微专题10：牛顿运动定律应用之连接体模型- 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

微专题10：牛顿运动定律应用之连接体模型类型一、水平面上的连接体问题1．如图甲所示，将两质量不同的物体P、Q放在倾角为θ的光滑斜面体上，在物体P上施加沿斜面向上的恒力F，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为将图甲中的斜面体调整为水平，并在物体P上施加水平恒力F；图丙为两物体叠放在一起，在物体P上施加一竖直向上的恒力F使二者向上加速运动、三种情况下力F大小相等，加速度大小分别为a甲、a乙、a丙，两物体间的作用力分别为F甲、F乙、F丙，则下列说法正确的是（）A．a乙最大，F乙最大B．a丙最大，F丙最大C．，D．，2．质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上，如图所示．若对A施加水平推力F，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A．若水平面光滑，物体A的加速度为eq\f(F,2m)B．若水平面光滑，物体A对B的作用力为eq\f(2,3)FC．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体A对B的作用力大小为eq\f(F－μmg,3)D．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体B的加速度为eq\f(F－μmg,3m)3．如图所示，两个质量分别为m12kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）A．弹簧秤的示数是25NB．弹簧秤的示数是50NC．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5m/s2D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s24．质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上，现对B施加一水平力F，已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f0，为保证它们能够一起运动，F最大值为（）A．6f0 B．4f0 C．3f0 D．2f05．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（）A． QUOTE B．QUOTEC．QUOTE D．6．(多选)如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动．运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是（）A．无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小B．若粘在a木板上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变C．若粘在b木板上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D．若粘在c木板上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大7．如图所示，三个质量不等的木块M、N、Q间用两根水平细线a、b相连，放在光滑水平面上．用水平向右的恒力F向右拉Q，使它们共同向右运动．这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta、Tb．若在第2个木块N上再放一个小木块P，仍用水平向右的恒力F拉Q，使四个木块共同向右运动（P、N间无相对滑动），这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta′、Tb′．下列说法中正确的是（）A．Ta＜Ta′，Tb＞Tb′ B．Ta＞Ta′，Tb＜Tb′C．Ta＜Ta′，Tb＜Tb′ D．Ta＞Ta′，Tb＞Tb′类型二、倾斜面上的连接体问题8．如图所示，一斜面固定在地面上，木块m和M叠放在一起沿斜面向下运动，它们始终相对静止，m、M间的动摩擦因数为μ1，M、斜面间的动摩擦因数为μ2，则（）A．若m、M一起匀加速运动，可能有μ1≠0，μ2＝0B．若m、M一起匀速运动，一定有μ1＝0，μ2≠0C．若m、M一起匀加速运动，一定有μ1≠0，μ2＝0D．若m、M一起匀速运动，可能有μ1≠0，μ2≠09．如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的固定斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2．当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为（）A．0B．μ1mgcosθ C．μ2mgcosθD．（μ1+μ2）mgcosθ10．(多选)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时，乘客（）A．座椅的支持力小于乘客的重力B．受到向前(水平向右)的摩擦力作用C．受到向前(水平向左)的摩擦力作用D．所受力的合力沿斜坡向上11．如图所示，足够长的斜面固定在水平面上，斜面顶端有一附有挡板的长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，轻质弹簧测力计一端挂在挡板上，另一端连接着光滑小球．木板固定且小球静止时，弹簧中心线与木板平行，测力计示数为F1；无初速释放木板后，木板沿斜面下滑，小球相对木板静止时，测力计示数为F2．已知斜面高为h，底边长为d，下列说法正确的是（）A．测力计示数为F2时，弹簧一定处于伸长状态B．测力计示数为F2时，弹簧可能处于压缩状态C．μ＝eq\f(F1d,F2h)D．μ＝eq\f(F2h,F1d)12．如图所示，质量均为m的A、B两物块与劲度系数为k的轻弹簧两端相连，置于足够长、倾角为30°的斜面上，处于静止状态，物块A下表面光滑，物块B与斜面间的最大静摩擦力为f，重力加速度为g，现给物块A施加沿斜面向上的恒力，使A、B两物块先后开始运动，弹簧始终在弹性限度内，则（）A．当物块B刚开始运动时，弹簧伸长量最大B．在物块B开始运动前，物块A可能一直做加速运动C．物块A沿斜面向上运动距离为时，速度达到最大D．当物块A沿斜面向上运动距离为时，物块B开始运动13．一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝4kg的物块P，Q为一重物，已知Q的质量为m2＝8kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600N/m，系统处于静止，如图所示，现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后，F为恒力，求：力F的最大值与最小值．(sin37°＝0.6，g取10m/s2)14．如图所示，一个截面是三角形的物体P平放在水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且α<β，P的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个质量相等的滑块，连接后细绳与各自的斜面平行，所有接触面都不计摩擦，重力加速度大小为g.(1)若P固定不动，求A、B的加速度大小．(2)若P向右做匀加速运动，加速度多大时能使A、B与斜面不发生相对滑动．15．如图所示，在倾角为37°的足够长的光滑斜面上，放一质量为mA＝0.2kg的薄板A，A板上、下段由不同材料构成，下段表面光滑，长度l＝3m，上段表面粗糙；质量为mB＝2.0kg的金属块B(视为质点)位于A的最下端，B与A上段间的动摩擦因数μ＝0.1；质量为mC＝1.2kg的物块C通过轻线绕过定滑轮与B相连．忽略滑轮质量及轴间的摩擦，A、B间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．开始时，整个系统在外力作用下，处于静止状态，轻线被拉直(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)．求：(1)撤去外力的瞬间，A、B、C的加速度分别是多大；(2)B刚到达A的粗糙部分时，A、B、C的加速度分别是多大；(3)撤去外力后的整个过程中，A相对B的位移．(绳足够长，B始终没滑出A板)类型三、连接体模型中的整体隔离法16．如图所示，质量为M，中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角，则下列说法正确的是（）A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为eq\f(mg,sinα)C．系统的加速度为a＝gtanαD．推力F＝Mgtanα17．(多选)如图所示，小车向右运动的过程中，某段时间内车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直线有一定夹角θ，B与车底板之间的动摩擦因数为0.75，假设B所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在这段时间内，下述判断中正确的是（）A．物块B不受摩擦力作用B．物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左C．要使A、B和车保持相对静止，θ最大为37°D．要使A、B和车保持相对静止，θ最大为53°18．如图，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长．如果mB=3mA，则物体A的加速度大小等于（）A．3g B．g C．0.75g D．0.5g19．如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上，装沙的小桶C通过细线牵引A、B一起在水平桌面上向右加速运动，设A、B间的摩擦力为Ff1，A与桌面间的摩擦力为Ff2．若增大小桶中沙的质量，而A、B仍一起向右运动，则摩擦力Ff1和Ff2的变化情况（）A．Ff1不变，Ff2变大 B．Ff1变大，Ff2不变C．Ff1和Ff2都变大 D．Ff1和Ff2都不变20．(多选)如图所示，两个质量均为m的物体A和B，由轻绳和轻弹簧连接绕过不计摩擦力的定滑轮，系统静止，将另一质量也是m的物体C，轻放在A上，在刚放上A的瞬间（）A．A的加速度是 B．A和B的加速度都是0C．c对A的压力为 D．c对A的压力是21．(多选)如图所示，小车板面上的物体质量为m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是（）A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B．物体受到的摩擦力一直减小C．当小车加速度（向右）为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用D．小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N22．如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两个物体放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，它们在斜面上加速下滑，关于杆的受力情况．下列分析正确的是（）A．若μ1=μB．若μ1<μC．若μ1<μD．若μ1=μ23．如图所示，水平固定且倾角为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）的光滑斜面上有两个质量均为m=1kg的小球A、B，它们用劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧连接，弹簧的长度为l0=20cm，现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均在斜面上以加速度a=4m/s2向上做匀加速运动，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为（）A．0.15m，25NB．0.25m，25NC．0.15m，12.5ND．0.25m，12.5N24．如图所示，水平面O点左侧光滑，O点右侧粗糙