2023年高一物理上学期寒假重难点复习（人教版2019必修第一册）专题九 牛顿第二定律求连接体模型-

专题九 牛顿第二定律求连接体模型

【知识要点】

连接体问题主要是通过绳和弹簧的多物体连接，注意整体法和隔离法的应用。

【典型例题】

一、单选题

1．如图所示，物体A置于水平地面上，B、C叠放，A、B间连有轻质弹簧，弹簧被压缩后用细线把A、B固定住，细线的拉力为F，A、B质量均为，C的质量为m，重力加速度为g，整个装置处于静止状态。现将细线剪断，则在剪断细线的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．C物体的瞬时加速度为0 B．B物体的瞬间加速度为

C．A物体对地面压力为 D．C对B的压力为

2．如图所示，木板A与木块B叠放在光滑的水平面上，两者间的动摩擦因数为0.8，A的质量是B的质量的2倍，水平拉力F作用在木板B上，两者一起做匀加速直线运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当B相对A刚要滑动时，F与B的重力的比值为（　　）

A．0.6 B．1 C．1.2 D．1.5

3．如图所示，一劲度系数为的轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为的物块A、B（物块B与弹簧拴接），初始时物块均处于静止状态。现对物块A施加一个竖直向上的恒力，为重力加速度。当物块A、B恰好分离时，物体A的加速度与上升的高度为（　　）

A．， B．， C．， D．，

4．如图所示，三个物体A、B和C的质量分别为2m、m和m，A、B叠放在水平桌面上，A通过跨过光滑定滑轮的轻绳与C相连，定滑轮左端的轻绳与桌面平行，A、B间的动摩擦因数为，B与桌面间的动摩擦因数为，A、B、桌面之间的最大静摩擦力等于相对应的滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．三个物体A、B、C均保持静止

B．轻绳对定滑轮的作用力大小为

C．若A、B之间发生相对滑动，则需满足

D．若A、B之间未发生相对滑动，则A受到的摩擦力大小为

5．如图所示，两个物体A、B中间用一轻弹簧相连。A、B的质量分别为，A、B与水平地面上的倾角为斜面间的动摩擦因数分别为，且满足，稳定时，A、B两物体一起在斜面上加速下滑，斜面静止不动，则下列说法正确的是（　　）

A．弹簧可能处于原长状态 B．地面对斜面的摩擦力水平向左

C．适当增大，可以使A、B整体一起匀速下滑 D．适当增大，可以使A、B整体一起匀速下滑

6．如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为和，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为。现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则（　　）

A．此过程中物体C受五个力作用

B．当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断

C．当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断

D．若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为

二、多选题

7．如图所示，A为放在水平光滑桌面上的足够长的长木板，在它上面放有物块B和C。A、B、C的质量分别为m、5m、m。B、C与A之间的动摩擦因数均为0.1，K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳足够长且都处于水平位置。现用水平方向的恒定外力F拉滑轮，使A的加速度等于0.2g，g为重力加速度。则此时（　　）

A．外力F的大小为2.2mg B．外力F的大小为2.4mg

C．C、A之间摩擦力大小为0.1mg D．B、A之间摩擦力大小为0.1mg

8．如图所示，斜面倾角为=30°的光滑直角斜面体固定在水平地面上，斜面体顶端装有光滑定滑轮。质量均为1kg的物块A、B用跨过滑轮的轻绳相连。物块A和滑轮之间的轻绳与斜面平行，B自然下垂，不计滑轮的质量，重力加速度g取10m/s2，同时由静止释放物块A、B后的一小段时间内，物块A均未碰到地面和滑轮，斜面体相对地面保持静止，则该过程中下列说法正确的是（　　）

A．物块B运动方向向上

B．物块A的加速度大小为2.5m/s2

C．轻绳的拉力大小为7.5N

D．地面给斜面体的摩擦力方向水平向左

9．如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B，质量均为m，A、B之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上，A、B一起做匀加速运动。若将质量也为m的木块C放在某一木块上面，再施加相同的水平恒力F作用在A上，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则下列说法正确的是（　　）

A．若C放在B上，绳上拉力比不放C时变大

B．C放在A上和放在B上运动时的加速度一样大

C．若C放在B上，绳上拉力为

D．C放在A上和放在B上时，C所受的摩擦力不一样大

10．放在水平地面上的物体M上表面有一物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，如图所示，则关于M和m受力情况的判断，正确的是（　　）

A．m受到向右的摩擦力

B．M受到m对它向左的摩擦力

C．地面对M的摩擦力方向右

D．地面对M不存在摩擦力作用

11．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧与倾角为37°固定斜面平行，弹簧上下两端分别固连着质量均为m的物块A和B，A、B通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质挂钩相连，P为一固定挡板。开始时A、B处于静止状态，B刚好没有向上滑动，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直。现将质量为2m的小球C挂与挂钩上，然后静止释放，当C达到最大速度时，A恰好离开挡板P。已知重力加速度为g，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．初始时物块A对挡板的压力为1.6mg B．释放小球C的瞬间，物块C的加速度为

C．小球的速度最大时，绳上的拉力T=mg D．小球C的最大速度为

12．如图所示，A、B两物块由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m，B、C的质量均为，重力加速度为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是（　　）

A．C刚离开地面时，B的加速度为零

B．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B组成的系统机械能先增加后减小

C．弹簧恢复原长瞬间，细线中的拉力大小为

D．A的最大速度为

13．如图所示，为定滑轮，一根细绳跨过，一端系着物体，另一端系着一动滑轮，动滑轮两侧分别悬挂着A、两物体，已知物体的质量为，不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦，若物体的质量为，则关于物体的状态下列说法正确的是（　　）

A．当A的质量取值合适，物体有可能处于平衡状态

B．无论A物体的质量是多大，物体不可能平衡

C．当A的质量足够大时，物体不可能向上加速运动

D．当A的质量取值合适，物体可以向上加速也可以向下加速运动

14．如图所示，倾角为θ的光滑斜面上静止放置两个用劲度系数为k的轻弹簧连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，C固定为挡板，系统保持静止。现在物块A上施加一个沿斜面向上的恒力F，当物块B即将离开C时，物块A的运动距离为d，则（　　）

A．弹簧的劲度系数

B．弹簧的劲度系数

C．物块B刚离开C时物块A的加速度为

D．物块B刚离开C时物块A的加速度为

15．如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静止在劲度系数k的弹簧上，A与B不粘连。现对物体A施加竖直向上的力F，A、B—起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度为g，则（　　）

A．在图乙中PQ段表示拉力F不变

B．在图乙中QS段表示物体减速上升

C．位移为x1时，A、B之间弹力大小为

D．位移为x3时，A、B一起运动的速度大小为

16．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为、和的三个木块，其中质量为和的木块间用一轻弹簧相连，轻弹簧能承受的最大拉力为，现用水平拉力拉质量为的木块，使三个木块一起加速运动，则以下说法正确的是（　　）

A．质量为的木块受到四个力的作用

B．当逐渐增大到时，轻弹簧刚好被拉断

C．当逐渐增大到时，轻弹簧还不会被拉断

D．当撤去瞬间，所受摩擦力的大小和方向不变

17．如图所示，足够长的水平桌面上放置着质量为m、长度为L的长木板B，质量也为m的物体A放置在长木板B的右端，轻绳1的一端与A相连，另一端跨过轻质定滑轮与B相连，在长木板的右侧用跨过定滑轮的轻绳2系着质量为2m的重锤C。已知重力加速度为g，各接触面之间的动摩擦因数为μ（μ<0.5），不计绳与滑轮间的摩擦，系统由静止开始运动，下列说法正确的是（　　）

A．A、B、C的加速度大小均为

B．轻绳1的拉力为

C．轻绳2的拉力为mg

D．当A运动到B的左端时，物体C的速度为

三、解答题

18．质量为的木板B放在水平地面上，质量为的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱A上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为。木箱A与木板B之间的动摩擦因数。现用水平向右、大小为100N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出。已知，，重力加速度g取，求：

(1)轻绳对A拉力大小；

(2)木板B与地面之间的动摩擦因数的大小。