内容正文:
北京市2025-2026学年度高一物理寒假作业系列
(九)
连接体问题
作业时间: 月 日
(作业时长建议:45分钟)
一、知识回顾
1.整体法:当连接体内(即系统内)各物体的①加速度相同时,可以把系统内的所有物体看成一个整体,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解。
2.隔离法:当求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中⑤隔离出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解。
3.外力和内力
(1)外力:系统外的物体对研究对象的作用力。
(2)内力:系统内物体间的作用力。
二、典型例题
(一)两物体的加速度相同
例1、如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连。两物块质量均为,细线能承受的最大拉力为。若在水平拉力作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动,则的最大值为( )
A. B. C. D.
答案:C
方法点拨:两个物体加速度相同时,一般采用先整体后隔离的方法进行分析求解,整体法求加速度,隔离求相互作用力。
(二)两物体的加速度不同时,一般采用隔离法
例2 如图所示,长为、质量为的木板,放在水平地面上,木板向右运动的速度时,在木板最前端轻放一个大小不计、质量为的小物块。木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为,。求:
(1)物块及木板的加速度大小;
(2)物块滑离木板时的速度大小。
答案:(1)
(2)
方法点拨:两物体加速度不同时,一般采取隔离法,分别进行受力分析,然后分别求解加速度,以及其他相关运动问题。
三、强化提升
(一)相同加速类问题
1.长方体木块A、B叠在一起,放在粗糙水平桌面上。B木块受到一个水平恒力F的作用,两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 若A、B在桌面上静止不动,A受到向右的摩擦力
B. 若A、B一起向右加速运动,A受到向右的摩擦力
C. 若A、B一起向右加速运动,B受到5个力
D. 无论A、B一起向右匀速还是加速运动,B受到的摩擦力都相同
2.如图所示,一质量M=3kg、倾角为α=45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为m=1kg 的光滑楔形物体。用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动。重力加速度为g=10m/s²,下列判断错误的是 ( )
A. 系统做匀加速直线运动
B. F=40N
C. 斜面体对楔形物体的作用力大小为
D. 增大力 F,楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动
3.右图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为,其推进器工作时飞船受到的平均推力为,在飞船与质量更大的空间站对接后,推进器工作时间内,飞船和空间站速度变化量为,则( )
A. 空间站的质量为
B. 空间站的质量为
C. 飞船对空间站的平均推力为
D. 飞船对空间站的平均推力为
4.如图所示,飞船与空间站对接后,在推力作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,已知飞船和空间站之间的相互作用力大小为F,则推力大小为( )
A. B. C. D.
(二)相同加速度大小类问题
5.如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的支持力逐渐增大
C. 甲运动的加速度大小为 D. 乙受到绳子的拉力大小为
(三)多物体系统问题
6.如图所示,一辆装满石块的货车在平直的道路上向右行驶,车厢中质量为m的石块B受到与它接触的石块对它的作用力为F,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 货车匀速运动时,F的方向水平向右
B. 货车以加速度a匀加速运动时,F的方向水平向右
C. 货车以加速度a匀加速运动时,F =
D. 货车以加速度a匀加速运动时,F= ma
7.如图所示,一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间。已知重力加速度为g,每个桶的质量都为m,当汽车与油桶一起以某一加速度a向左加速时,下列说法正确的是( )
A. A、B对C的合力方向竖直向上
B. 时,A对C的支持力为0
C. a增大时,B对C的支持力变小
D. B对C支持力的大小可能等于
8.体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为,每个篮球的质量为,直径为,不计球与球架之间的摩擦,重力加速度为.则每个篮球对一侧球架的压力大小为( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P,设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是( )
A. 若μ≠0,则 B. 若μ≠0,则
C. 若μ=0,则 D. 若μ=0,则
(四)外力变化类问题
10.如图所示,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,放置在水平地面上,物体与地面间的摩擦力可忽略,两个物体的质量,。从开始,推力和拉力分别作用于A、B上,随时间的变化规律分别为、。下列说法正确的是( )
A. 时刻,物体A的加速度的大小为
B. 时刻,A、B间的相互作用力的大小为
C. 在第内,物体A的加速度越来越小
D. 时刻,物体B的速度大小为
11.如图所示,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,静置在水平面上。水平面与物体间的摩擦力可忽略,两物体的质量,。从时刻开始,水平推力和水平拉力分别作用于A、B物体上,、随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时,A、B分离
B. 时,A的速度大小为
C. 时,A的加速度大小为
D. 时,A对B的作用力大小为2.0N
(五)涉弹簧类问题
12.如图所示,质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 弹簧的弹力大小等于
C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
13.如图1所示,质量相等的物块A、B紧靠在一起放置在水平地面上,水平轻弹簧一端与A拴接,另一端固定在竖直墙壁上。开始时弹簧处于原长,物块A、B保持静止。时刻,给B施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左运动,当A、B的速度为零时,立即撤去恒力。物块B的图像如图2所示,其中至时间内图像为直线。弹簧始终在弹性限度内,A、B与地面间的滑动摩擦力大小恒定,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 时刻A、B分离
B. 改变水平恒力F大小,的时间不变
C. 时间内图像满足同一正弦函数规律
D. 和时间内图2中阴影面积相等
14.如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端叠放着两个物体A、B,系统处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使A向上做匀加速直线运动,以系统静止时的位置为坐标原点,竖直向上为位移x正方向,得到F随x的变化图像如图乙所示。已知物体A的质量,重力加速度,则下列关系正确的是( )
A. 物体B的质量为12 kg
B. 物体A做匀加速直线运动的加速度大小为2 m/s2
C. F作用瞬间,A、B之间的弹力大小为8 N
D. 弹簧的劲度系数为80 N/m
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
C
C
C
B
C
B
D
题号
11
12
13
14
答案
D
D
D
D
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