4.5牛顿运动定律的应用——连接体问题 同步练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-07-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 5. 牛顿运动定律的应用 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 连接体模型 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.55 MB |
| 发布时间 | 2026-07-03 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 一米阳光 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58633420.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以连接方式为线索,分层设计从基础到综合,覆盖接触面、绳、杆、弹簧连接体问题,通过整体与隔离法培养科学思维,适配新授课知识巩固。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|单一连接体(2物体)、无摩擦/恒力|如接触面连接两物体(1-4题),考查牛顿第二定律基本应用|
|进阶层|多物体、摩擦/倾角变量|如3物体水平连接(5题)、绳连接斜面(16题),引入系统受力分析|
|综合层|复杂情境(变力/临界)、计算应用|如弹簧连接竖直运动(45题)、多过程计算(25题),需模型建构与推理|
内容正文:
牛顿运动定律的应用——连接体问题
1、 接触面连接
(一)水平面上两个物体
1.如图所示,A、B两物体并排放在光滑水平面上,质量分别为1kg和2kg。当水平向右推力作用在物体上时,A、B之间作用力的大小为,若水平推力的大小不变,将变为水平向左推动物体,则A、B之间作用力的大小为( )
A. B. C. D.
2.质量为的物块A和质量为的物块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则两物块沿水平方向作加速运动。关于A对B的作用力,下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为F
B.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为
C.若物块A、B与地面的动摩擦因数为μ,则物块A对B的作用力大小为
D.若物块A、B与地面的动摩擦因数为μ,则物块A对B的作用力大小为
3.(多选)如图所示,大小相同但质量不同的两物块A、B紧靠在一起,先将A、B放到光滑水平地面上,对A施加水平向右的恒力F;再将A、B放到粗糙水平地面上,也对A施加水平向右的恒力F。已知A、B与地面间的动摩擦因数相等,则下列说法正确的是( )
A.在光滑地面上时,A、B两物块一定做匀加速直线运动
B.在粗糙地面上时,A、B两物块一定做匀加速直线运动
C.在粗糙地面上时,A对B的推力比在光滑地面上时A对B的推力大
D.若F大于A、B整体与地面间的最大静摩擦力,则两种情形下,A对B的推力一样大
4.(多选)如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物体紧靠在一起放在水平地面上,两物体与水平地面的动摩擦因数相同。用一水平恒力F推物体A,使它们沿水平地面向右做匀加速直线运动,为了增大A、B间的相互作用力,可以采取的措施是( )
A.增大推力F B.使水平面更粗糙
C.增大A的质量 D.增大B的质量
(二)水平面上多个物体
5.如图,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k= B.若μ≠0 , k =
C.若μ=0,则 D.若μ=0,则
6.(多选)如果人群在户外突遇洪水,临时自救时可以站定排成一列纵队,如图甲所示。某小组为探究纵队各处的受力情况,建立了如图乙所示的物理模型:水平地面上依次放置三个质量均为m的物块,物块1与地面的动摩擦因数为,其余两物块与地面间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块1施加一水平向左的力F,下列说法正确的有( )
A.若三个物块均静止,物块2和物块3所受摩擦力相等
B.若三个物块一起向左匀加速运动,物块2和物块3所受摩擦力相等
C.当时,物块1、2之间的弹力为
D.当时,物块1、2之间的弹力为
7.(多选)某电视节目通过造浪机验证了洪水来临时自救的最科学方式:选取纵向“1字”阵列,由前往后依次按身体素质从强到弱的顺序站定,如图甲所示。某同学为分析各处的受力情况,建立了如图乙所示的物理模型:水平地面上并排放置四个质量均为的相同物块,每个物块与地面间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块1、2之间固定一个质量不计的压力传感器。时,对物块1施加一水平力,下列说法正确的是( )
A.若四个物块均静止,则物块之间的弹力的比例从左往右依次为
B.若四个物块一起向右匀加速运动,则物块之间的弹力的比例从左往右依次为
C.若随时间均匀变化,满足关系,则在时,压力传感器的示数
D.若随时间均匀变化,满足关系,则在时,四个物块刚好被推动
8.(多选)中国高铁技术领先世界,助力中华民族伟大复兴。如图,为由4节质量相等的车厢组成的复兴号高速列车,其中2号车厢和4号车厢为无动力车厢(拖车),1号车厢和3号车厢为动力车厢(动车)。列车启动后,1号和3号车厢产生向前的恒定牵引力分别为,使列车做匀加速直线运动。已知每节车厢所受到的阻力均为自身重力的倍,下列说法正确的是( )
A.连接3、4号车厢间的挂钩上的拉力大小为
B.每相邻两节车厢间挂钩上的作用力大小均与值有关
C.若,则连接号车厢间的挂钩上无拉力作用
D.当时,1号车厢对2号车厢有向前的拉力作用
9.(多选)如图所示,在光滑水平面上有质量相同的甲、乙两个物体靠在一起,在水平力、的作用下运动,已知。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的作用力大小为
B.乙对甲的作用力大小为
C.如果撤去,乙的加速度一定变大
D.如果撤去,甲对乙的作用力一定减小
10.如图所示,A、B两个相互接触的物体放置在光滑水平面上,两个物体的质量,,推力和拉力分别作用于A、B两物体上,两物体间的作用力大小为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,用水平推力F作用在物块B上,使物块A、B一起沿光滑水平面向右做匀加速运动,A、B间的动摩擦因数为0.5,A的质量为2m,B的质量为m,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B保持相对静止,则推力F的最小值等于( )
A.1.5mg B.2mg C.2.5mg D.3mg
12.(多选)如图,质量为2kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下,沿水平面向右做匀加速直线运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量为1kg的橡胶块与后壁保持相对静止。橡胶块与铁箱内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。则下列说法正确的是( )
A.铁箱对地面压力的大小为20N
B.当F=54N时,铁箱的加速度为18
C.当F=54N时,铁箱的加速度为15
D.两者能相对静止的最小加速度为12.5
二、绳连接
(一)水平面上两个物体
13.如图所示,两相同物块用细线相连接,放在粗糙水平面上,在水平恒力F作用下,一起做匀加速直线运动,物块间细线的拉力大小为T。当两物块均由粗糙的水平面运动到光滑的水平面上且仍在F的作用下运动,则( )
A.两物块的加速度变大,细线的拉力仍为T
B.两物块的加速度不变,细线的拉力仍为T
C.两物块的加速度变大,细线的拉力小于T
D.两物块的加速度不变,细线的拉力小于T
14.如图所示,两相同物块用水平细线相连接,放在粗糙水平面上,在水平恒力F作用下,一起做匀加速直线运动,两物块的加速度大小为a1,物块间水平细线的拉力大小为T1。当两物块在F的作用下在光滑水平面上运动,两物块的加速度大小为a2,物块间水平细线的拉力大小为T2。则下列说法正确的是( )
A.a2>a1,T2=T1 B.a2=a1,T2=T1
C.a2>a1,T2<T1 D.a2=a1,T2<T1
15.(多选)如图所示,一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等(含乘客),在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢,车头对第一节车厢的拉力为,第一节车厢对第二节车厢的拉力为,第二节车厢对第三节车厢的拉力为,则( )
A.当火车匀速直线运动时,
B.当火车匀速直线运动时,
C.当火车匀加速直线运动时,
D.当火车匀加速直线运动时,
(二)非水平面
16.如图所示,材料相同的物体、由轻绳连接,质量分别为和,在恒定拉力的作用下沿固定斜面向上加速运动。则( )
A.轻绳拉力的大小与斜面的倾角有关
B.轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数有关
C.轻绳拉力的大小为
D.若改用同样大小拉力沿斜面向下拉连接体加速运动,轻绳拉力的大小可能为零
17.如图所示,跨过光滑轻质定滑轮的轻绳左侧悬挂质量为的物块A,右侧悬挂质量为的物块B,重力加速度为。不计空气阻力,由静止释放物块A,两物块在空中做匀变速运动的过程中,连接A、B的绳子上的拉力大小为( )
A. B. C. D.
18.如图所示,质量分别为2m和m的两个物体A、B用跨过光滑定滑轮的绳子连接,两物体恰好做匀速运动。A、B与桌面的动摩因数相同,重力加速度大小为g,不计空气阻力及绳子的质量。若将A与B互换,则( )
A.两物体做加速运动,加速度
B.两物体做加速运动,加速度
C.绳子中拉力大小变小
D.绳子中拉力大小变为原来的2倍
19.(多选)如图所示,轻绳跨过定滑轮,下端系一质量为7kg的重物1,另一端系一质量为3kg的木块2,木块与水平桌面间的动摩擦因数,,在重物拉动木块运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.重物的加速度大小为 B.重物的加速度大小为
C.轻绳的拉力为25.2N D.轻绳的拉力为49N
20.如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的0.8倍。已知P、Q两物块的质量分别为、,P与桌面间的动摩擦因数,重力加速度。则推力F的大小为( )
A.1.3N B.1.6N C.1.9N D.2.4N
21.(多选)如图所示,倾角为30°的光滑固定斜面顶端固定有轻质光滑滑轮,A、B两可视为质点的小球用跨过滑轮的不可伸长的轻质细绳连接,滑轮与A球之间的轻绳与斜面平行、与B球之间的轻绳竖直。由静止释放两球,释放后的瞬间B球的加速度大小为,已知重力加速度为g,则A、B两球的质量之比可能是( )
A.2∶5 B.4∶5 C.4∶1 D.8∶1
22.(多选)如图所示,一条轻绳绕过轻质定滑轮,两端各系质量分别为m和2m的物体A和B,物体A放置于倾角的固定斜面上,与斜面间的动摩擦因数。先用手压住物体A使A、B均处于静止状态,由静止释放物体A,在其沿斜面向上运动s的过程中(A未与滑轮碰撞、B未落地),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.A、B的加速度大小为 B.A、B的加速度大小为
C.A、B间轻绳拉力大小为 D.A、B间轻绳拉力大小为
23.(多选)如图所示,质量为、倾角为的斜面体置于水平地面上,斜面体上表面光滑,一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点和物体B,两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行,物体A、B的质量分别为、,重力加速度大小为,将A、B由静止释放,在B下降的过程中(物体A未碰到滑轮),斜面体静止不动。下列说法正确的是( )
A.轻绳对B的拉力大小为
B.物体A的加速度大小为
C.地面对斜面体的摩擦力方向水平向左
D.地面对斜面体的摩擦力大小为
24.如图,倾角θ=37°,足够长的粗糙斜面固定在水平面上。质量为2kg的木板B用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与物块A相连。已知木板B与斜面间的动摩擦因数μ=0.25;重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,(假设A运动过程中不与地面或滑轮接触且B运动过程中始终不脱离斜面)。求:
(1)当物块A质量多大时,木板B恰能沿斜面匀速下滑;
(2)若物块A的质量为2kg,求绳子拉力的大小;
(3)若物块A的质量为2kg,求木板B的加速度大小。
25.如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上,质量m1=3kg的物体A置于斜面上,一条轻绳绕过两个光滑的轻质滑轮连接着固定点O和物体A,质量m2=8kg的物体B与动滑轮连接。已知连接动滑轮两边的轻绳均竖直,物体A与定滑轮间的轻绳和斜面平行,物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。初始时物体B的下表面距地面的高度h=2m,物体A到定滑轮的距离足够远。现将两个物体同时由静止释放,B落地后不反弹。sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)在物体B下落过程中,求轻绳的拉力大小和物体A的加速度大小;
(2)求物体B落地前瞬间的速度大小;
(3)求整个过程中物体A沿着斜面向上运动的最大距离。
三、杆连接
(一)水平面上两个物体
26.如图所示,在水平直线传送轨道上,智能快递分拣车的前、后两个货舱质量分别为2m和m,用轻质刚性连接杆相连。每个货舱所受运行阻力与自身质量成正比,比例系数为k。前货舱的驱动装置提供水平牵引力F,使两货舱一起向前做匀加速直线运动。已知连接杆能承受的最大拉力为T₀,重力加速度为g,为保证连接杆不被拉断,牵引力F的最大值为( )
A.3T0 B. C. D.
27.如图所示,光滑水平地面上有两个完全相同且质量为的物块,二者用水平轻杆连接。在水平拉力作用下,两物块一起由静止向右做匀加速直线运动。求:
(1)两个物块整体加速度的大小;
(2)两个物块之间轻杆弹力的大小。
28.(多选)如图所示,在倾角为的固定粗糙斜面上,两材质相同、质量分别为、的小物块用轻杆连接,轻杆始终与斜面平行。两物块在沿斜面向上的恒力作用下,一起向上做匀加速直线运动。下列说法正确的是( )
A.轻杆的弹力大小为
B.轻杆的弹力大小为
C.若只增大倾角,轻杆弹力变大
D.若只增大,轻杆弹力变大
(二)水平面上多个物体
29.(多选)我国高铁技术迅猛发展,取得举世瞩目的成就。学校物理兴趣小组为研究高铁车厢间的相互作用力,用8个完全相同的滑块放在水平地面上模拟高铁车厢,滑块与地面间动摩擦因数都相同,滑块间用轻杆连接,如图所示。给滑块1施加水平向右的拉力F,滑块向右加速运动,下列分析判断正确的是( )
A.若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力变小
B.若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变大
C.滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为1:3
D.滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为2:3
30.(多选)如图所示是我国自主研发的CRH380A型动车组示意图,其由8节质量均为的车厢组成,其中2-7号为动力车厢,1号和8号为拖车厢。列车沿水平钢轨向右启动时,每节动力车厢提供的动力均为,每节车厢受到的阻力与自身重力成正比,即,下列说法正确的是( )
A.4、5号车厢连接处无拉力或推力作用 B.3、4号车厢连接处表现为拉力,大小为
C.相邻两车厢连接处拉力或推力最大值为 D.越大,2号车厢对1号车厢的推力就越大
31.(多选)我国高铁技术成就举世瞩目。某学校物理兴趣小组为研究高铁车厢间的相互作用力,用10个完全相同的滑块模拟高铁车厢,滑块与地面间动摩擦因数都相同,滑块间用轻杆连接,置于水平地面上。如图所示,现对滑块1施加水平向右的拉力F,使所有滑块一起向右加速运动,下列说法正确的是( )
A.若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块5、6间轻杆的拉力变大
B.若增大水平拉力F,则滑块7、8间轻杆的拉力变大
C.滑块7、8间轻杆的拉力与滑块4、5间轻杆的拉力大小之比为
D.滑块7、8间轻杆的拉力与滑块4、5间轻杆的拉力大小之比为
(三)倾斜面上两个物体
32.如图所示,倾角为的斜面体固定在水平地面上,现将用一根与斜面平行的轻质细杆连接、且由两种不同材料组成的物块A、B轻放在斜面上,两物块恰能沿斜面一起匀速下滑,假设斜面足够长,则下列说法正确的是( )
A.轻杆对A、B均不会产生弹力作用
B.若A的质量较大,则轻杆对A、B产生拉力作用
C.若将A、B调换位置后轻放于斜面,两者不可能匀速下滑
D.若在两滑块下滑过程中对A施加一竖直向下的恒力,两者可能加速下滑
33.如图所示,倾角为的斜面体固定在水平地面上,斜面足够长。两相同物块A、B用一根与斜面平行的轻质细杆连接,轻放在斜面上,一起沿斜面加速下滑。若斜面光滑,两物块加速度大小为,轻杆的弹力大小为;若斜面粗糙,两物块加速度大小为,轻杆的弹力大小为。则( )
A., B.,
C., D.,
34.在倾角为60°、足够长的光滑斜面上,沿斜面方向有A、B两个滑块,A的质量是m,B的质量是2m,AB之间用一硬质轻杆固定,如图所示。现用一外力沿斜面向上拉动两滑块,达到一定的速度后将外力撤去,在此后短时间内,关于杆受滑块B的作用力,下列判断正确的是( )
A.不受力
B.压力,大小为
C.压力,大小为
D.拉力,大小为
四、弹簧连接
(一)水平面上两个物体
35.如图所示,在光滑水平地面上,物块A、B用轻弹簧相连。两物块质量之比。若在水平拉力作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动,则弹簧弹力大小为( )
A. B. C. D.
36.如图所示,将质量分别为2kg、1kg的物块A和物块B置于光滑水平面上,中间用一轻弹簧相连。A、B两物块在水平拉力F的作用下,一起(A、B两物块保持相对静止)做匀加速直线运动,此时弹簧的伸长量为4cm(弹簧在弹性限度内),其劲度系数为200N/m。则拉力F的值为( )
A.4N B.6N C.8N D.12N
37.如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F,此刻A和B的加速度分别为a1和a2,则( )
A.a1=a2=0
B.a1=a,a2=0
C.a1=a,a2=a
D.a1=a,a2=-a
38.用劲度系数的轻弹簧连接物块,它们的质量均为,与地面的动摩擦因数均为0.2,现用水平拉力F作用在物块B上,恰好使两物块均做匀速直线运动,且轻弹簧未超出弹性限度。如图所示。则轻弹簧的形变量为( )
A.伸长 B.伸长 C.伸长 D.伸长
39.如图,质量为2kg的物块A和质量为1kg的物块B用轻弹簧相连,置于光滑的水平面上,沿弹簧轴线方向用力F拉动物块B,稳定后AB以的加速度一起向右做匀加速直线运动,已知弹簧始终在弹性限度内。则稳定后( )
A.拉力F的大小为16N
B.弹簧弹力大小为4N
C.撤去力F的瞬间,A的加速度大小为
D.撤去力F的瞬间,B的加速度大小为
40.如图所示,两个完全相同且质量均为的物体A、B用轻质弹簧相连,现用一水平恒力拉A,使A、B一起沿水平面做加速度为的匀加速直线运动,A、B与水平面的动摩擦因数均为,重力加速度取,试求:
(1)水平恒力的大小;
(2)弹簧的弹力大小。
41.(多选)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁,开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力,b所受摩擦力,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间 ( )
A.大小不变
B.方向改变
C.仍然为零
D.方向向右
42.(多选)如图所示,质量均为m的滑块A、B、C置于水平地面上,中间用劲度系数分别为的轻弹簧a,b连接,在施加在滑块C上的水平恒力F作用下,一起无相对运动地向右加速运动。已知滑块与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度为g。在滑块运动过程中,下列说法正确的是( )
A.滑块A比滑块C受到的合力小
B.两弹簧a、b的弹力之比
C.两弹簧a、b的伸长量之比
D.若弹簧a突然断裂,在断裂瞬间,滑块A比滑块B的加速度小
43.物块a、b中间用一根轻质弹簧相接,放在光滑水平面上,,如图甲所示。开始时两物块均静止,弹簧处于原长,时对物块a施加水平向右的恒力F。时撤去,在0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,整个运动过程中以下分析正确的是( )
A.恒力
B.若F不撤去,则2s后两物块将一起做匀加速运动
C.撤去F瞬间,a的加速度大小为
D.物块b的质量为
44.(多选)幼儿园的小朋友用一轻弹簧将、两辆玩具小车(视为质点)连接在一起,在两侧施加外力、进行“拔河”游戏,观察小车的运动情况,如图所示。已知轻弹簧的原长为、劲度系数为,两小车质量相同,一切摩擦均可忽略。下列说法正确的是( )
A.若,且两小车相对静止,则两车距离为
B.若,且两小车相对静止,则两车距离为
C.若,且两小车相对静止,则两车距离为
D.若,且两小车相对静止,则两车距离为
(二)竖直面上两个物体
45.(多选)如图所示,劲度系数为的轻弹簧的一端固定在地面,另一端与质量为的物体A连接,另有一个与A完全相同的物体B放在A上,两物体均处于静止状态。现用竖直向下的恒力推动物体B到最低点后,撤去力,物体A、B开始向上运动。已知B到达最高点前已与A分离,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.施加恒力瞬间,物体B的加速度为2g
B.施加恒力瞬间,物体A受到物体B的压力大小为2mg
C.物体A、B分离的位置与初始位置的距离为
D.撤去力后,物体B达到最高点前,物体B向上先做加速运动,然后做减速运动
46.(多选)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物体与弹簧拴接),弹簧的劲度系数为N/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m/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,下列说法正确的是( )
A.外力F刚施加的瞬间,F的大小为8N
B.经过s,A、B分离
C.分离后B做简谐运动,振幅为0.2m
D.B物体速度达到最大时,B物体的位移为0.2m
47.如图甲所示,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M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为的匀加速运动,A、B的速度随时间变化图像如图乙所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.拉力F的最小值为Ma
B.A、B分离时,弹簧弹力恰好为零
C.A、B分离时,A上升的距离为
D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
48.(多选)如图所示,质量为的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方,质量为的物块放在托盘里处于静止状态,已知弹簧劲度系数。现对物块施加一向上的力,使它向上做匀加速直线运动,已知的最大值为。重力加速度,弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是( )
A.物块的加速度为
B.的最小值为
C.从开始运动,物块和托盘经分离
D.物块和托盘分离时速度为
49.如图所示,质量M4kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接,托盘上放一质量m2kg的小物块 A,整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F,使其从静止开始以加速度a2m/s2 做匀加速直线运动,已知弹簧的劲度系数 k240N/m,g10m/s2。以下结论正确的是( )
A.变力F的最小值为12N
B.小物块A与托盘B分离瞬间,弹簧恰好恢复原长
C.小物块A与托盘B分离瞬间的速度为0.2m/s
D.小物块A与托盘B分离瞬间的速度为2m/s
50.(多选)如图所示,质量为m的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接,托盘上放置一质量仍为m的小物块A,二者不粘连,整个系统在竖直向下的F=2mg的恒力作用下处于静止状态。不计空气阻力,某一时刻将力F撤去,若弹簧将A、B弹起的过程中,A、B能够分离,则下列叙述正确的是( )
A.撤去力的瞬间,A、B的加速度大小均为2g
B.撤去力的瞬间,A对B的弹力大小为2
C.A、B被弹起的过程中,两者即将分离时,弹簧处于压缩状态
D.若A、B运动过程中所受空气阻力大小相等,A、B能被弹起且二者仍能分离,则分离位置与不计空气阻力时相同
(三)倾斜面上两个物体
51.如图所示,质量分别为m、2m的两物块A、B中间用轻弹簧相连,在推力F作用下,A、B一起沿倾角为的光滑斜面向上做匀加速直线运动,重力加速度大小为g,当突然撤去推力F的瞬间,则物块A的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
52.(多选)一劲度系数的轻质弹簧一端固定在倾角为足够长的光滑固定斜面的底端。另一端拴住质量为的物块P,Q为一质量为的重物,系统处于静止状态,如图所示。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,在前时间内为变力,以后为恒力,,,,下列说法正确的是( )
A.系统处于静止状态时,弹簧的压缩量为0.12m
B.物块Q沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小为
C.两物块P、Q分离时,弹簧的压缩量为0.06m
D.力的最大值与最小值的差值为36N
53.(多选)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,A、B、C三个质量相等的物体分别用轻绳或轻弹簧连接,在沿斜面向上的恒力F作用下三者保持静止,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.在轻绳被烧断的瞬间,A的加速度大小为
B.在轻绳被烧断的瞬间,B的加速度大小为
C.突然撤去外力F的瞬间,B的加速度大小为
D.突然撤去外力F的瞬间,C的加速度大小为
试卷第1页,共3页
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《牛顿运动定律的应用——连接体问题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
AD
AD
D
BC
BD
CD
AD
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
CD
A
A
BD
C
D
B
AC
C
题号
21
22
23
26
28
29
30
31
32
33
答案
BD
BC
BCD
A
BD
BC
AC
BC
D
B
题号
34
35
36
37
38
39
41
42
43
44
答案
A
B
D
D
D
C
AD
CD
C
AC
题号
45
46
47
48
49
50
51
52
53
答案
BCD
ABD
C
BC
A
BD
C
ACD
BC
1.D
【详解】当水平向右推力F作用在物体上时,对AB整体,由牛顿第二定律有
对B分析可知
当水平向左推力作用在B物体上时,对AB整体,由牛顿第二定律
对A分析可知
联立解得
故选D。
2.C
【详解】AB.若水平面光滑,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得物块A对B的作用力大小为,故AB错误;
CD.若物块A、B与地面的动摩擦因数为μ,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得物块A对B的作用力大小为,故C正确,D错误。
故选C。
3.AD
【详解】A.光滑水平面上,对A、B整体有
可知AB做匀加速直线运动,故A正确;
B.在粗糙地面上时,若F小于A、B整体与地面间的最大静摩擦力,加速度a为0,AB均静止不动,故B错误;
C.若时,A、B之间可能不存在作用力,故C错误;
D.若地面光滑,A对B的作用力
若F大于A、B整体与地面间的最大静摩擦力,粗糙水平面上,若时,对A、B整体有
对B有
解得
故D正确。
故选AD。
4.AD
【详解】对AB的整体由牛顿第二定律
对B分析可知
解得
为了增大A、B间的相互作用力,可以采取的措施是增大推力F或增大B的质量。
故选AD。
5.D
【详解】三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动;则加速度大小:
所以,和之间相互作用力为:
与之间相互作用力:
所以可得:
由于谈论过程与是否为零无关,故有恒成立;
A.与分析不符,故A错误;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析相符,故D正确;
故选D。
6.BC
【详解】A.因为外力F大小未知,所以无法确定物块2和物块3所受摩擦力的大小情况,故A错误;
B.若三个物块一起向左匀加速运动,物块2和物块3所受摩擦力均为滑动摩擦力,所以,故B正确;
C.把1、2、3看成一个整体,所以受的最大静摩擦力为
当时,1、2、3物块刚要滑动,把2、3看成一个整体,则有,故C正确;
D.当时,一起匀加速时,根据整体法,对三个物块,根据牛顿第二定律,有
设物块1对物块2的弹力为,对物块2、3有
联立解得,故D错误。
故选BC。
7.BD
【详解】A.四个物块都静止时,由于静摩擦力的大小无法确定,故彼此间的弹力无法确定,故A错误;
B.一起匀加速时,根据整体法,对四个物块有
设物块1对物块2的弹力为,对物块2、3、4有
设物块2对物块3的弹力为,对物块3、4有
设物块3对物块4的弹力为,对物块4有
联立解得,,
则物块之间的弹力的比例从左往右依次为,故B正确;
C.若随时间均匀变化,满足关系,则在时,
可知压力传感器的示数为0,故C错误;
D.若随时间均匀变化,满足关系,则在时,
根据整体法可知,四个物块刚好被推动,故D正确。
故选BD。
8.CD
【详解】AB.对整体进行受力分析,根据牛顿第二定律
对4号车厢进行受力分析,根据牛顿第二定律,解得,与值无关。同理,对3、4号车厢整体进行受力分析,可得,解得3、2号车厢间的挂钩上的拉力,与值无关。同理,对1号车厢进行受力分析,可得,解得1、2号车厢间的挂钩上的拉力为,即每相邻两节车厢间挂钩上的作用力大小均与值无关,故AB错误;
C.根据,时,,即连接号车厢间的挂钩上无拉力作用,故C正确;
D.根据,当时,,即1号车厢受2号车厢的拉力,根据牛顿第三定律,可得1号车厢对2号车厢有向前的拉力作用,故D正确。
故选CD。
9.AD
【详解】AB.设甲、乙的质量均为m,撤去某个外力之前,对甲、乙整 体,根据牛顿第二定律有
解得
对乙有
联立解得甲对乙的力
根据牛顿第三定律可知乙对甲的力也为,故A正确,B错误;
C.如果撤去,对甲乙整体有
解得
由于不能确定具体大小关系,故大小无法比较,即乙的加速度大小变化无法判断,故C错误;
D.撤去后,对甲有
可知乙对甲的作用力为,根据牛顿第三定律可知甲对乙的作用力也为,故甲对乙的作用力一定减小,故D正确。
故选AD。
10.B
【详解】以整体为研究对象,根据牛顿第二定律
解得加速度
以B为研究对象,设A对B的作用力大小为,根据牛顿第二定律
解得
故选B。
11.D
【详解】把A、B看成一个整体,根据牛顿第二定律,有
设B对A的压力为F',根据牛顿第二定律,有
对物块B研究,在竖直方向,有
联立解得F=3mg。
故选D。
12.CD
【详解】A.对整体分析可知,地面对铁箱的支持力为由牛顿第三定律可知,铁箱对地面压力的大小为,A错误;
BCD.两者恰相对静止时,则对橡胶块,
解得
此时
当F=54N时,橡胶块相对铁箱静止,则此时对整体分析可知,铁箱的加速度为,CD正确,B错误。
故选CD。
13.A
【详解】设物块的质量为m,当水平地面粗糙时,设动摩擦因数为,以两物块为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
以左侧物体为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得绳子的拉力为
当水平地面光滑时,以两物块为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
以左侧物体为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得绳子的拉力为
则有,
故选A。
14.A
【详解】设物块的质量为m,当水平地面粗糙时,设动摩擦因数为μ,以两物块为整体,根据牛顿第二定律有
解得加速度
以左侧物体为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立得绳子的拉力
当水平地面光滑时,以两物块为整体,根据牛顿第二定律有
解得加速度
以左侧物体为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立得绳子的拉力
则有a2>a1,T2=T1
故选A。
15.BD
【详解】
AB.设每节车厢重G,当火车匀速直线运动时
得
故A错误,B正确;
CD.当火车匀加速直线运动时
得
T1∶T2∶T3=3∶2∶1
故C错误,D正确。
故选BD。
16.C
【详解】ABC.以物体A、B及轻绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
解得
再隔离B进行分析,根据牛顿第二定律得
解得
故绳子的拉力与斜面倾角无关,与动摩擦因数无关,与两物体的质量有关,故C正确,AB错误;
D.若改用同样大小拉力沿斜面向下拉连接体加速运动,整体由牛顿第二定律得
解得
再隔离A进行分析,假设轻绳拉力的大小为零,则根据牛顿第二定律得
解得
故D错误。
故选C。
17.D
【详解】以A为对象,根据牛顿第二定律可得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选D。
18.B
【详解】两物体恰好做匀速运动时,根据受力平衡可得
将A与B互换,分别对A、B根据牛顿第二定律可得,
联立解得,
可知绳子中拉力大小不变。
故选B。
19.AC
【详解】设轻绳的拉力为,对重物由牛顿第二定律有
对木块由牛顿第二定律有
联立解得,
故选AC。
20.C
【详解】P静止在水平桌面上时,由平衡条件有,
推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的0.8倍,即
故Q物体加速下降,有
可得
而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力,对P,由牛顿第二定律
解得
故选C。
21.BD
【详解】由静止释放两球,释放后的瞬间B球的加速度大小为;
若B球的加速度方向竖直向下,以B球为对象,根据牛顿第二定律可得
以A球为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得A、B两球的质量之比为
若B球的加速度方向竖直向上,以B球为对象,根据牛顿第二定律可得
以A球为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得A、B两球的质量之比为
故选BD。
22.BC
【详解】设A、B运动的加速度大小为a,以B为对象,根据牛顿第二定律可得
以A为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
,
故选BC。
23.BCD
【详解】AB.由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍,则物体B的加速度是物体A的加速度的两倍;设物体A的加速度为,则B的加速度为,物体A、B释放瞬间,轻绳的拉力为,根据牛顿第二定律得,
联立并代入数据解得,
A错误,B正确;
CD.物体B下降过程中,假设斜面体受摩擦力水平向左,对斜面体、A、B整体,水平方向根据牛顿第二定律得
解得地面对斜面体的摩擦力为
说明斜面体受摩擦力水平向左。
CD正确。
故选BCD。
24.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当木板B恰能沿斜面匀速下滑时,对木板B由平衡条件得
对物块A由平衡条件得
解得
(2)若物块A的质量为2kg,因为
所以物块A拉着木板B一起加速运动,木板B由牛顿第二定律可得
对物块A由牛顿第二定律可得
联立解得绳子拉力的大小为
(3)由(2)问可得木板B的加速度大小
25.(1)36N,2m/s2
(2)2m/s
(3)4.8m
【详解】(1)对物体A,根据牛顿第二定律
设物体B的加速度为a1,根据运动关系可知
对物体B,根据牛顿第二定律
联立可得拉力大小为
加速度为
(2)由运动学公式,有
可得物体B落地前瞬间的速度大小
(3)物体B落地时,物体A的速度
B落地后,设A的加速度大小为a2
由牛顿第二定律有
B落地后,根据运动学公式
物体A沿着斜面向上运动的最大距离
代入数据解得
26.A
【详解】取前进方向为正方向,后货舱(质量)受连接杆向前的拉力和向后的阻力,由牛顿第二定律
前货舱(质量)受牵引力(向前)、连接杆向后的拉力和向后的阻力,由牛顿第二定律有
联立消去,得
当时,,与、无关。
故选A。
27.(1)
(2)
【详解】(1)两物块整体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有
代入数据解得
(2)以左边物块为研究对象,它与整体的加速度相同,由牛顿第二定律有
代入数据解得
28.BD
【详解】AB.设小物块与斜面的摩擦因数为,对整体,根据牛顿第二定律
设轻杆的弹力为,对根据牛顿第二定律
联立解得,故A错误,B正确。
C.由上述可知若只增大倾角,轻杆弹力不变,故C错误;
D.若只增大,则轻杆弹力变大,故D正确。
故选BD。
29.BC
【详解】AB.对所有滑块,根据牛顿第二定律有
对第8个滑块,有
所以
由此可知,若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力不变,若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变大,故A错误,B正确;
CD.对6、7、8三个滑块,根据牛顿第二定律有
所以
则滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
30.AC
【详解】对8节车厢整体受力分析,根据牛顿第二定律
A.对5-8节车厢整体受力分析,根据牛顿第二定律
解得,A正确;
B.对4-8节车厢整体受力分析,设3号车厢对4号车厢的作用力为拉力,根据牛顿第二定律
解得,力取负值,说明两车厢间作用力为推力,B错误;
C.设2号车厢对1号车厢的推力,以1号车厢为研究对象
解得
以 8 号车厢为研究对象,,8 号车厢对7 号车厢的拉力
其他连接处力的大小均小于,故相邻车厢连接处最大力为,C正确;
D.由可知,2号车厢对1号车厢的推力与k无关,D错误。
故选AC。
31.BC
【详解】AB.对所有滑块,根据牛顿第二定律有
对第6、7、8、9、10这五个滑块,有
可得
对第8、9、10这三滑块,有
可得
可知若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块5、6间轻杆的拉力不变;若增大水平拉力F,则滑块7、8间轻杆的拉力变大,故A错误,B正确;
CD.对第5、6、7、8、9、10这六个滑块,有
可得
可得滑块7、8间轻杆的拉力与滑块4、5间轻杆的拉力大小之比为,故C正确,D错误。
故选BC。
32.D
【详解】A B.设A、B物块的质量分别为、,A、B物块与斜面的动摩擦因数分别为、,以轻杆连接的A、B物块为系统,因系统沿斜面匀速下滑,则有
设轻杆对A、B均产生推力,则对A物块
有
即,对B物块
有
即
综上分析,当轻杆对A、B物块产生推力,则有
同理,当轻杆对A、B物块产生拉力时,则有,故AB错误;
C.若将A、B两物块调换位置后轻放于斜面系统仍受力平衡,系统仍能够沿斜面匀速下滑,故C错误;
D.若在系统匀速下滑的过程中对A物块施加一竖直向下的恒力,当,则对系统
系统受合力沿斜面向下,系统将会加速下滑,故D正确。
故选D。
33.B
【详解】若斜面光滑,对整体,根据牛顿第二定律
解得
设细杆的弹力为F1,对B根据牛顿第二定律
联立解得
设物块与斜面的摩擦因数为,对整体,根据牛顿第二定律
解得
设细杆的弹力为F2,对B根据牛顿第二定律
联立解得
由此可知,。
故选B。
34.A
【详解】对整体,根据牛顿第二定律可得
对滑块A,有
联立解得
故选A。
35.B
【详解】对A、B整体,根据牛顿第二定律
设弹簧弹力为,对A,根据牛顿第二定律
结合
可得
故选B。
36.D
【详解】对物块A,根据牛顿第二定律可得
对整体分析,根据牛顿第二定律可得
解得
故选D。
37.D
【详解】没有撤去拉力之前,,弹簧的弹力,突然撤去拉力F,由于弹簧的弹力不会发生突变,所以A物体受力不变,其加速度a1=a,弹簧对B的拉力即为其合力,所以,即。D正确。
故选D。
38.D
【详解】以物块A为研究对象,根据平衡条件
其中
解得
故选D。
39.C
【详解】A.以AB两个物体为整体,由牛顿第二定律可得,故A错误;
B.以A为对象,由牛顿第二定律可得,故B错误;
C.撤去力F后的瞬间,弹簧的弹力不发生突变,即A物体的受力不变,所以A物体的加速度不变,仍为,故C正确;
D.对B物体,由牛顿第二定律可得
代入数据,解得B的加速度大小为,故D错误。
故选C。
40.(1)
(2)
【详解】(1)以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
(2)以B为对象,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
41.AD
【详解】初始状态,a在水平方向上受绳子拉力、弹簧的弹力还有摩擦力处于平衡,b受弹簧的弹力和绳子的拉力处于平衡,右侧细绳剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,a仍然受三个力作用,摩擦力的大小和方向不变,而b受到向左的弹力,将受到向右的摩擦力,故选AD。
42.CD
【详解】A.由于A、B、C一起无相对运动地向右加速运动,三者加速度相同,又由于质量均为m,根据牛顿第二定律得,三者所受合力相同,故A错误;
B.使用整体法分析受力,根据牛顿第二定律得
解得
使用隔离法分析C的受力,根据牛顿第二定律得
解得
使用隔离法分析A的受力,根据牛顿第二定律得
解得
两弹簧a、b的弹力之比为,故B错误;
C.根据胡克定律得,弹簧a的伸长量
弹簧b的伸长量
两弹簧a、b的伸长量之比,故C正确;
D.若弹簧a突然断裂,在断裂瞬间消失、不变,对 A进行受力分析,根据牛顿第二定律得
解得
对 B进行受力分析,根据牛顿第二定律得
解得
由于在弹簧a没断裂前,A、B、C一起无相对运动地向右加速运动,可知
所以,故D正确。
故选CD。
43.C
【详解】A.时,弹簧弹力为零,对,根据牛顿第二定律可得,故A错误;
B.根据图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量,由图像可知,时的速度大于的速度,所以若此时不撤去,弹簧在之后的一段时间内会继续伸长,的加速度减小,的加速度增大,并不能一起做匀加速运动,故B错误;
D.时,、整体加速度相同,对整体,根据牛顿第二定律可得
解得,故D错误;
C.2s时,对,根据牛顿第二定律可得弹簧弹力大小为
撤去瞬间,弹簧弹力不会突变,此时的加速度大小为,故C正确。
故选C。
44.AC
【详解】A B.由于,对A、B小车及弹簧整体而言,受力平衡。对B小车有,,A、B两车间距为,故A正确,B错误;
C D.由于,相对静止时,A、B小车及弹簧整体向右加速,对整体根据牛顿第二定律有,可得;对B小车有;联立两式可得弹簧的伸长量为,故稳定后,A、B两车间距为,故C正确,D错误。
故选AC。
45.BCD
【详解】AB.施加恒力瞬间,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
解得A、B的加速度为
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得A对B的支持力大小为
则物体A受到物体B的压力大小为,故A错误,B正确;
C.施加力前,两物体均处于静止状态,根据平衡条件可得
解得弹簧的压缩量为
物体A、B分离时,弹簧处于原长状态,则物体A、B分离的位置与初始位置的距离为,故C正确;
D.撤去力后,一开始弹簧弹力大于A、B的重力,A、B一起向上加速运动,当弹簧弹力等于A、B的重力时,A、B的速度达到最大,之后弹簧弹力小于A、B的重力,A、B一起向上减速运动,在弹簧处于原长时,A、B分离,之后弹簧处于伸长状态,B继续向上减速运动;所以物体B达到最高点前,物体B向上先做加速运动,然后做减速运动,故D正确。
故选BCD。
46.ABD
【详解】A.施加外力F前,系统处于静止状态,对整体受力分析,由平衡条件得
代入数据解得
m
外力施加的瞬间,物体A加速度为
m/s2
对整体,由牛顿第二定律得
代入数据解得
N
故A正确;
B.设A、B分离时,弹簧的形变量为,对B受力分析,由牛顿第二定律得
代入数据解得
m
所以A物体的位移大小为
由匀变速运动公式
解得
故B正确;
D.当B物体的速度达到最大时,合力为零, 而A、B分离时B受力达到最大,方向向上,故加速度最大,方向向上,所以B速度最大时A、B已经分离,当合力为零时,对B受力分析,由平衡条件得
代入数据解得
m
B物体的位移为
代入数据解得
故D正确;
C.A、B分离前做匀加速运动,分离时的速度为
解得
分离后做简谐运动,系统机械能守恒,在该位置与最低点处
解得
所以振幅为
代入数据解得
即,故C错误。
故选ABD。
47.C
【详解】A.A、B整体原来静止,合外力为零,施加外力F的瞬间,对A、B整体,根据牛顿第二定律有
当A、B整体向上运动时,弹簧弹力减小,则F增大,拉力F的最小值为2Ma,故A错误;
B.物体A、B在时刻分离,此时A、B具有共同的v与a,且A、B间作用力为0,对B有
解得
故B错误;
C.施加F前,物体A、B整体平衡,根据平衡条件有
解得
A、B在时刻分离,由
解得
则A、B分离时,A上升的距离为
故C正确;
D.当弹簧的弹力
时,B达到最大速度,此时弹簧处于压缩状态,故D错误。
故选C。
48.BC
【详解】A.物块和托盘分离时F最大,对物块,根据牛顿第二定律有
代入题中数据,解得,故A错误;
B.未施加F时M、m合力为0,施加F瞬间F最小,根据牛顿第二定律有,故B正确;
C.未施加F时,对M、m,由平衡条件可知弹簧压缩量
物块和托盘分离时对m有
联立解得此时弹簧压缩量
则有
联立解得,故C正确;
D.物块和托盘分离时速度为,故D错误。
故选BC。
49.A
【详解】A.以托盘B和小物块A为整体,开始装置静止有
解得
小物块向上的过程,对A、B由牛顿第二定律可得
整理得
当最大为时,有最小值为
故A正确;
BCD.小物块A与托盘B分离瞬间,A、B间无弹力,对B由牛顿第二定律得
解得弹簧此时的形变量为
由运动学公式得
解得
故B错误,CD错误。
故选A。
50.BD
【详解】A.撤去力之前,
撤去力的瞬间,将A、B作为一个整体进行受力分析得到
解得,故A错误;
B.撤去力的瞬间,对A进行受力分析有
解得A和B之间的弹力大小为,故B正确;
C.A、B被弹起的过程中,两者即将分离时,弹簧处于压缩状态A、B分离的临界条件:两者间弹力,且加速度相同。
对A:时,仅受重力,加速度(向下,向上为正)。
对B:受弹簧弹力(向上)、自身重力(向下),由牛顿第二定律:有
因分离时,代入得
此时弹簧弹力为0,处于原长状态,并非压缩状态。C错误。
D.设空气阻力为f(A、B向上运动时,阻力向下,故为负)。分离时,且加速度相同:对A:
对B:
联立两式得,即弹簧仍处于原长状态。
无论是否有阻力,分离时弹簧均处于原长,故分离位置与无阻力时相同。D正确。
故选BD。
51.C
【详解】以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
当突然撤去推力F的瞬间,以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得物块A的加速度大小为
故选C。
52.ACD
【详解】A.设系统处于静止状态时弹簧的压缩量为,根据平衡条件有
解得,故A正确;
BC.由题知,在前0.2s内F为变力,0.2s以后F为恒力,表明0.2s时物块P、Q之间的弹力恰好为0,两物块恰好分离,由于加速度向上,弹簧仍然处于压缩状态,设压缩量为,向上做匀加速直线的加速度为,对P,根据牛顿第二定律有
根据位移公式有
其中
联立解得,,故B错误,C正确;
D .刚刚施加拉力时,拉力最小值,对整体,根据牛顿第二定律有
P、Q分离时及之后,拉力最大,对Q,根据牛顿第二定律有
解得
故力的最大值与最小值的差值为,故D正确。
故选ACD。
53.BC
【详解】A.把A、B、C看成是一个整体进行受力分析,根据平衡条件可得
拉力在轻绳被烧断的瞬间,A、B之间的绳子拉力为零,对A由牛顿第二定律
解得
故A错误;
B.对B,根据牛顿第二定律可得
对C平衡条件可得
联立解得
故B正确;
CD.突然撤去外力F的瞬间,对AB整体研究
解得
突然撤去外力F的瞬间,B的加速度大小为,C的受力没有变化所以加速度等于零,故C正确,D错误。
故选BC。
答案第1页,共2页
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