微练16 动力学中的连接体问题-【高考领航】2025年高考物理一轮复习微专题速练

微练16　动力学中的连接体问题 1．如图所示，物块A、B用一条绕过轻质定滑轮的轻绳相连，轻绳两部分分别处于竖直和水平状态，A、B的质量分别为M、m，重力加速度为g，不计一切摩擦，现将系统由静止释放，B向左运动，则(　　) A．B对桌面的压力小于mg B．A、B的加速度相同 C．B的加速度大小为 D．轻绳对滑轮的作用力小于mg 2.如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，质量均为m的物体A、B通过轻绳轻质滑轮连接，轻绳倾斜部分与斜面平行，重力加速度为g，从静止释放A到B落地前(　　) A．A的动能增加量是B的4倍 B．B的重力势能变化量是A的2倍 C．B的加速度为g D．轻绳中的拉力为mg 3．长方体A、B置于粗糙水平地面上，A和B质量相同、与地面的动摩擦因数相同。图甲中，对A施加水平向右、大小为F的推力时，A、B间的弹力大小为F1；图乙中，对A施加与水平方向成60°斜向下、大小为2F的推力时，A、B间的弹力大小为F2。两图中的A、B均做匀加速直线运动，则(　　) 甲　　　　　　　　乙 A．F1<F<F2　　 B．F1<F2<F C．F1＝F2<F　　 D．F2<F1<F 4．如图所示，向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客，乘客在自身重力G与车厢(含座椅)的作用力F的作用下与车厢保持相对静止，座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，悬线与竖直方向成θ角也与车厢相对静止，下列说法中正确的是(　　) A．乘客受到的合力方向与运动方向相同 B．车厢的速度越大，悬线与竖直方向的夹角θ越大 C．车厢对乘客的作用力F一定大于乘客的重力G D．悬线与竖直方向夹角θ增大，车厢对乘客作用力F可能不变 5.如图所示，A、B两个物体相互接触但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量为mA＝4 kg，mB＝6 kg。从t＝0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA和FB随时间变化的规律为FA＝(8－2t)(N)，FB＝(2＋2t)(N)，通过计算做出物体B的加速度随时间变化的图线。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微练16　动力学中的连接体问题 1．D　对B受力分析，竖直方向受力平衡，则桌面对B的支持力等于B的重力，根据牛顿第三定律可知，B对桌面的压力等于mg，选项A错误；A、B用同一细绳连接，则加速度大小相同，方向不同，选项B错误；对AB系统，根据牛顿第二定律可知，B的加速度大小为a＝，选项C错误；轻绳的拉力T＝ma＝<mg，轻绳对滑轮的作用力F＝T<mg，选项D正确。 2．C　根据滑轮的组装，可知物体B下落的速度是物体A的速度的2倍，又因为两个物体的质量相等，根据动能的表达式Ek＝mv2可知，B的动能增加量是A的4倍，选项A错误；设物体B下降的高度为h，则物体A上滑的距离为0.5h，A上升的高度为hA＝0.5h sin 30°＝0.25h，根据重力势能的表达式Ep＝mgh可知，B的重力势能变化量是A的4倍，选项B错误；相同时间内物体B的位移为物体A的位移的2倍，所以物体B的加速度是A的2倍，设绳子上的拉力为F，对物体B，有mg－F＝maB，对物体A，有2F－mg sin 30°＝maA，联立解得aA＝0.3g，aB＝0.6g，F＝0.4mg，选项C正确，D错误。 3．D　图甲过程，根据牛顿第二定律，对整体分析有F－2μmg＝2ma1，对长方体B分析有F1－μmg＝ma1，解得F1＝F；图乙过程，根据牛顿第二定律，对整体分析，在水平方向有2F cos 60°－μFN＝2ma2，在竖直方向有2F sin 60°＋2mg＝FN，对长方体B分析有F2－μmg＝ma2，联立解得F2＝F－μF，综上所述，可得F2<F1<F，故选D。 4．C　小球受合外力方向与车厢运动方向相反，可知车厢做匀减速运动，乘客受到的合力方向与运动方向也相反，选项A错误；对小球，根据牛顿第二定律有mg tan θ＝ma，可得a＝g tan θ，则车厢的加速度越大，悬线与竖直方向的夹角θ越大，但是速度大，θ不一定大，选项B错误；对乘客受力分析可知，车厢对乘客的作用力F＝>mg，即F一定大于乘客的重力G，选项C正确；悬线与竖直方向夹角θ增大，则加速度a变大，车厢对乘客作用力F增大，选项D错误。 5．解析：t＝0时，对整体由牛顿第二定律有FA＋FB＝(mA＋mB)a1 解得a1＝1 m/s2 恰好分离时有FB＝mBa1 解得t＝2 s 2 s后，B的加速度为FB＝mBa2 解得a2＝ m/s2，逐渐增大 综上所述，0～2 s内，a1＝1 m/s2，2 s后，a2＝ m/s2，物体B的加速度随时间变化的图线如图。 答案：见解析图 学科网（北京）股份有限公司 $$