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文档简介

专题强化02:连接体模型

【考点归纳】

考点一:整体法和隔离法解决连接体问题

考点二:弹簧或细绳相连的连接体问题

考点三:含有悬挂小球的连接体问题

考点四:加速度不同的连接体问题

考点五:连接体综合问题

【技巧归纳】

技巧01一、动力学的连接体问题

1.连接体

多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的物体系统称为连接体.连接体一

般(含弹簧的系统,系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度).

2.常见的连接体

(1)物物叠放连接体:两物体通过弹力、摩擦力作用,具有相同的速度和加速度

速度、加速度相同

(2)轻绳连接体:轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.

速度、加速度相同

速度、加速度大小相等,方向不同

(3)轻杆连接体:轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度.

速度、加速度相同

(4)弹簧连接体:在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度、加速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接

体的速度、加速度相等.

技巧02.整体法与隔离法的选用

(1)求解各部分加速度都相同的连接体问题时,要优先考虑整体法;如果还需要求物体之间的作用力,再用隔离法.

(2)求解连接体问题时,随着研究对象的转移,往往两种方法交替运用.一般的思路是先用其中一种方法求加速度,

再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力.

考点三.常见连接体的类型

(1)同速连接体(如图)

特点:两物体通过弹力、摩擦力作用,具有相同速度和相同加速度.

处理方法:用整体法求出a与F合的关系,用隔离法求出F内力与a的关系.

(2)关联速度连接体(如图)

特点:两连接物体的速度、加速度大小相等,方向不同,但有所关联.

处理方法:分别对两物体隔离分析,应用牛顿第二定律进行求解.

【题型归纳】

题型一:整体法和隔离法解决连接体问题

1.(24-25高一上·浙江·期中)如图所示,质量分别为M和m的物块由相同的材料制成,且M>m,将它们用通过

光滑的轻质定滑轮的轻细线连接。如果按图甲放置,则质量为m的物块恰好匀速下降。若将两物块互换位置,如图

乙所示,它们的共同加速度大小为()

(Mm)g(Mm)gMg(Mm)g

A.B.C.D.

MmMmm

【答案】A

【详解】由甲图可知,物体m匀速运动,有

T=mg

物体M也做匀速运动,则

TMg

联立解得

m

M

乙图中,对M有

MgTMa

对m有

Tmgma

联立解得

(Mm)g

a

M

故选A。

2.(23-24高一上·新疆·期末)2022年11月29日,“神舟十五号”成功发射,顺利将费俊龙、邓清明、张陆三名航

天员送入空间站。如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为4×103kg,其推进器的平均

推力为1240N,在飞船与空间站对接后,推进器工作7s内,测出飞船和空间站速度变化是0.07m/s。下列正确的是

()

A.空间站质量为1.2×105kg

B.空间站质量为1.24×105kg

C.飞船与空间站对接前的加速度为0.01m/s2

D.飞船与空间站对接后的加速度为0.31m/s2

【答案】A

【详解】C.飞船与空间站对接前的加速度为

F1240

am/s20.31m/s2

1m4103

故C错误;

D.飞船与空间站对接后的加速度为

v0.07

am/s20.01m/s2

2t7

故D错误;

AB.对飞船与空间站整体,根据牛顿第二定律

F(Mm)a2

解得空间站质量为

M1.2105kg

故A正确,B错误。

故选A。

3.(23-24高一上·贵州毕节·期末)如图,质量为2m的物块A与水平地面间的动摩擦因数为,质量为m的物块B

与水平地面间的摩擦可忽略不计。在已知水平推力F的作用下,A、B作加速运动。A对B的作用力为()

2mgF2mgF2mg

A.F2mgB.FC.D.

333

【答案】C

【详解】以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得

F2mg3ma

以B为对象,根据牛顿第二定律可得

FABma

联立解得A对B的作用力为

F2mg

F

AB3

故选C。

题型二:弹簧或细绳相连的连接体问题

4.(2024高一·全国·专题练习)如图所示,甲、乙两图中A、B两球质量相等,图甲中A、B两球用轻质杆相连,

图乙中A、B两球用轻质弹簧相连,均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态,则在两细绳烧断的瞬间()

A.图甲中轻杆的作用力不为零

B.图甲中两球的加速度一定不相等

C.图乙中两球的加速度一定相等

D.图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半

【答案】D

【详解】设两球质量均为m,细绳烧断的瞬间弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以细绳烧断瞬间,题图乙

中B球所受合力仍为零,加速度为零,A球所受合力2mg,加速度为

2mg

a2g

m

题图甲中,细绳烧断瞬间,A、B的加速度相同,设为a,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得

2mg2ma

解得

ag

则图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半。

设题图甲中轻杆的作用力为FT,再以B为研究对象,由牛顿第二定律得

mgFTma

解得

FT0

即题图甲中轻杆的作用力一定为零。

故选D。

5.(23-24高一上·福建泉州·期末)如图,绕过光滑定滑轮的绳子将物体A和B相连,绳子与桌面平行,物体A恰

好不滑动。已知物体A的质量mA大于物体B的质量mB,A和B与桌面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于

滑动摩擦力,重力加速度大小为g,不计滑轮和绳子质量。现将A和B互换位置,绳子仍保持与桌面平行,则()

A.绳子的拉力大小为mBgB.绳子的拉力大小为mAg

mm

C.物体与桌面间的动摩擦因数为AD.物体A和B的加速度大小为Ag

mBmAmB

【答案】A

【详解】C.如图所示物体A恰好不滑动,则

fmfmAgmBg

解得

m

B

mA

故C错误;

ABD.A和B互换位置后,设绳子的拉力大小为F,物体A和B的加速度大小为a,由牛顿第二定律得

FmBgmBa,mAgFmAa

解得

mm

AB

ag,FmBg

mA

故A正确,BD错误。

故选A。

6.(23-24高一下·湖南岳阳·期末)质量分别为2kg、3kg的物块A和B,系在一根不可伸长的轻绳两端,细绳跨过固

定在倾角为30的斜面顶端的轻质定滑轮上,此时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示,斜面光滑且足够长,始

终保持静止,g取10m/s2。下列说法正确的是()

A.物体A落地的速度为4m/s

210

B.物体A落地的速度为m/s

5

C.物体B沿斜面上滑的最大高度为0.68m

D.物体B沿斜面上滑的最大高度为0.96m

【答案】B

【详解】AB.根据题意可知,物块A下降过程中,物块A、B组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律有

1

mghmghsin30(mm)v2

AB2AB

解得

210

vm/s

5

故A错误,B正确;

CD.根据题意可知,物块A落地之前B沿斜面上滑的距离为

x1h=0.8m

设物块A落地之后B沿斜面上滑的距离为x2,由机械能守恒定律有

1

mgxsin30mv2

B22B

解得

x20.16m

则物体B沿斜面上滑的最大距离为

xx1x20.96m

物体B沿斜面上滑的最大高度为

hxsin300.48m

故CD错误。

故选B。

题型三:含有悬挂小球的连接体问题

7.(23-24高一上·黑龙江·期末)如图所示,在小车车厢的顶部用轻质细线悬挂的一质量为m的小球,当小车沿水平

面做匀变速直线运动时,发现悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为37,在车厢底板上放着一个质量为M的木

块,小球及木块均和车厢保持相对静止。已知木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩

擦力,重力加速度g取10m/s2,sin370.6,cos370.8,下列说法正确的是()

5

A.细线的拉力大小为mg

3

4

B.木块的加速度大小为g

3

4

C.木块受到的摩擦力大小为Mg,方向水平向右

5

3

D.车厢受到木块的摩擦力大小为Mg,方向水平向左

4

【答案】D

【详解】AB.对小球进行分析可知,竖直方向有

Tcosmg

解得轻绳的拉力大小为

5

Tmg

4

水平方向有

mgtanma

解得小球的加速度大小为

3

ag

4

方向水平向右,木块的加速度与小球的加速度相同,即

3

ag

4

AB错误;

CD.对木块受力分析,根据牛顿第二定律有

3

fMaMg

4

3

方向水平向右,由牛顿第三定律可知,车厢受到木块的摩擦力大小为Mg,方向水平向左,C错误D正确。

4

故选D。

8.(23-24高一上·辽宁·期末)如图所示,固定在小车上的竖直杆OA与轻质杆OB用垂直纸面的光滑转轴O连接,

在轻质杆B端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。当小车沿着水平桌面直线运动时两杆间夹角保持不变,

下列说法正确的是()

A.小车一定向右运动

B.小车一定向左运动

C.小车加速度一定水平向左且等于gtan

mg

D.轻质杆对球的力一定沿着杆由B指向O且等于

cos

【答案】D

【详解】AB.由于竖直杆OA与轻质杆OB用垂直纸面的光滑转轴O连接,小球受重力和沿杆向上的作用力,小车

在水平面上运动,当两杆间夹角保持不变时,小车和小球具有相同的水平向右的加速度,所以小车可能向右加速

运动,也可能向左减速运动,AB均错误;

C.对小球受力分析,如图

根据牛顿第二定律,有

mgtanma

解得

agtan

方向水平向右,由于小车与小球加速度相同,所以小车加速度水平向右且等于gtan,C错误;

D.根据受力分析,可知轻质杆对球的力一定沿着杆由B指向O且大小为

mg

F

cos

D正确。

故选D。

9.(23-24高一上·江苏无锡·期中)如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于

支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止在小车右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察

到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B的作用力的大小为(重力加速度为g)()

A.mgB.mg12C.mgtanD.mgtan21

【答案】D

【详解】以A为研究对象,受力如图所示

根据牛顿第二定律得

mAgtanmAa

解得

agtan

方向水平向右;以B为研究对象,小车对B的摩擦力大小为

fmamgtan

方向水平向右;小车对B的支持力大小为

Nmg

方向竖直向上;则小车对物块B产生的作用力的大小为

Ff2N2mgtan21

方向斜向右上方。

故选D。

题型四:加速度不同的连接体问题

10.(21-22高一上·福建福州·期末)如图所示为杂技“顶杆”表演,一大人站在地上,肩上为一质量为M的竖直竹竿,

当竿上一质量为m的小孩握着竿以加速度a加速下滑时,则()

A.竿对小孩的摩擦力向上,大小为mg

B.小孩对竿的摩擦力向上,大小为mgma

C.竿对大人的压力大小(Mm)g

D.竿对大人的压力大小(Mm)gma

【答案】D

【详解】AB.当竿上一质量为m的小孩握着竿以加速度a加速下滑时,对小孩

mgfma

竿对小孩的摩擦力向上,大小为mgma,由牛顿第三定律可得,小孩对杆的摩擦力大小为mgma,方向竖直向

下,故AB错误。

CD.对竿受力分析,可知

mgmaMgFN

根据牛顿第三定律可知,竿对大人的压力大小(Mm)gma,故D正确C错误。

故选D。

11.(16-17高一上·北京东城·期末)如图所示,水平面上质量均为4kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系

统处于平衡状态。现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做加速度为5m/s2的匀加速直线运动。从力F

刚作用在木块A的瞬间到B刚离开地面的瞬间这个过程,下列说正确的是(g=10m/s2)()

A.力F的最小值为60N

B.力F的最大值为60N

C.当弹簧形变程度最小时,力F的值一定为60N

D.当弹簧形变程度最大时,力F的值一定为100N

【答案】C

【详解】A.开始时

F弹=mg

对物体A在上升的某位置,根据牛顿第二定律可知

F+F弹-mg=ma

当弹力最大时,F最小,可知开始运动时F最小,其最小值为

Fmin=ma=20N

A错误;

B.当物体B将要离开地面时F最大,此时

Fmax=2ma+2mg=120N

B错误;

C.当弹簧形变程度最小时,即在原长位置,此时F弹=0

F=mg+ma=60N

即力F的值为60N,C正确;

D.当B将要离开地面时,弹簧的形变程度最大,此时F=120N,D错误。

故选C。

12.(22-23高一上·黑龙江哈尔滨·期末)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2m,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()

F

A.C物体的瞬时加速度为0B.B物体的瞬间加速度为

m

F

C.A物体对地面压力为5mgD.C对B的压力为mg

3

【答案】D

【详解】剪断前,设弹簧的弹力为F,对B、C有

3mgFF

AB.剪断瞬间,绳的拉力消失,B、C加速度相同,则

F3mg3ma

联立解得

F

a

3m

故AB错误;

C.对A分析得

N2mgF5mgF

故C错误;

D.对C分析得

Nmgma

解得

F

Nmg

3

故D正确。

故选D。

题型五:连接体综合问题

13.(23-24高一上·安徽合肥·期末)如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为1kg的

物体A、B(B物体与弹簧栓接),弹簧的劲度系数为k=50N/m,初始时系统处于静止状态。现用一方向竖直向上

的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度a=4m/s2的匀加速直线运动,重力加速度g取10m/s2,空气

阻力忽略不计,求:(结果可用根号表示)

(1)外力F刚施加的瞬间,F的大小;

(2)从静止至A、B分离的时间t;

(3)现改用F=15N的恒力竖直向上拉A,直到A、B刚好分离,求此过程A的位移大小。

6

【答案】(1)8N;(2)s;(3)0.1m

10

【详解】(1)施加外力前,系统处于静止状态,根据受力平衡可得

kx02mg

解得初始时弹簧的压缩量为

x00.4m

施加外力使物体A开始向上做加速度a=4m/s2的匀加速直线运动,施加的瞬间,以A、B为整体,根据牛顿第二定

律得

F0kx02mg2ma

解得

F08N

(2)设A、B分离时,弹簧的压缩量为x1,对B,根据牛顿第二定律得

kx1mgma

解得

x10.28m

则从静止至A、B分离,根据运动学公式可得

1

xxat2

012

解得

6

ts

10

(3)现改用F=15N的恒力竖直向上拉A,直到A、B刚好分离,设A、B分离时,弹簧的形变量为x2,物体的加

速度为a2,对A,根据牛顿第二定律得

Fmgma2

对B,根据牛顿第二定律得

kx2mgma2

联立解得

x20.3m

此过程A的位移大小

xAx0x20.1m

14.(23-24高一上·山东潍坊·期末)如图所示,倾角为37º的斜面固定在地面上,A与斜面间的动摩擦因数为0.5,

绳与滑轮无摩擦,mA=m,mB=3m,重力加速度为g,开始B离地面高度为h,A在斜面底端,绳伸直,斜面足够长,

从静止释放B,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)释放B后瞬间绳中拉力;

(2)A沿斜面上升的最大位移。

【答案】(1)1.5mg;(2)1.5h

【详解】(1)取A为研究对象,由牛顿第二定律得

TmAgsin37mAgcos37mAa

取B为研究对象,由牛顿第二定律得

mBgTmBa

解得

a0.5g,T1.5mg

(2)B落地瞬间A的速度为v,由匀加速直线运动规律

v22ah

B落地后A匀减速上升的加速度为a,对A由牛顿第二定律

mgsin37mgcos37ma

解得

ag

由运动学公式得

v22ax

解得

1

xh

2

故A上升的最大位移为

xhx1.5h

15.(23-24高一上·海南海口·期末)如图所示,倾角37的光滑斜面体固定在水平地面上,斜面长L2m,质量

M1kg的B物体放在斜面底端,通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A物体相连接,连接B的细绳与斜面平行。A的

质量m3kg,绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放,着地后立即停止运动。A、B物体均可

视为质点,取g=10m/s2,sin37°0.6,cos37°0.8。

(1)求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小;

(2)若A物体从h11m处静止释放,要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出,求A物体质量m的取值范围。

【答案】(1)a6m/s2,T12N;(2)0.6kgm3kg

【详解】(1)根据牛顿第二运动定律

对A有

mgTma

对B有

TMgsinMa

代入数据解得

a6m/s2

绳子拉力大小

T12N

(2)设物体A着地时B的速度为v,A着地后B做匀减速运动的加速度大小为a1

对B有

MgsinMa1

代入数据解得

2

a16m/s

设A着地后B向上滑行距离x

2

v2a1x

xLh1

mgMgsin

a'

mM

着地前

2

v2a'h1

代入数据解得

m3kg

另一方面要能拉动必须有

mgMgsin

解得

m0.6kg

所以物体A的质量范围是

0.6kgm3kg

【专项训练】

一、单选题

16.(23-24高一上·江苏南京·期中)如图所示,在水平光滑桌面上放有m1和m2两个小物块,它们中间有细线连接。

已知m13kg,m22kg,连接它们的细线最大能承受6N的拉力。现用水平外力F1向左拉m1或用水平外力F2向右

拉m2,为保持细线不断,则F1与F2的最大值分别为()

A.10N15NB.15N6NC.12N8ND.15N10N

【答案】D

【详解】用水平外力F1向左拉m1,对m1有

F1Tm1a1

对m2有

Tm2a1

解得F1最大值为15N;

用水平外力F2向右拉m2,对m2有

F2Tm2a2

对m1有

Tm1a2

解得F2最大值为10N。

故选D。

17.(22-23高一上·全国·期末)如图所示,在建筑工地,建筑工人用两手对称水平施力将两长方体水泥制品夹紧并

以加速度a竖直向上匀加速搬起,其中A、B的质量均为m,水平作用力为F,A、B之间的动摩擦因数为μ,在此

过程中,A、B间的摩擦力为()

A.FB.2FC.0D.mga

【答案】C

【详解】设手与物体间的摩擦力为f,方向向上,对A、B整体分析,根据牛顿第二定律,有

2f(mm)g(mm)a

再隔离A分析,根据牛顿第二定律,有

fmgfBAma

联立解得

fBA0

故选C。

18.(22-23高一上·全国·期末)如图,在密封的盒子内装有一个质量为m的金属球,球刚能在盒内自由活动,若将

盒子在空气中竖直向上抛出,则抛出后上升、下降的过程中,以下说法正确的是()

A.如果空气阻力可忽略,上升时对盒顶有压力,下降时对盒底有压力

B.如果空气阻力不可忽略,则上升、下降均对盒底有压力

C.如果空气阻力不可忽略,上升时对盒顶有压力,下降时对盒底有压力

D.无论空气阻力是否可以忽略,上升、下降对盒均有压力

【答案】C

【详解】A.若空气阻力可忽略时,在整个过程中,对整体法分析可知:加速度为g,再对小球,根据牛顿第二定

律可知,小球只能受重力,所以上升、下降对盒均无压力,故A错误;

BCD.如果空气阻力不可忽略,上升时,盒子受到向下的重力和向下的空气阻力,加速度大于g。对球由牛顿第二

定律知

NmgmaN为球受到盒子顶部的压力,由牛顿第三定律知上升时对盒顶有压力;同理分析,下降时,球的加速

度为

ag

则由

mgNmaN为盒子底部对球的支持力,由牛顿第三定律知下降时对盒底有压力,故BD错误,C正确。

故选C。

19.(23-24高一上·江苏南京·期中)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2m,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0B.C物体对B物体的压力变小

F

C.A物体对地面压力为F5mgD.B物体的瞬间加速度为

m

【答案】C

【详解】剪断前,设弹簧的弹力为F,对B、C有

3mgFF

AD.剪断瞬间,绳的拉力消失,B、C加速度相同,则

F3mg3ma

联立解得

F

a

3m

故AD错误;

B.剪断前,C对B的压力等于自身重力,剪断后对C分析得

Nmgma

解得

F

Nmg

3

则C对B的压力变大,故B错误;

C.对A分析得

N2mgF5mgF

故C正确;

故选C。

20.(23-24高一上·安徽蚌埠·期末)如图,物块A放在物块B上,B放在光滑水平面上。A、B的质量分别为1kg、

3kg,两者之间动摩擦因数为0.3,假设两者之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为10m/s2。若对A施

加一水平恒力F,使A、B之间发生相对滑动,则F至少大于()

A.2NB.4NC.6ND.8N

【答案】B

【详解】设A、B刚好发生相对滑动时的水平恒力为F0,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得

F0(mAmB)a0

以B为对象,根据牛顿第二定律可得

mAgmBa0

联立解得

F04N

故选B。

21.(23-24高一上·浙江杭州·期末)如图所示,在倾角为30的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和3m,

物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速

度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是()

3g

A.物块A的加速度为0B.物块A的加速度为

8

3mg

C.物块B的加速度为0D.物块AB间作用力为

2

【答案】B

【详解】ABC.剪断细线前,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力,以A为对象,可知弹簧对A的弹力方向沿斜

面向上,大小

Fmgsin

剪断细线的瞬间,弹簧的弹力保持不变,以物块A、B为整体,根据牛顿第二定律得

3mmgsinF3mma

解得

3g

a

8

3g

可知,物块A、B的加速度均为,故AC错误,B正确;

8

D.根据题意,以B为对象,由牛顿第二定律有

3mgsinFAB3ma

解得

3

Fmg

AB8

故D错误。

故选B。

22.(22-23高一上·全国·期末)质量均为m的两个完全相同的物块A和B与劲度系数为k的轻弹簧相连,并一起静

置于水平地面上,如图所示。现给A施加一个竖直向上的恒力F,使A、B两物块先后开始竖直向上运动(物块B

再没返回地面)。已知弹簧始终在弹性限度内,忽略空气阻力的影响,已知重力加速度为g,下列判断正确的是()

A.物体A做匀加速运动

B.恒力F一定大于mg,可能小于2mg

F2mg

C.当物块B开始运动时,物块A的加速度为

m

D.如果物块B开始运动的瞬间撤去力F,撤去力F的瞬间A的加速度突变为g

【答案】C

【详解】A.未施加力时,根据平衡条件可得

mgkx

A向上运动的过程中,弹簧弹力先逐渐减小,后逐渐增大,故A不是匀加速直线运动,故A错误;

B.若恒力F小于2mg,则B离开地面后,恒力F小于A、B整体的重力,A、B整体的加速度向下,则最终B会

返回地面,所以恒力F不可能小于2mg,故B错误;

C.当物块B开始运动时,对A研究

FmgF弹ma

解得

F2mg

a

m

故C正确;

D.撤去力F的瞬间,弹簧弹力不会突变,故对A研究

mgF弹ma

解得

a2g

故D错误。

故选C。

23.(23-24高一上·山西长治·期末)如图所示,在粗糙水平面上依次并排紧靠着三个木块1、2、3,已知木块1、2、

3的质量分别为m、2m、3m,每个木块与水平面间的动摩擦因数均相同。现用一水平向右的恒力F推木块,使三个

木块一起向右做匀加速直线运动,则木块1对木块2的作用力与木块2对木块3的作用力的大小之比为()

A.3:2B.5:3C.2:1D.3:1

【答案】B

【详解】将三个木块1、2、3看作整体,由牛顿第二定律得

F6mg6ma

解得

F6mgF

ag

6m6m

将木块2、3看作整体,由牛顿第二定律得

F15mg5ma

解得

5

FF

16

对木块3,由牛顿第二定律得

F23mg3ma

解得

F

F

22

则有

F1:F25:3

故选B。

24.(23-24高一上·广西百色·期末)如图所示,木块A、B的质量分别为5kg、6kg,它们与水平地面之间的动摩擦

因数为0.25,弹簧分别与A、B相连接且处于原长状态,其劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动。

现用水平拉力F向右拉动木块B,某时刻木块B的加速度大小为0.5m/s2,弹簧伸长了2cm,此时木块A仍然保持

静止不动。g取10m/s2。该时刻下列说法正确的是()

A.水平拉力F的大小为26N

B.木块A对地面的摩擦力大小为8N,方向水平向左

C.木块B受到摩擦力大小为15N,方向水平向右

D.弹簧对木块B的弹力大小为10N

【答案】A

【详解】B.对木块A,设木块A受到静摩擦力大小为FfA,弹簧对木块A的弹力为F1,依题意有

FfAF1

由胡克定律得

F1kx

联立并代入数据解得

FfA8N

由牛顿第三定律,木块A对地面静摩擦力大小为

FfA'FfA8N

方向水平向右,故选项B错误;

ACD.对木块B,设

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