牛顿运动定律分析物块组合体问题 针对训练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

《牛顿运动定律分析物块组合体问题》针对训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．完全相同的小物体A、B、C如图放置。大小为F的水平力作用于A，使三物体一起向右匀速运动。经过一段时间撤去力F，三物体仍一起向右运动，此时B、C间作用力FN的大小是（    ） A．FN=0 B．FN= C．FN= D．FN=F 2．如图，、两个物体相互接触，但并不黏合，置于光滑水平面上，与的质量之比为2∶3。若用力向右推时，对的作用力大小为，若将同样的力向左推时，对的作用力大小为。则的值为（　　） A．1 B． C． D． 3．如图所示，b、c通过细线跨过定滑轮连接置于a上，c刚好与a接触。已知三个物体的质量均为，与、与间的动摩擦因数均为0.2，水平面光滑，滑轮的质量及摩擦不计，为使三物体间无相对运动，则水平推力至少为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，A、B两物块的质量分别为m和M，把它们靠在一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面的倾角为，斜面始终保持静止。已知重力加速度为g。则在此过程中物块B对物块A的压力为（　　） A． B． C．0 D． 5．如图所示，光滑水平桌面上放置木块，其右侧壁上紧贴着木块，已知木块、质量分别为、，两木块间的动摩擦因数为0.5，现对木块施加水平力，使两者一起向左做加速运动，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．施加外力的最小值为 B．两者运动的最小加速度为 C．两者之间的最小弹力为 D．随外力的增大，、间的摩擦力增大 6．如图甲所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上，A、B的质量分别为2kg和3kg。从时刻开始，水平推力和水平拉力分别作用于A、B上，、随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．物体A一直做变加速直线运动 B．时刻，A、B所受的合力相同 C．时刻，A、B恰好分离 D．时刻，B的加速度大小为 7．在水平面上放置一个质量为的滑块B，其上方有一个光滑的圆弧形凹槽，质量也为m的圆柱A恰好能放置在光滑的圆弧形凹槽中，截面图如图所示，圆柱A截面的圆心O与滑块B接触的左端点的连线跟竖直方向的夹角为。用不可伸长的轻绳跨过定滑轮，将质量为的物块C与滑块B连接起来，轻绳张紧后由静止释放物块C。已知滑块B离定滑轮较远，轻绳与水平面保持平行，滑块B在水平面上的动摩擦因数为，不计空气阻力及绳与定滑轮之间的摩擦，，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．圆柱A与滑块B之间会发生相对运动 B．滑块B对圆柱A的作用力大小为10 N C．将物块C换成质量为11 kg的物块，圆柱A与滑块B之间发生相对运动 D．如果滑块B在水平面上的动摩擦因数可以改变，当取合适的值，圆柱A与滑块B之间可能发生相对运动 二、多选题 8．如图所示，质量分别为、的两个物体A、B在水平拉力F的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，已知，光滑动滑轮及细绳质量不计，物体A、B间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．A对B的摩擦力向左 B．B对A的摩擦力向左 C．A、B间的摩擦力大小为 D．若A、B间的动摩擦因数为，要使A、B之间不发生相对滑动，则F的最大值为 9．如图所示，质量为，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的小铁球，现用一水平向右的推力推动凹槽，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。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．推力 C．系统的加速度为 D．凹槽对小铁球的支持力为 10．如图所示，一倾角为足够长的斜面体C置于粗糙的水平地面上，并排放在斜面上的小物块A、B（接触但未粘连）在平行于斜面向上的恒力F（未知）作用下沿斜面向上以匀速运动，某时刻突然撤去F，斜面体始终处于静止状态。已知物块A、B的质量均为m，与斜面间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，。则（　　） A． B．撤去F瞬间，A、B之间的弹力立即变为零 C．撤去F瞬间，地面对斜面体C的摩擦力为零 D．撤去F后，B沿斜面向上的速度减为零时A、B之间的距离为 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C A C C AD CD BD 1．A 【详解】以ABC为整体，一起向右匀速运动时，地面对整体的摩擦力大小为 撤去，仍一起向右运动，以ABC为整体，根据牛顿第二定律 以C为对象，根据牛顿第二定律可 联立解得 故选A。 2．C 【详解】设的质量为，B的质量为，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得两次加速度大小均为 若F水平向右推A，对的作用力大小为，对B有 若F水平向左推B，对的作用力大小为，根据牛顿第三定律可知对的作用力大小为，对A有 则，故选C。 3．B 【详解】为使三物体间无相对运动，即三个物体以相同的加速度向右做匀加速直线运动，要求此时水平推力最小，对应最小的加速度设为。对c受力分析，可知此时与间的静摩擦力刚好达到最大，且c有向下运动的趋势，即最大静摩擦力方向为竖直向上，在竖直方向，根据平衡条件有 且 在水平方向，由对的支持力产生加速度，则有 联立可得 对b受力分析，此时、间的静摩擦力也刚好达到最大，根据牛顿第二定律有 对、、整体，根据牛顿第二定律有 联立解得 故选B。 4．C 【详解】对A、B组成的整体受力分析，整体受重力、支持力沿斜面向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得到A、B组成的整体加速度；A的加速度也为，则A受到的合力为，等于A的重力沿斜面向下的分力，说明A与B之间没有相互作用力。 故C正确。 5．A 【详解】对B进行受力分析，竖直方向受重力 和静摩擦力 ，水平方向受推力 和 A 对 B 的弹力 。要使 B 紧贴 A 不掉下来，竖直方向必须满足 且 水平方向对整体由牛顿第二定律有 对 A 有 联立解得 即 A．代入数据得最小加速度 施加外力的最小值 ，故A正确； B．两者运动的最小加速度为 ，故 B 错误； C．两者之间的最小弹力 ，故C错误； D．随外力的增大，加速度 增大，弹力 增大，最大静摩擦力增大，但实际静摩擦力 保持不变，故 D 错误。 故选 A。 6．C 【详解】BC．设t时刻A、B恰好分离，由牛顿第二定律可知， 由图乙可知， 联立解得， 则时，二者还未分离，A、B加速度相同，质量不同，由牛顿第二定律可知，A、B所受合力不同，故B错误，C正确； A．分离前对整体有，为恒力，故分离前A、B一起做匀加速直线运动，加速度保持不变，故A错误； D．由图乙可知，时，，由牛顿第二定律可知，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．先假设圆柱A与滑块B相对静止。此时A、B整体所受地面的滑动摩擦力为 对A、B整体列水平方向的牛顿第二定律，得 对物块C列竖直方向的牛顿第二定律，得 联立得 设圆弧左右两个接触点对A的支持力分别为，。由于A、B相对静止，A的加速度水平向右，故水平方向有 竖直方向有 两支持力均非负，结合上式可得 题给 由三角关系可得 所以 由于，A、B可以保持相对静止，故A错误； B．相对静止时，B对A的合力水平分量为、竖直分量为。记该合力大小为，则，故B错误； C．若将C的质量改为，仍假设A、B相对静止，则整体加速度为 此时 上面两支持力均非负的条件不能满足，故A与B之间必发生相对运动，故C正确； D．恢复，改变时，因，系统向右运动时有 这个加速度小于临界值，所以不存在合适的物理可行的使A、B发生相对运动，故D错误。 故选C。 8．AD 【详解】AB．假设A对B的摩擦力f向右，两绳子对A、B的拉力相等，则分别对A、B列方程，对B有T+f=mBa 对A有T-f=mAa 两式相减2f=( mB-mA) a 因mA>mB，则f<0，即A对B的摩擦力向左，根据牛顿第三定律可知B对A的摩擦力向右，故A正确B错误； C．因F=2T，由A的分析可知，故C错误； D．要使A、B之间不发生相对滑动，则f=μmg，由， 可得，故D正确。 故选AD。 9．CD 【详解】A．凹槽与小球一起在外力的作用下向右匀加速运动，所以小铁球受到的合力方向水平向右，故A错误； CD．对小铁球受力分析，设凹槽对铁球的弹力为N，则有 可解得，。故CD正确； B．对整体分析，有 所以推力，故B错误。 故选CD。 10．BD 【详解】A．物块A、B匀速上滑，撤去F前合力为0。整体受力 代入数值求得，A错误； B．撤去F，分别假设A、B各自的加速度， ，A减速比B更快，A、B立刻分离，弹力变为0，B正确； C．A、B都沿斜面向上减速，加速度沿斜面向下，将加速度分解，水平分量，物体对斜面作用力有水平分量，斜面受地面摩擦力平衡，所以地面对斜面摩擦力不为0，C错误； D．撤去F后，设B向上减速到0的时间t，则 求得 A减速到0的时间 可知A在时刻速度归零，之后A受力，A静止在斜面上不再下滑 A向上运动到速度为0的位移 B全程向上到速度为0的总位移 则A、B之间的距离为 故D正确。 故选BD。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $