2025版人教版高中物理精講精練必修1專題強(qiáng)化02：連接體模型 解析版

專題強(qiáng)化02：連接體模型【考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一：整體法和隔離法解決連接體問(wèn)題考點(diǎn)二：彈簧或細(xì)繩相連的連接體問(wèn)題考點(diǎn)三：含有懸掛小球的連接體問(wèn)題考點(diǎn)四：加速度不同的連接體問(wèn)題考點(diǎn)五：連接體綜合問(wèn)題【技巧歸納】技巧01一、動(dòng)力學(xué)的連接體問(wèn)題1．連接體多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并排或由繩子、細(xì)桿、彈簧等聯(lián)系)在一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱為連接體．連接體一般(含彈簧的系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí))具有相同的運(yùn)動(dòng)情況(速度、加速度)．2．常見(jiàn)的連接體(1)物物疊放連接體：兩物體通過(guò)彈力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度速度、加速度相同(2)輕繩連接體：輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等．速度、加速度相同速度、加速度大小相等，方向不同(3)輕桿連接體：輕桿平動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的平動(dòng)速度．速度、加速度相同(4)彈簧連接體：在彈簧發(fā)生形變的過(guò)程中，兩端連接體的速度、加速度不一定相等；在彈簧形變最大時(shí)，兩端連接體的速度、加速度相等．技巧02．整體法與隔離法的選用(1)求解各部分加速度都相同的連接體問(wèn)題時(shí)，要優(yōu)先考慮整體法；如果還需要求物體之間的作用力，再用隔離法．(2)求解連接體問(wèn)題時(shí)，隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)移，往往兩種方法交替運(yùn)用．一般的思路是先用其中一種方法求加速度，再用另一種方法求物體間的作用力或系統(tǒng)所受合力．考點(diǎn)三.常見(jiàn)連接體的類型(1)同速連接體(如圖)特點(diǎn)：兩物體通過(guò)彈力、摩擦力作用，具有相同速度和相同加速度.處理方法：用整體法求出a與F合的關(guān)系，用隔離法求出F內(nèi)力與a的關(guān)系.(2)關(guān)聯(lián)速度連接體(如圖)特點(diǎn)：兩連接物體的速度、加速度大小相等，方向不同，但有所關(guān)聯(lián).處理方法：分別對(duì)兩物體隔離分析，應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.【題型歸納】題型一：整體法和隔離法解決連接體問(wèn)題1．（24-25高一上·浙江·期中）如圖所示，質(zhì)量分別為M和m的物塊由相同的材料制成，且M＞m，將它們用通過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪的輕細(xì)線連接。如果按圖甲放置，則質(zhì)量為m的物塊恰好勻速下降。若將兩物塊互換位置，如圖乙所示，它們的共同加速度大小為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由甲圖可知，物體m勻速運(yùn)動(dòng)，有T=mg物體M也做勻速運(yùn)動(dòng)，則聯(lián)立解得乙圖中，對(duì)M有對(duì)m有聯(lián)立解得故選A。2．（23-24高一上·新疆·期末）2022年11月29日，“神舟十五號(hào)”成功發(fā)射，順利將費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸三名航天員送入空間站。如圖是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖。若已知飛船質(zhì)量為4×103kg，其推進(jìn)器的平均推力為1240N，在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器工作7s內(nèi)，測(cè)出飛船和空間站速度變化是0.07m/s。下列正確的是（）A．空間站質(zhì)量為1.2×105kgB．空間站質(zhì)量為1.24×105kgC．飛船與空間站對(duì)接前的加速度為0.01m/s2D．飛船與空間站對(duì)接后的加速度為0.31m/s2【答案】A【詳解】C．飛船與空間站對(duì)接前的加速度為故C錯(cuò)誤；D．飛船與空間站對(duì)接后的加速度為故D錯(cuò)誤；AB．對(duì)飛船與空間站整體，根據(jù)牛頓第二定律解得空間站質(zhì)量為故A正確，B錯(cuò)誤。故選A。3．（23-24高一上·貴州畢節(jié)·期末）如圖，質(zhì)量為的物塊A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，質(zhì)量為的物塊B與水平地面間的摩擦可忽略不計(jì)。在已知水平推力的作用下，A、B作加速運(yùn)動(dòng)。A對(duì)B的作用力為（

）A． B． C． D．【答案】C【詳解】以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得以B為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得A對(duì)B的作用力為故選C。題型二：彈簧或細(xì)繩相連的連接體問(wèn)題4．（2024高一·全國(guó)·專題練習(xí)）如圖所示，甲、乙兩圖中A、B兩球質(zhì)量相等，圖甲中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)彈簧相連，均用細(xì)繩懸掛在天花板下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在兩細(xì)繩燒斷的瞬間（）A．圖甲中輕桿的作用力不為零B．圖甲中兩球的加速度一定不相等C．圖乙中兩球的加速度一定相等D．圖甲中A球的加速度是圖乙中A球加速度的一半【答案】D【詳解】設(shè)兩球質(zhì)量均為m，細(xì)繩燒斷的瞬間彈簧彈力不能突變，而桿的彈力會(huì)突變，所以細(xì)繩燒斷瞬間，題圖乙中B球所受合力仍為零，加速度為零，A球所受合力2mg，加速度為題圖甲中，細(xì)繩燒斷瞬間，A、B的加速度相同，設(shè)為a，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得解得則圖甲中A球的加速度是圖乙中A球加速度的一半。設(shè)題圖甲中輕桿的作用力為FT，再以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得解得即題圖甲中輕桿的作用力一定為零。故選D。5．（23-24高一上·福建泉州·期末）如圖，繞過(guò)光滑定滑輪的繩子將物體A和B相連，繩子與桌面平行，物體A恰好不滑動(dòng)。已知物體A的質(zhì)量大于物體B的質(zhì)量，A和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為，不計(jì)滑輪和繩子質(zhì)量?，F(xiàn)將A和B互換位置，繩子仍保持與桌面平行，則（

）A．繩子的拉力大小為 B．繩子的拉力大小為C．物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D．物體A和B的加速度大小為【答案】A【詳解】C．如圖所示物體A恰好不滑動(dòng)，則解得故C錯(cuò)誤；ABD．A和B互換位置后，設(shè)繩子的拉力大小為F，物體A和B的加速度大小為a，由牛頓第二定律得，解得，故A正確，BD錯(cuò)誤。故選A。6．（23-24高一下·湖南岳陽(yáng)·期末）質(zhì)量分別為的物塊A和B，系在一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端，細(xì)繩跨過(guò)固定在傾角為的斜面頂端的輕質(zhì)定滑輪上，此時(shí)物體A離地面的高度為，如圖所示，斜面光滑且足夠長(zhǎng)，始終保持靜止，取。下列說(shuō)法正確的是（）A．物體A落地的速度為B．物體A落地的速度為C．物體B沿斜面上滑的最大高度為D．物體B沿斜面上滑的最大高度為【答案】B【詳解】AB．根據(jù)題意可知，物塊A下降過(guò)程中，物塊A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律有解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)題意可知，物塊A落地之前B沿斜面上滑的距離為=0.8m設(shè)物塊A落地之后B沿斜面上滑的距離為，由機(jī)械能守恒定律有解得m則物體B沿斜面上滑的最大距離為m物體B沿斜面上滑的最大高度為m故CD錯(cuò)誤。故選B。題型三：含有懸掛小球的連接體問(wèn)題7．（23-24高一上·黑龍江·期末）如圖所示，在小車車廂的頂部用輕質(zhì)細(xì)線懸掛的一質(zhì)量為的小球，當(dāng)小車沿水平面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)懸掛小球的細(xì)線與豎直方向的夾角為，在車廂底板上放著一個(gè)質(zhì)量為的木塊，小球及木塊均和車廂保持相對(duì)靜止。已知木塊與車廂底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取，，，下列說(shuō)法正確的是（）

A．細(xì)線的拉力大小為B．木塊的加速度大小為C．木塊受到的摩擦力大小為，方向水平向右D．車廂受到木塊的摩擦力大小為，方向水平向左【答案】D【詳解】AB．對(duì)小球進(jìn)行分析可知，豎直方向有解得輕繩的拉力大小為水平方向有解得小球的加速度大小為方向水平向右，木塊的加速度與小球的加速度相同，即AB錯(cuò)誤；CD．對(duì)木塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有方向水平向右，由牛頓第三定律可知，車廂受到木塊的摩擦力大小為，方向水平向左，C錯(cuò)誤D正確。故選D。8．（23-24高一上·遼寧·期末）如圖所示，固定在小車上的豎直桿OA與輕質(zhì)桿OB用垂直紙面的光滑轉(zhuǎn)軸O連接，在輕質(zhì)桿B端固定有質(zhì)量為m的小球，重力加速度為g。當(dāng)小車沿著水平桌面直線運(yùn)動(dòng)時(shí)兩桿間夾角保持不變，下列說(shuō)法正確的是（）A．小車一定向右運(yùn)動(dòng)B．小車一定向左運(yùn)動(dòng)C．小車加速度一定水平向左且等于D．輕質(zhì)桿對(duì)球的力一定沿著桿由B指向O且等于【答案】D【詳解】AB．由于豎直桿OA與輕質(zhì)桿OB用垂直紙面的光滑轉(zhuǎn)軸O連接，小球受重力和沿桿向上的作用力，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩桿間夾角保持不變時(shí)，小車和小球具有相同的水平向右的加速度，所以小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)，也可能向左減速運(yùn)動(dòng)，AB均錯(cuò)誤；C．對(duì)小球受力分析，如圖根據(jù)牛頓第二定律，有解得方向水平向右，由于小車與小球加速度相同，所以小車加速度水平向右且等于，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)受力分析，可知輕質(zhì)桿對(duì)球的力一定沿著桿由B指向O且大小為D正確。故選D。9．（23-24高一上·江蘇無(wú)錫·期中）如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng)，小球A用細(xì)線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對(duì)于小車靜止在小車右端。B與小車平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若某時(shí)刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向θ角，則此刻小車對(duì)物塊B的作用力的大小為（重力加速度為g）（）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】以A為研究對(duì)象，受力如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律得解得方向水平向右；以B為研究對(duì)象，小車對(duì)B的摩擦力大小為方向水平向右；小車對(duì)B的支持力大小為方向豎直向上；則小車對(duì)物塊B產(chǎn)生的作用力的大小為方向斜向右上方。故選D。題型四：加速度不同的連接體問(wèn)題10．（21-22高一上·福建福州·期末）如圖所示為雜技“頂桿”表演，一大人站在地上，肩上為一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的小孩握著竿以加速度a加速下滑時(shí)，則（）A．竿對(duì)小孩的摩擦力向上，大小為B．小孩對(duì)竿的摩擦力向上，大小為C．竿對(duì)大人的壓力大小D．竿對(duì)大人的壓力大小【答案】D【詳解】AB．當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的小孩握著竿以加速度a加速下滑時(shí)，對(duì)小孩竿對(duì)小孩的摩擦力向上，大小為，由牛頓第三定律可得，小孩對(duì)桿的摩擦力大小為，方向豎直向下，故AB錯(cuò)誤。CD．對(duì)竿受力分析，可知根據(jù)牛頓第三定律可知，竿對(duì)大人的壓力大小，故D正確C錯(cuò)誤。故選D。11．（16-17高一上·北京東城·期末）如圖所示，水平面上質(zhì)量均為4kg的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做加速度為5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。從力F剛作用在木塊A的瞬間到B剛離開(kāi)地面的瞬間這個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)正確的是（g＝10m/s2）（）A．力F的最小值為60NB．力F的最大值為60NC．當(dāng)彈簧形變程度最小時(shí)，力F的值一定為60ND．當(dāng)彈簧形變程度最大時(shí)，力F的值一定為100N【答案】C【詳解】A．開(kāi)始時(shí)F彈=mg對(duì)物體A在上升的某位置，根據(jù)牛頓第二定律可知F+F彈-mg=ma當(dāng)彈力最大時(shí)，F(xiàn)最小，可知開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)F最小，其最小值為Fmin=ma=20NA錯(cuò)誤；B．當(dāng)物體B將要離開(kāi)地面時(shí)F最大，此時(shí)Fmax=2ma+2mg=120NB錯(cuò)誤；C．當(dāng)彈簧形變程度最小時(shí)，即在原長(zhǎng)位置，此時(shí)F彈=0F=mg+ma=60N即力F的值為60N，C正確；D．當(dāng)B將要離開(kāi)地面時(shí)，彈簧的形變程度最大，此時(shí)F=120N，D錯(cuò)誤。故選C。12．（22-23高一上·黑龍江哈爾濱·期末）如圖所示，物體A置于水平地面上，B、C疊放，A、B間連有輕質(zhì)彈簧，彈簧被壓縮后用細(xì)線把A、B固定住，細(xì)線的拉力為F，A、B質(zhì)量均為，C的質(zhì)量為m，重力加速度為g，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將細(xì)線剪斷，則在剪斷細(xì)線的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）A．C物體的瞬時(shí)加速度為0 B．B物體的瞬間加速度為C．A物體對(duì)地面壓力為 D．C對(duì)B的壓力為【答案】D【詳解】剪斷前，設(shè)彈簧的彈力為，對(duì)B、C有AB．剪斷瞬間，繩的拉力消失，B、C加速度相同，則聯(lián)立解得故AB錯(cuò)誤；C．對(duì)A分析得故C錯(cuò)誤；D．對(duì)C分析得解得故D正確。故選D。題型五：連接體綜合問(wèn)題13．（23-24高一上·安徽合肥·期末）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個(gè)質(zhì)量均為1kg的物體A、B（B物體與彈簧栓接），彈簧的勁度系數(shù)為k=50N/m，初始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一方向豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開(kāi)始向上做加速度a=4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)，求：（結(jié)果可用根號(hào)表示）（1）外力F剛施加的瞬間，F(xiàn)的大??；（2）從靜止至A、B分離的時(shí)間t；（3）現(xiàn)改用F=15N的恒力豎直向上拉A，直到A、B剛好分離，求此過(guò)程A的位移大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）施加外力前，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)受力平衡可得解得初始時(shí)彈簧的壓縮量為施加外力使物體A開(kāi)始向上做加速度a=4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，施加的瞬間，以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律得解得（2）設(shè)A、B分離時(shí)，彈簧的壓縮量為，對(duì)B，根據(jù)牛頓第二定律得解得則從靜止至A、B分離，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得（3）現(xiàn)改用F=15N的恒力豎直向上拉A，直到A、B剛好分離，設(shè)A、B分離時(shí)，彈簧的形變量為，物體的加速度為，對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)B，根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立解得此過(guò)程A的位移大小14．（23-24高一上·山東濰坊·期末）如圖所示，傾角為37o的斜面固定在地面上，A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，繩與滑輪無(wú)摩擦，mA=m，mB=3m，重力加速度為g，開(kāi)始B離地面高度為h，A在斜面底端，繩伸直，斜面足夠長(zhǎng)，從靜止釋放B，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）釋放B后瞬間繩中拉力；（2）A沿斜面上升的最大位移?！敬鸢浮浚?）1.5mg；（2）1.5h【詳解】（1）取A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得取B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得解得，（2）B落地瞬間A的速度為v，由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律B落地后A勻減速上升的加速度為，對(duì)A由牛頓第二定律解得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解得故A上升的最大位移為15．（23-24高一上·海南?？凇て谀┤鐖D所示，傾角的光滑斜面體固定在水平地面上，斜面長(zhǎng)，質(zhì)量的B物體放在斜面底端，通過(guò)輕細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與A物體相連接，連接B的細(xì)繩與斜面平行。A的質(zhì)量，繩拉直時(shí)用手托住A物體使其在距地面h高處由靜止釋放，著地后立即停止運(yùn)動(dòng)。A、B物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2，，。（1）求A物體下落的加速度大小及繩子拉力T的大小；（2）若A物體從處?kù)o止釋放，要使B物體向上運(yùn)動(dòng)且不從斜面頂端滑出，求A物體質(zhì)量m的取值范圍?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律對(duì)A有對(duì)B有代入數(shù)據(jù)解得繩子拉力大?。?）設(shè)物體A著地時(shí)B的速度為v，A著地后B做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1對(duì)B有代入數(shù)據(jù)解得設(shè)A著地后B向上滑行距離x著地前代入數(shù)據(jù)解得另一方面要能拉動(dòng)必須有解得所以物體A的質(zhì)量范圍是【專項(xiàng)訓(xùn)練】一、單選題16．（23-24高一上·江蘇南京·期中）如圖所示，在水平光滑桌面上放有和兩個(gè)小物塊，它們中間有細(xì)線連接。已知，，連接它們的細(xì)線最大能承受6N的拉力?，F(xiàn)用水平外力向左拉或用水平外力向右拉，為保持細(xì)線不斷，則與的最大值分別為（）A．10N

15N B．15N

6N C．12N

8N D．15N

10N【答案】D【詳解】用水平外力向左拉，對(duì)有對(duì)有解得最大值為15N；用水平外力向右拉，對(duì)有對(duì)有解得最大值為10N。故選D。17．（22-23高一上·全國(guó)·期末）如圖所示，在建筑工地，建筑工人用兩手對(duì)稱水平施力將兩長(zhǎng)方體水泥制品夾緊并以加速度a豎直向上勻加速搬起，其中A、B的質(zhì)量均為m，水平作用力為F，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在此過(guò)程中，A、B間的摩擦力為（）A． B． C．0 D．【答案】C【詳解】設(shè)手與物體間的摩擦力為f，方向向上，對(duì)A、B整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，有再隔離A分析，根據(jù)牛頓第二定律，有聯(lián)立解得故選C。18．（22-23高一上·全國(guó)·期末）如圖，在密封的盒子內(nèi)裝有一個(gè)質(zhì)量為m的金屬球，球剛能在盒內(nèi)自由活動(dòng)，若將盒子在空氣中豎直向上拋出，則拋出后上升、下降的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）A．如果空氣阻力可忽略，上升時(shí)對(duì)盒頂有壓力，下降時(shí)對(duì)盒底有壓力B．如果空氣阻力不可忽略，則上升、下降均對(duì)盒底有壓力C．如果空氣阻力不可忽略，上升時(shí)對(duì)盒頂有壓力，下降時(shí)對(duì)盒底有壓力D．無(wú)論空氣阻力是否可以忽略，上升、下降對(duì)盒均有壓力【答案】C【詳解】A．若空氣阻力可忽略時(shí)，在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)整體法分析可知：加速度為g，再對(duì)小球，根據(jù)牛頓第二定律可知，小球只能受重力，所以上升、下降對(duì)盒均無(wú)壓力，故A錯(cuò)誤；BCD．如果空氣阻力不可忽略，上升時(shí)，盒子受到向下的重力和向下的空氣阻力，加速度大于g。對(duì)球由牛頓第二定律知N為球受到盒子頂部的壓力，由牛頓第三定律知上升時(shí)對(duì)盒頂有壓力；同理分析，下降時(shí)，球的加速度為則由N為盒子底部對(duì)球的支持力，由牛頓第三定律知下降時(shí)對(duì)盒底有壓力，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。19．（23-24高一上·江蘇南京·期中）如圖所示，物體A置于水平地面上，B、C疊放，A、B間連有輕質(zhì)彈簧，彈簧被壓縮后用細(xì)線把A、B固定住，細(xì)線的拉力為F，A、B質(zhì)量均為2m，C的質(zhì)量為m，重力加速度為g，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將細(xì)線剪斷，則在剪斷細(xì)線的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）A．C物體的瞬時(shí)加速度為0 B．C物體對(duì)B物體的壓力變小C．A物體對(duì)地面壓力為 D．B物體的瞬間加速度為【答案】C【詳解】剪斷前，設(shè)彈簧的彈力為，對(duì)B、C有AD．剪斷瞬間，繩的拉力消失，B、C加速度相同，則聯(lián)立解得故AD錯(cuò)誤；B．剪斷前，C對(duì)B的壓力等于自身重力，剪斷后對(duì)C分析得解得則C對(duì)B的壓力變大，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)A分析得故C正確；故選C。20．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如圖，物塊A放在物塊B上，B放在光滑水平面上。A、B的質(zhì)量分別為1kg、3kg，兩者之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，假設(shè)兩者之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為。若對(duì)A施加一水平恒力F，使A、B之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則F至少大于（

）A．2N B．4N C．6N D．8N【答案】B【詳解】設(shè)A、B剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的水平恒力為，以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得以B為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故選B。21．（23-24高一上·浙江杭州·期末）如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和，物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)彈力。已知重力加速度為g，某時(shí)刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊A的加速度為0 B．物塊A的加速度為C．物塊B的加速度為0 D．物塊AB間作用力為【答案】B【詳解】ABC．剪斷細(xì)線前，A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)彈力，以A為對(duì)象，可知彈簧對(duì)A的彈力方向沿斜面向上，大小剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力保持不變，以物塊A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律得解得可知，物塊A、B的加速度均為，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．根據(jù)題意，以B為對(duì)象，由牛頓第二定律有解得故D錯(cuò)誤。故選B。22．（22-23高一上·全國(guó)·期末）質(zhì)量均為m的兩個(gè)完全相同的物塊A和B與勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，并一起靜置于水平地面上，如圖所示?，F(xiàn)給A施加一個(gè)豎直向上的恒力F，使A、B兩物塊先后開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)（物塊B再?zèng)]返回地面）。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略空氣阻力的影響，已知重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．物體A做勻加速運(yùn)動(dòng)B．恒力F一定大于mg，可能小于2mgC．當(dāng)物塊B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊A的加速度為D．如果物塊B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間撤去力F，撤去力F的瞬間A的加速度突變?yōu)間【答案】C【詳解】A．未施加力時(shí)，根據(jù)平衡條件可得A向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧彈力先逐漸減小，后逐漸增大，故A不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．若恒力F小于2mg，則B離開(kāi)地面后，恒力F小于A、B整體的重力，A、B整體的加速度向下，則最終B會(huì)返回地面，所以恒力F不可能小于2mg，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)物塊B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)A研究解得故C正確；D．撤去力F的瞬間，彈簧彈力不會(huì)突變，故對(duì)A研究解得故D錯(cuò)誤。故選C。23．（23-24高一上·山西長(zhǎng)治·期末）如圖所示，在粗糙水平面上依次并排緊靠著三個(gè)木塊1、2、3，已知木塊1、2、3的質(zhì)量分別為m、2m、3m，每個(gè)木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同?，F(xiàn)用一水平向右的恒力F推木塊，使三個(gè)木塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則木塊1對(duì)木塊2的作用力與木塊2對(duì)木塊3的作用力的大小之比為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】將三個(gè)木塊1、2、3看作整體，由牛頓第二定律得解得將木塊2、3看作整體，由牛頓第二定律得解得對(duì)木塊3，由牛頓第二定律得解得則有故選B。24．（23-24高一上·廣西百色·期末）如圖所示，木塊A、B的質(zhì)量分別為，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，彈簧分別與A、B相連接且處于原長(zhǎng)狀態(tài)，其勁度系數(shù)為，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)。現(xiàn)用水平拉力向右拉動(dòng)木塊B，某時(shí)刻木塊B的加速度大小為，彈簧伸長(zhǎng)了，此時(shí)木塊A仍然保持靜止不動(dòng)。取。該時(shí)刻下列說(shuō)法正確的是（

）A．水平拉力的大小為B．木塊A對(duì)地面的摩擦力大小為，方向水平向左C．木塊B受到摩擦力大小為，方向水平向右D．彈簧對(duì)木塊B的彈力大小為【答案】A【詳解】B．對(duì)木塊A，設(shè)木塊A受到靜摩擦力大小為，彈簧對(duì)木塊A的彈力為，依題意有由胡克定律得聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律，木塊A對(duì)地面靜摩擦力大小為方向水平向右，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；ACD．對(duì)木塊B，設(shè)木塊B受到滑動(dòng)摩擦力大小為，彈簧對(duì)木塊B的彈力為，地面對(duì)B的支持力為，由牛頓第二定律有又聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得方向向左，綜上所述，選項(xiàng)A正確，CD錯(cuò)誤。故選A。25．（23-24高一上·云南昭通·期末）如圖所示，細(xì)線一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在車廂頂部，小車在水平推力的作用下在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向的夾角保持不變，且放在小車上質(zhì)量為M的木塊也與車廂保持相對(duì)靜止。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，木塊與車廂底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小車不可能向左運(yùn)動(dòng)B．此時(shí)小球的加速度大小為C．此時(shí)木塊受到的摩擦力大小為，方向水平向右D．此時(shí)木塊受到的摩擦力大小為，方向水平向右【答案】D【詳解】AB．根據(jù)題意，對(duì)小球受力分析，水平方向上，由牛頓第二定律有豎直方向上，由平衡條件有聯(lián)立解得方向水平向右，則小車可能向左減速，也可能向右加速，故AB錯(cuò)誤；CD．小車上質(zhì)量為M的木塊與車廂保持相對(duì)靜止，設(shè)木塊受到的摩擦力大小為，由牛頓第二定律有方向水平向右，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。26．（23-24高一上·江蘇常州·期末）水平路面上有一貨車運(yùn)載著5個(gè)相同的、質(zhì)量均為m的光滑均質(zhì)圓柱形工件，其中4個(gè)恰好占據(jù)車廂底部，另有一個(gè)工件D置于工件A、B之間（如圖所示），重力加速度為g。汽車以某一加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，工件A與D之間恰好沒(méi)有作用力，下列說(shuō)法正確的是（）A．車的加速度為B．工件B對(duì)工件A的作用力為0C．工件C對(duì)工件B的作用力為D．工件B對(duì)車廂底部的壓力為3mg【答案】C【詳解】A.對(duì)D受力分析，當(dāng)工件A與D之間恰好沒(méi)有作用力時(shí)，D只受到重力、B對(duì)D的彈力作用，彈力方向垂直接觸面（沿B、D的軸心連線方向），彈力和重力的合力產(chǎn)生加速度，可以得到如下圖所示根據(jù)牛頓第二定律得則故A錯(cuò)誤；B.若工件B對(duì)工件A的作用力為0，A不可能能向左加速，故B錯(cuò)誤；C.把A、B、D作整體，當(dāng)汽車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A相對(duì)車有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以車與A之間的彈力為0。設(shè)工件C對(duì)工件B的作用力為，由牛頓第二定律有得故C正確；D.把A、B、D作整體，設(shè)車廂對(duì)B的支持力為N，豎直方向有得故D錯(cuò)誤。故選C。27．（23-24高一上·陜西延安·期末）如圖所示，細(xì)線的一端固定在傾角為30°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，靜止時(shí)細(xì)線與斜面平行，（已知重力加速度為g）。則正確的是（）A．當(dāng)滑塊向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力為mgB．若滑塊以加速度a=g向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)瑝K壓力為零C．當(dāng)滑塊以加速度a=g向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線中拉力2mgD．當(dāng)滑塊以加速度向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線中拉力為2mg【答案】D【詳解】A．當(dāng)滑塊向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件可得故A錯(cuò)誤；BD．設(shè)當(dāng)小球貼著滑塊一起向左運(yùn)動(dòng)且支持力為零時(shí)加速度為a0，小球受到重力、拉力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得解得此時(shí)繩中的拉力大小為故B錯(cuò)誤，D正確；C．由于所以當(dāng)滑塊以加速度a=g向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受到重力、拉力和支持力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤。故選D。二、多選題28．（23-24高一下·云南大理·期末）如圖所示，A、B兩個(gè)物體相互接觸，但并不黏合，靜置在水平面上。水平面與物體間的摩擦力可忽略，兩物體的質(zhì)量，。從時(shí)刻開(kāi)始，水平推力和水平拉力分別作用于A、B物體上，、隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)，A、B分離B．時(shí)，A的速度大小為C．時(shí)，A的加速度大小為D．時(shí)，A對(duì)B的作用力大小為2.0N【答案】BD【詳解】A．結(jié)合題圖與數(shù)學(xué)知識(shí)可知，和與時(shí)間的關(guān)系分別為，AB兩物體即將分離時(shí)，對(duì)AB整體有當(dāng)AB兩物體即將分離時(shí)，AB兩物體之間的作用力為零，對(duì)B物體有解得故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BC．由于1.5s小于2.0s，所以在過(guò)程中，AB兩物體并未分離，對(duì)其整體有可知其分離前，AB整體所受合外力不變，所以其加速度不變，為1m/s2，所以該過(guò)程中物體A做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，兩物體從靜止開(kāi)始，所以時(shí)，A物體的速度為故B正確，C錯(cuò)誤；D．1s時(shí)兩物體并未分離，對(duì)AB整體有對(duì)物體B有解得時(shí)，A對(duì)B的作用力大小為2.0N，故D項(xiàng)正確。故選BD。29．（23-24高一上·北京西城·期末）如圖，A、B兩個(gè)物體相互接觸，但并不粘合，靜止放置在光滑水平面上，已知，。從開(kāi)始，推力和拉力分別作用于A、B上，、隨時(shí)間的變化規(guī)律為：，。則（）A．時(shí)，A物體的加速度為B．時(shí)，A、B之間的相互作用力為4NC．時(shí)，A、B的速度均為3m/sD．A、B分離時(shí)的速度為2m/s【答案】BD【詳解】AB．時(shí)，由題可知N，N由于所以二者不會(huì)分開(kāi)，A、B兩物體的加速度為m/s2設(shè)此時(shí)A、B之間的相互作用力為F，對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可得解得N故B正確，A錯(cuò)誤；D．當(dāng)二者之間的相互作用力恰好為0時(shí)開(kāi)始分離，則有即解得s速度為=2m/s故D正確；C．由C選項(xiàng)可知，二者分離后B的加速度增大，A的加速度減小，則3s后A、B的速度都不等于3m/s，故C錯(cuò)誤。故選BD。30．（23-24高一上·山東青島·期末）如圖，質(zhì)量為M1和M2的木箱P、Q疊放在平板車上，定滑輪固定在Q上，P右側(cè)連接水平輕繩，輕繩另一端繞過(guò)定滑輪連接一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)平板車沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，連接小球的輕繩與豎直方向的夾角為θ，所有物體都與平板車保持相對(duì)靜止，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（

）A．平板車運(yùn)動(dòng)的加速度方向水平向左，大小為B．Q對(duì)平板車的壓力大小等于C．木箱P受到的靜摩擦力方向水平向左，大小為D．平板車對(duì)Q的靜摩擦力方向水平向左，大小為【答案】BD【詳解】A．對(duì)小球受力分析可知，平板車運(yùn)動(dòng)的加速度方向水平向左，大小為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．對(duì)PQ和小球的整體分析可知，平板車對(duì)Q的支持力大小則Q對(duì)平板車的壓力大小等于，選項(xiàng)B正確；C．對(duì)木箱P分析可得對(duì)小球可得木箱P受到的靜摩擦力方向水平向左，大小為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．對(duì)PQ和小球的整體分析可知，水平方向，平板車對(duì)Q的靜摩擦力方向水平向左，大小為選項(xiàng)D正確。故選BD。31．（23-24高一上·湖北荊門·期末）如圖所示，A、B兩個(gè)物體相互接觸，但并不黏合，放置在水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，兩物體的質(zhì)量，。從開(kāi)始，推力和拉力分別作用于A、B上，、隨時(shí)間的變化規(guī)律為：，，。下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)，A、B兩個(gè)物體之間彈力大小為B．時(shí)，B物體的加速度大小為C．時(shí)物體A的速度為D．時(shí)物體B的速度為【答案】ABC【詳解】A．A、B分離前，以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得解得加速度為時(shí)，以B為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得且聯(lián)立解得故A正確；B．設(shè)A、B經(jīng)過(guò)時(shí)間分離，此時(shí)A、B的加速度仍為，A、B間的彈力為0；以B為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故B正確；CD．內(nèi)A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)，A、B的速度為后，A、B分離，以A為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得可知內(nèi)A的速度變化量為可知時(shí)物體A的速度為以B為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得可知內(nèi)B的速度變化量為可知時(shí)物體B的速度為故C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。32．（23-24高一上·云南昭通·期末）如圖所示，質(zhì)量均為1kg的物體A、B用勁度系數(shù)為100N/m的輕質(zhì)彈簧相連靜止在水平面上，當(dāng)時(shí)刻用一豎直向上的拉力F作用在A上，使A以的加速度從靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到B剛好要離開(kāi)地面（重力加速度）。關(guān)于這個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)B剛要離開(kāi)地面時(shí)，A上升的高度為B．當(dāng)時(shí)B剛要離開(kāi)地面C．當(dāng)B剛要離開(kāi)地面時(shí)拉力D．拉力的大小與物塊A的位移大小成正比【答案】BC【詳解】A．當(dāng)B剛要離開(kāi)地面時(shí)，地面與B之間作用力為0，則有彈簧被拉伸，初狀態(tài)有彈簧被壓縮，則A上升的高度為聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得即當(dāng)時(shí)B剛要離開(kāi)地面，故B正確；C．當(dāng)B剛要離開(kāi)地面時(shí)，對(duì)物塊A，由牛頓第二定律有解得故C正確；D．根據(jù)題意，取向上為正方向，設(shè)物塊A的位移為，對(duì)物塊A，由牛頓第二定律有整理可得可知，拉力的大小與物塊A的位移大小不成正比，故D錯(cuò)誤。故選BC。33．（23-24高一上·山東日照·期末）如圖所示，光滑水平面上放置a、b、c、d四個(gè)木塊，其中a、b的質(zhì)量為m，c、d的質(zhì)量為2m，a、b間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g?，F(xiàn)用水平向右的拉力F拉著木塊d，使四個(gè)木塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，要使四個(gè)木塊始終保持相對(duì)靜止，則（）A．四個(gè)木塊一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度為B．水平向右的拉力F最大為C．輕繩上的拉力最大為D．木塊c受到的摩擦力最大為【答案】AD【詳解】如圖所示設(shè)左側(cè)對(duì)木塊間的摩擦力為，對(duì)木塊間的摩擦力為，右側(cè)對(duì)木塊間摩擦力為，右側(cè)對(duì)木塊間摩擦力為；對(duì)左側(cè)下面的大木塊有對(duì)左側(cè)小木塊有對(duì)右側(cè)小木塊有對(duì)右側(cè)大木塊有聯(lián)立可知四個(gè)物體加速度相同，由以上式子可知一定大于；故應(yīng)首先達(dá)到最大靜摩擦力，由于兩個(gè)接觸面的最大靜摩擦力最大值為，則聯(lián)立解得，四個(gè)木塊一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度為水平向右的拉力F最大為輕繩上的拉力最大為木塊c受到的摩擦力最大為故選AD。34．（23-24高一上·山東日照·期末）如圖所示，平板小車上固定一豎直桿，輕質(zhì)細(xì)線的一端與桿相連，另一端與小車上的小物塊相連，靜止時(shí)細(xì)線恰好伸直且無(wú)拉力。已知小物塊的質(zhì)量為1.0kg，小物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，細(xì)線與豎直桿間的夾角為37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度為10m/s2，認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力?，F(xiàn)使物塊隨小車一起水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是（）A．加速度為2m/s2時(shí)，小物塊受到的摩擦力大小為2NB．加速度為4m/s2時(shí)，小物塊受到的拉力大小為2NC．加速度為6m/s2時(shí)，小物塊受到的拉力大小為5ND．加速度為8m/s2時(shí)，小物塊受到的摩擦力大小為5N【答案】AC【詳解】B．根據(jù)題意，物塊隨小車一起水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，且細(xì)線恰好無(wú)拉力時(shí)，有即當(dāng)物塊隨小車一起運(yùn)動(dòng)的加速度小于時(shí)，細(xì)線的拉力為0，故B錯(cuò)誤；A．當(dāng)加速度為2m/s2時(shí)，小物塊所受拉力為0，摩擦力大小為故A正確；C．當(dāng)物塊隨小車一起運(yùn)動(dòng)的加速度大于時(shí)，由牛頓第二定律又當(dāng)加速度為6m/s2時(shí)，解得小物塊受到的拉力大小為故C正確；D．當(dāng)物塊與平板車間摩擦力恰好為零時(shí)，則mg得則當(dāng)加速度8m/s2時(shí)，小物塊受到的摩擦力大小為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、解答題35．（23-24高一上·甘肅蘭州·期末）如圖所示，兩條輕繩將一質(zhì)量為m的小球懸掛在小車的車廂內(nèi)，其中輕繩OA沿水平方向，輕繩OB與豎直方向的夾角θ=30°。（1）若小車在水平路面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求兩輕繩拉力的大?。唬?）若輕繩OA上的拉力恰好為0，求此時(shí)小車的加速度大??；（3）若小車在水平路面上以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求兩輕繩拉力的大小。

【答案】（1），；（2）；（3），【詳解】（1）若小車在水平路面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示

根據(jù)平衡條件有，解得，（2）若輕繩OA上的拉力恰好為0，表明小車加速度方向水平向右，對(duì)小球進(jìn)行分析，如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律有解得（3）若小車在水平路面上以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由于可知，此時(shí)小球穩(wěn)定時(shí)的位置將處于O點(diǎn)的左上方，輕繩OA處于松弛狀態(tài)，則有對(duì)小球分析，如圖所示

則有解得36．（23-24高一上·云南昆明·期末）如圖甲所示，A、B兩個(gè)物體相互接觸，但并不黏合，放置在光滑水平面上。兩物體的質(zhì)量分別為，。從t＝0開(kāi)始，推力和拉力分別作用于A、B上，、隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。求：（?。?）t＝0時(shí)B物體的加速度大?。唬?）t＝2s時(shí)A、B間相互作用力的大??；（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間A、B分離。【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）以A、B兩個(gè)物體為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得解得t＝0時(shí)B物體的加速度大小為（2）t＝2s時(shí)，以A、B兩個(gè)物體為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得解得t＝2s時(shí)A、B兩個(gè)物體的加速度大小為對(duì)A受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得t＝2s時(shí)A、B間相互作用力的大小為（3）由圖可得則根據(jù)牛頓第二定律可得解得A、B分離時(shí)，A、B間相互作用力為零，對(duì)B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得37．（23-24高一上·廣東深圳·期末）如圖所示，已知物塊A、B的質(zhì)量分別為m1=4kg，m2=2kg，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，A與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.5，設(shè)最大靜