AB運動過程中始終保持相對靜止以下說法正確的

6、是（ ）A若C斜面光滑，A和B由靜止釋放，在向下運動時，B物塊可能只受兩個力作用B若C斜面光滑，A和B以一定的初速度沿斜面減速上滑，則B處于超重狀態(tài)C若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿斜面減速上滑，則B受水平向左的摩擦力D若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿斜面加速下滑，則B處于超重狀態(tài)9如圖所示，物體A、B質(zhì)量均為m，疊放在輕質(zhì)彈簧上(彈簧下端固定于地面上，上端和物體拴接)。對A施加一豎直向下，大小為F的外力，使彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))后物體A、B處于平衡狀態(tài)。已知重力加速度為g，F(xiàn)2mg?，F(xiàn)突然撤去外力F，設(shè)兩物體向上運動過程中A、B間的相互作用力大小為FN，則下列關(guān)

7、于FN的說法正確的是（ ）A剛撤去外力F時，F(xiàn)N=B彈簧彈力等于F時，F(xiàn)N=C兩物體A、B在彈簧恢復(fù)原長之前分離D彈簧恢復(fù)原長時FN=mg10如圖所示的裝置叫做阿特伍德機，是阿特伍德創(chuàng)造的一種著名力學(xué)實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。繩子兩端的物體下落(或上升)的加速度總是小于自由落體時的加速度g，同自由落體相比，下落相同的高度，所需要的時間更長，這使得實驗者有足夠的時間從容地觀測、研究實驗現(xiàn)象。已知物體A、B的質(zhì)量相等均為M，物體C的質(zhì)量為m，輕繩與輕滑輪間的摩擦不計，繩子不可伸長。如果m=M，求：（1）物體B從靜止開始下落一段距離所用的時間與其自由落體下落同樣的距離所用時間的比值；（

8、2）系統(tǒng)由靜止釋放后，運動過程中物體C對物體B的拉力。一課一練19：連接體在非平衡下的分析方法答案1【答案】AB【解析】將容器A以初速度v0豎直向上拋出后，若不計空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得加速度為g，再以容器A為研究對象，上升和下落過程其合力等于自身重力，則B對A沒有彈力，A對B也沒有彈力，故A項正確、D項錯誤；若考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可知，上升過程中的加速度大于g，再以球B為研究對象，可知B受到的合力大于其自身的重力，所以B除受到重力外，還應(yīng)受到向下的力，即A對B的彈力向下,故B項正確;若考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可知下落過

9、程中的加速度小于g，再以B為研究對象，可知A受到的合力小于其自身的重力，所以B除受到重力外，還應(yīng)受到向上的力，即A對B的彈力向上，由牛頓第三定律可知B對A的彈力向下，故C項錯誤。2【答案】C【解析】對B進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得；對AB整體進行受力分析得：F-（M+m）g=（M+m）a；解得：F=（M+m）g（+tan），故C正確，ABD錯誤。故選C。3【答案】BC【解析】把A、B兩滑塊作為一個整體，設(shè)其下滑的加速度為a，由牛頓第二定律有：(M+m)g sin -1(M+m)g cos =(M+m)a，得a=g(sin -1 cos )。由于a<g sin ，可見B隨A一起下滑的過

10、程中，必然受到A對它的沿斜面向上的摩擦力，設(shè)A對B的摩擦力為FB，滑塊B的受力如圖所示。由牛頓第二定律有mg sin -FB=ma，得FB=mg sin -ma=mg sin -mg(sin -1 cos )=1mg cos 。4【答案】AB【解析】在水平面上滑動時，對整體，根據(jù)牛頓第二定律，有F-(m+M)g=(m+M)a1 隔離物塊A，根據(jù)牛頓第二定律，有：FT-mg=ma1 聯(lián)立解得FT= 在斜面上滑動時，對整體，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-(m+M)gsin =(m+M)a2 隔離物塊A，根據(jù)牛頓第二定律，有：FT-mgsin =ma2 聯(lián)立解得FT= 比較可知，彈簧彈力相等，與動摩擦因

11、數(shù)和斜面的傾角無關(guān)，故A、B正確，C、D錯誤。5【答案】BC【解析】甲方式中，F(xiàn)最大時，A剛要離開地面，A受力如圖1所示，則：FN1cos =mg ；對B：FN1sin =ma1由牛頓第三定律可知FN1=FN1 乙方式中，F(xiàn)最大時，B剛要離開地面，B受力如圖2所示，則：FN2cos =mgFN2sin =ma2由可知FN2=FN1=FN1由式可得a2=a1，對整體易知F2=F1，故選項B、C正確，選項A、D錯誤。6【答案】BC【解析】隔離小球1，由牛頓運動定律，F(xiàn)12=ma，把小球1和2看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)23=2ma，把小球1、2和3看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)34=3ma，

12、把小球1、2、3和4看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)45=4ma，把小球1到2 018看作整體隔離，由牛頓運動定律，F(xiàn)20182019=2 018ma，聯(lián)立解得：F12F23F34F45F56F2 0182 019=123452 018，選項A正確；由于彈簧長度等于彈簧原長加彈簧伸長量，彈簧伸長量與彈簧彈力成正比，所以選項B錯誤；如果突然撤去拉力F，撤去F的瞬間，小球之間彈簧彈力不變，2018和2 019之間的彈簧彈力F2 0182 019=2 018ma，由牛頓第二定律可得F=2 019ma，F(xiàn)2 0182 019=ma，聯(lián)立解得第2 019個小球的加速度a=，選項C錯誤；如果1和2兩個球之

13、間的彈簧從第1個球處脫落，那么脫落瞬間，第1個小球受力為零，加速度為零，第2個小球受到2和3之間彈簧彈力，F(xiàn)23=ma2，解得第2個小球的加速度a2=2a，其余小球受力情況不變，加速度依然為a，選項D正確。7【答案】C【解析】對c球單獨進行受力分析，受力分析圖如下，c球受重力和繩的拉力F，物體沿桿滑動，因此在垂直于桿的方向加速度和速度都為零，由力的合成及牛頓第二定律可知物體合力F1=mgsin=maa=gsin，因a和c球相對靜止，因此c球的加速度也為gsin，將a和c球以及繩看成一個整體，在只受重力和支持力的情況下加速度為gsin，因此a球和桿的摩擦力為零，故A錯誤；對球d單獨進行受力分離，

14、只受重力和豎直方向的拉力，因此球d的加速度為零，因為b和d相對靜止，因此b的加速度也為零，故d球處于平衡狀態(tài)，加速度為零，不是失重狀態(tài)，故B錯；細線對c球的拉力Tc=mgcos，對d球的拉力Td=mg，因此不相等，故D錯誤；對a和c整體受力分析有FNa=(ma+mc)gcos，對b和d整體受力分析FNb=(mb+md)gcos，因a和b一樣的環(huán)，b和d一樣的球，因此受力相等，故C正確。8【答案】C【解析】若C斜面光滑，A和B由靜止釋放，在向下運動時，整體加速度方向沿斜面向下，如圖：可知，B受到重力、支持力和水平向左的摩擦力共三個力作用，故選項A錯誤；若C斜面光滑，A和B以一定的初速度沿斜面減速

15、上滑，則整體加速度方向如圖所示，此時B具有豎直向下的分加速度，即處于失重狀態(tài)，故選項B錯誤；若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿斜面減速上滑，則整體加速度方向如圖所示，由于B具有水平向左的分加速度，則根據(jù)牛頓第二定律可知B受水平向左的摩擦力，故選項C正確；若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿斜面加速下滑，則整體加速度方向如圖所示，此時B具有豎直向下的分加速度，即處于失重狀態(tài)，故選項D錯誤。9【答案】B【解析】剛撤去外力F時，由牛頓第二定律，對A、B組成的整體有F2ma1，對物體A有FNmgma1，聯(lián)立解得FNmg，選項A錯誤；彈簧彈力等于F時，對A、B組成的整體有F2mg2ma2，對物體A有FNmgma2，聯(lián)立解得FN，選項B正確；當(dāng)A、B恰好分離時，A、B間相互作用力為0，對A有mgma，ag，B的加速度也為g，根據(jù)牛頓第二定律分析可知