高一物理寒假重難點(diǎn)鞏固專題四 動力學(xué)中的連接體模型(解析版)

專題四動力學(xué)中的連接體模型45分鐘日期：月日1．如圖，用相同材料做成的質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體中間用一輕彈簧連接。在下列四種情況下，相同的拉力F均作用在m1上，使m1、m2做加速運(yùn)動：①拉力水平，m1、m2在光滑的水平面上加速運(yùn)動。②拉力水平，m1、m2在粗糙的水平面上加速運(yùn)動。③拉力平行于傾角為θ的斜面，m1、m2沿光滑的斜面向上加速運(yùn)動。④拉力平行于傾角為θ的斜面，m1、m2沿粗糙的斜面向上加速運(yùn)動。以△L1、△L2、△L3、△L4依次表示彈簧在四種情況下的伸長量，則有（）A．△L2＞△L1 B．△L4＞△L3 C．△L1＞△L3 D．△L2＝△L4【答案】D【解析】以整體為研究對象根據(jù)牛頓第二定律研究加速度，再以SKIPIF1<0為研究對象，由牛頓第二定律和胡克定律研究彈簧的伸長量；根據(jù)牛頓第二定律得

SKIPIF1<0以整體為研究對象，SKIPIF1<0，對SKIPIF1<0：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0以整體為研究對象，SKIPIF1<0，對SKIPIF1<0：SKIPIF1<0，則：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0以整體為研究對象，SKIPIF1<0，對SKIPIF1<0：SKIPIF1<0，則：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0以整體為研究對象，SKIPIF1<0，

對SKIPIF1<0：SKIPIF1<0，則：SKIPIF1<0

可見SKIPIF1<0，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤．2．如圖所示，5塊質(zhì)量相同的木塊并排放在光滑水平地面上，當(dāng)用力F推第1塊木塊使它們共同向右加速運(yùn)動時(shí)，下列說法中正確的是（）A．任意相鄰兩塊木塊之間的相互作用力都為FB．由右向左，兩塊木塊之間的相互作用力依次變小C．第2塊木塊與第3塊木塊之間的彈力大小為SKIPIF1<0D．第3塊木塊與第4塊木塊之間的彈力大小為SKIPIF1<0【答案】BC【解析】以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F=5ma，得SKIPIF1<0，以1塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F-N12=m?a得SKIPIF1<0，以12塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F-N23=2m?a，得SKIPIF1<0，以123塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F-N34=3m?a，得SKIPIF1<0，以1234塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F-N45=4m?a，得SKIPIF1<0，以上分析可知，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3.一支架固定于放在水平地面上的小車上，細(xì)線的一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在支架上，當(dāng)小車向左做直線運(yùn)動時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，此時(shí)放在小車上質(zhì)量為M的A物體跟小車相對靜止，如圖所示，則A受到的摩擦力大小和方向是（）A．Mgsinθ，向左 B．Mgtanθ，向右 C．Mgcosθ，向右 D．Mgtanθ，向左【答案】B【解析】小球與物體A相對于車均是靜止的，加速度相同．知道夾角為θ，可以根據(jù)牛頓第二定律求出小球的加速度，再對A研究，運(yùn)用牛頓第二定律求出摩擦力大小和方向．以小球?yàn)檠芯繉ο螅芰θ鐖D，據(jù)牛頓第二定律有：SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0；以物體A為研究對象有SKIPIF1<0，方向水平向右．故選B4．如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的斜面上，P、Q間的動摩擦因數(shù)為μ1，Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2（μ2＜μ1）。當(dāng)它們從靜止開始沿斜面加速下滑時(shí)，兩物體始終保持相對靜止，則物體P受到的摩擦力大小為（）A．0 B．μ1mgcosθC．mgsinθ D．μ2mgcosθ【答案】D【解析】先對PQ整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度，然后隔離出物體P，受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列式求解出P、Q間的靜摩擦力．對PQ整體受力分析，受到重力、支持力和滑動摩擦力，如圖

根據(jù)牛頓第二定律，有（m+M）gsinθ-μ2（m+M）gcosθ=（M+m）a，解得a=g（sinθ-μ2cosθ）

①

再對P物體受力分析，受到重力mg、支持力和沿斜面向上的靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ-Ff=ma

②，由①②解得Ff=μ2mgcosθ，故選D．5．如圖所示，傾角為θ的光滑斜面體在水平面上運(yùn)動，在豎直擋板和斜面之間有質(zhì)量為m的光滑小球，運(yùn)動過程中小球與斜面體始終保持相對靜止，重力加速度為g，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A．若斜面體勻速運(yùn)動，則擋板對小球的彈力為mgcosθ B．若斜面體向右運(yùn)動，則擋板對小球一定有彈力 C．若斜面體向左運(yùn)動，則擋板對小球一定有彈力 D．無論斜面體向哪邊運(yùn)動，斜面對小球總有支持力6．質(zhì)量分別為M和m的物塊A和B形狀、大小均相同，將它們通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子平行于傾角為α的斜面，A物塊恰好能靜止在斜面上，不考慮兩物塊與斜面之間的摩擦。若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放物塊，斜面仍保持靜止。則下列說法正確的是（）A．輕繩的拉力等于MgB．輕繩的拉力小于mgC．A物塊運(yùn)動的加速度大小為SKIPIF1<0D．A物塊運(yùn)動的加速度大小為SKIPIF1<0【答案】C【解析】互換位置前，A靜止在斜面上，則有SKIPIF1<0，互換位置后，對A有SKIPIF1<0，對B有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。7．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一輛小車正在水平面上以加速度a向右勻加速運(yùn)動，大物塊M壓在車廂豎直后壁上并與車廂相對靜止，小物塊m放在大物塊上與大物塊相對靜止，大物塊剛好不下滑，小物塊與大物塊也剛好不發(fā)生相對滑動。重力加速度為g，a>g。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則大物塊與車廂后壁間的動摩擦因數(shù)μ1和小物塊與大物塊間的動摩擦因數(shù)μ2間的大小關(guān)系正確的是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【解析】將小物塊m與大物塊M看作一個(gè)整體，豎直方向有SKIPIF1<0，水平方向有SKIPIF1<0，對m受力分析，豎直方向有mg=N2，水平方向有μ2N2=ma，代入分別解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，由于a>g，則有μ1<1，μ2>1，所以μ1<μ2，故選A。8．如圖所示，物體A和B系在跨過定滑輪的細(xì)繩兩端，物體A的質(zhì)量mA＝1.5kg物體B的質(zhì)量mB＝1kg，開始把A托起，使B剛好與地面接觸，此時(shí)物體A離地高度為1m．放手讓A從靜止開始下落，（g取10m/s2）求：（1）當(dāng)A著地時(shí)，B的速率多大？（2）物體A落地后，B還能升高幾米？【答案】（1）2m/s．（2）0.2m．【解析】（1）設(shè)當(dāng)A著地時(shí)，B的速率為V，A落地之前，MAg-mBg=（mA+mB）aV2=2axV＝2m/s（2）A落地之后：繩子松弛，B開始做初速為V的豎直上拋運(yùn)動，V2＝2gH解得：H=v如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪K分別與物體A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為mA＝3kg、mB＝2kg。現(xiàn)用一水平恒力F拉物體A，使物體B上升（A、B均從靜止開始運(yùn)動）。已知當(dāng)B上升距離為h＝0.2m時(shí)，B的速度為v＝1m/s。已知A與桌面的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，重力加速度為g＝10m/s2求：（1）力F的大小和A、B系統(tǒng)的加速度大小。（2）當(dāng)B的速度為v＝1m/s時(shí)突然線斷了，在B上升的過程中，A向左運(yùn)動多遠(yuǎn)？【答案】（1）40N，2.5m/s2（2）0.15m【解析】（1）物體B勻加速上升，根據(jù)速度位移公式，有：a＝SKIPIF1<0＝2.5m/s2對A運(yùn)用牛頓第二定律，得到：F-μmAg-T=mAa對B運(yùn)用牛頓第二定律，得