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考点07 连接体模型
【刷基础】
一、单选题
1.(23-24高一上·山东东营·期末)如图所示,一孩子在水平冰面上玩耍,他坐在木板上,家长用大小为F的水平拉力拉着他加速运动,孩子和木板间没有发生相对滑动.已知孩子和木板的质量分别为m和M,木板与冰面间的滑动摩擦力大小为f,则孩子和木板间的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】以孩子和木板为整体,根据牛顿第二定律可得
设孩子和木板间的摩擦力大小为,以孩子为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选A。
2.(23-24高一上·广东·期末)如图所示,一列观光小火车由一节车头和四节完全相同的车厢组成。在车头的牵引下,观光小火车沿平直路面做匀加速直线运动,此时车头对第1节车厢的拉力大小为F.若车头和每节车厢的质量均相同,所受阻力均相等,则第3节车厢对第2节车厢的拉力大小为( )
A. B. C. D.F
【答案】B
【详解】设每节车厢受到的阻力为f,对四节车厢由牛顿第二定律有
设第2节车厢对第3节车厢的拉力为T,对第3、4节车厢,由牛顿第二定律
得
根据牛顿第三定律,第3节车厢对第2节车厢的拉力等于第2节车厢对第3节车厢的拉力。
故选B。
3.(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,在车厢底板上放着一个质量为的木块,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,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,,,下列说法正确的是( )
A.细线的拉力大小为
B.木块的加速度大小为
C.木块受到的摩擦力大小为,方向水平向右
D.车厢受到木块的摩擦力大小为,方向水平向左
【答案】D
【详解】AB.对小球进行分析可知,竖直方向有
解得轻绳的拉力大小为
水平方向有
解得小球的加速度大小为
方向水平向右,木块的加速度与小球的加速度相同,即
AB错误;
CD.对木块受力分析,根据牛顿第二定律有
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,方向水平向左,C错误D正确。
故选D。
4.(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
故C错误;
D.飞船与空间站对接后的加速度为
故D错误;
AB.对飞船与空间站整体,根据牛顿第二定律
解得空间站质量为
故A正确,B错误。
故选A。
5.(22-23高一上·湖北鄂州·期末)如图所示,在光滑水平面上,质量分别为和的物块A和B与轻质弹簧相连,用大小为的恒力作用在A上,使A和B相对静止一起向左匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力大小等于
B.A的加速度大小为
C.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
D.撤去F后的短暂时间内,A、B的速度都将减小
【答案】C
【详解】AB.以A、B为做整体,根据牛顿第二定律可得
解得
隔离B,对B受力分力,由牛顿第二定律可得
解得
故AB错误;
C.撤去外力F的瞬间,弹簧弹力来不及发生变化,故B的加速度瞬间不变,仍为,故C正确;
D.撤去F后的短暂时间内,A物块在弹簧弹力作用下,速度将减小,B在弹簧弹力作用下,速度将继续增大,故D错误。
故选C。
6.(23-24高一上·贵州贵阳·期末)如图所示,质量分别为m、2m的两木块静置于光滑水平面上,用轻绳将它们连在一起。若在木块2m上施加水平向右的拉力F,轻绳张力大小为T1;若将同样大小的力F改为施于木块m水平向左拉,轻绳张力大小为T2,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【详解】在木块2m上施加水平向右的拉力F,对整体由牛顿第二定律得
对m单独有
在木块m上施加水平向左的拉力F,对整体由牛顿第二定律得
对2m单独有
联立解得
故选B。
7.(23-24高一上·湖南张家界·期末)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10m/s2),下列结论正确的是( )
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为500N/m
C.物体的质量为2kg
D.物体的加速度大小为4m/s2
【答案】C
【详解】A.物体与弹簧分离时,弹簧与物体间相互作用力为零,弹簧为原长。故A错误;
BC.初始时,物体静止,弹簧弹力等于物体重力。用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动。当刚开始运动时,弹簧弹力等于物体重力,那么合力恰好等于刚开始的拉力;物体位移超过5cm后拉力变为恒力F=30N,此后物体与弹簧分离,由于物体匀加速合力仍为10N,则
解得
初始时弹簧压缩量为5cm,弹簧的劲度系数
故C正确,B错误;
D.物体的加速度
故D错误。
故选C。
8.(23-24高一上·湖北·期末)现有三个相同物块,质量大小均为m,B、C之间用弹簧连接竖直放置于地面上,待其稳定后,在B上轻放物块A,如图所示,从释放A到弹簧压缩至最低点的过程中,请问下列说法中正确的是( )
A.放置A的瞬间,B对A的支持力为
B.全过程中地面给C的支持力的最大值为
C.放置A的瞬间物块B的加速度为
D.当B的速度达到最大时,地面对C的支持力为
【答案】D
【详解】C.放置A的瞬间,A、B视为一个整体,受到重力与弹簧弹力,重力大小,弹簧形变量未突变,故弹力仍为mg,根据牛顿第二定律,可得
解得
故C错误;
A.对A做受力分析可知,A受到重力和B对A的支持力,根据牛顿第二定律,可得
解得
故A错误;
D.当A、B作为一个整体下落时达到速度最大时,所受的合力为零,即此时弹簧弹力等于重力为,对C受力分析,有
根据牛顿第三定律可知此时C给地面的压力为3mg。故D正确;
B.由于惯性的影响,A、B还会继续下落,弹力还会继续增大,故C给地面的压力会超过3mg。故C错误。
故选D。
9.(23-24高一上·湖南长沙·期末)车厢内悬挂两个质量不同的小球,上面球的质量比下面球的大,如图所示,当车厢向右做加速运动时,小球和车始终保持相对静止,不计空气阻力,关于小球的位置,下列各图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】以两个小球为整体作为研究对象,设上方细线与竖直方向的夹角为θ,小球和车始终保持相对静止,则有
以下面的小球为研究对象,设两球之间的细线与竖直方向的夹角为α,则有
解得
即两根绳子在一条直线上。
故选B。
10.(23-24高一上·贵州毕节·期末)如图所示,质量分别为的甲、乙、丙三个物体,甲、乙两物体通过绳子绕过定滑轮相连,乙、丙用劲度系数为的弹簧相连,弹簧一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。若甲、乙两物体静止在同一水平面上,丙物体静止在水平地面上,此时弹簧的形变量大小之比为(重力加速度为,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对甲受力分析可知,绳子上的拉力大小等于甲的重力大小,则滑轮受到向下的拉力为
由胡克定律可得
解得
对乙受力分析,受重力6mg、绳子的拉力3mg和弹簧的弹力,则
由胡克定律可得
解得
弹簧的形变量大小之比为
故选A。
11.(23-24高一上·浙江杭州·期末)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和,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( )
A.物块A的加速度为0 B.物块A的加速度为
C.物块B的加速度为0 D.物块AB间作用力为
【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
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
解得
可知,物块A、B的加速度均为,故AC错误,B正确;
D.根据题意,以B为对象,由牛顿第二定律有
解得
故D错误。
故选B。
12.(23-24高一上·山东济宁·期末)如图所示三个装管,装置甲、乙中桌面光滑,装置丙中桌面粗糙,装置乙中用大小为的力替代重物M进行牵引。不计绳和滑轮质量,三个装置中物块m均由静止做加速运动。物块m在桌面上发生相同位移的过程中,下列说法正确的是( )
A.装置甲中绳上张力
B.装置甲、乙中物块m的速度变化量相同
C.装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力
D.无论怎么改变M和m的值,装置甲中物块m的加速度都不可能接近g
【答案】C
【详解】A.装置甲中
解得
绳上张力
选项A错误;
B.装置乙中物块m的加速度
根据
v2=2ax
可知,甲、乙中物块m的速度变化量不相同,选项B错误;
C.装置丙中
解得
即装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力,选项C正确;
D.装置甲中
则当M>>m时,装置甲中物块m的加速度接近g,选项D错误。
故选C。
二、多选题
13.(23-24高一上·陕西咸阳·期末)AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质是为的物块穿在杆AB上,物块通过轻细线悬吊着一质量为的小球。现用沿杆的恒力拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向左运动,细线与竖直方向夹角为,重力加速度为,则以下说法正确的是( )
A.杆对物块的支持力大小为 B.细线上的拉力大小为
C.物块和小球的加速度大小为 D.恒力
【答案】AD
【详解】A.以物块、小球为整体,竖直方向根据受力平衡可得,杆对物块的支持力大小为
故A正确;
BC.以小球为对象,竖直方向根据受力平衡可得
可得细线上的拉力大小为
水平方向根据牛顿第二定律可得
解得物块和小球的加速度大小为
故BC错误;
D.以物块、小球为整体,水平方向根据牛顿第二定律可得
故D正确。
故选AD。
14.(23-24高一下·湖南株洲·期末)如图所示,三物块用细线通过轻质光滑定滑轮与地面连接,物块A的质量为,物块B、C的质量都是。物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是。A距滑轮足够远且不计一切阻力,。现将物块A下方的细线剪断,不考虑物块B、C和地面接触后的反弹问题,则( )
A.剪断细线前,物块A下方细线对物块A下的拉力大小为1N
B.剪断A下下方细线瞬间,物块A、B、C加速度大小均为
C.剪断A下下方细线瞬间,物块A下有向上的加速度,是失重现象
D.剪断A下下方细线瞬间,物块B、C间细线拉力大小为2.5N
【答案】AB
【详解】A.剪断前,对A分析可知,其上方的拉力大小等于BC的重力大小之和为5N,A的重力大小为4N,故A下方细线的拉力大小为1N,故A正确;
B.剪断后,A下方细线上的拉力消失,对ABC组成的系统受力分析,根据牛顿第二定律得
解得
故B正确;
C.剪断细线后,BC向下加速,是失重现象,A向上加速,是超重现象,故C错误;
D.以C为对象,根据牛顿第二定律可得
解得BC间绳子拉力大小为
故D错误。
故选AB。
15.(23-24高一上·陕西安康·期末)如图位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ,P的质量为2m,Q的质量为m,滑轮轴上的摩擦不计,开始时P、Q均静止,若用一水平向右的恒力F拉P使其向右做匀速直线运动(已知各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则下列说法正确的是( )
A.对摩擦力为,方向向左
B.绳子对的拉力为,方向向左
C.的大小为
D.地面对的摩擦力大小为
【答案】AC
【详解】AB.P向右匀速运动,则Q向左匀速运动,Q受到P给的向右的滑动摩擦力为
根据作用力与反作用力可知,Q对P摩擦力为,方向向左,且Q受力平衡,绳对Q的拉力为
即绳子对的拉力为,方向向左,故A正确,B错误;
CD.对P受力分析:P受重力2mg,绳子向左的拉力T,向右的力F,Q对P的压力mg,地面对Q的支持力3mg,Q对P向左的摩擦为f,地面对P向左的滑动摩擦力为
根据平衡条件的大小为
故C正确,D错误。
故选AC。
16.(23-24高一上·四川绵阳·期末)如图所示,斜面固定、足够长,滑块A、B接触面与斜面平行,相对静止,在A、B以相同的初速度保持相对静止沿斜面向上滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.若斜面与B接触面光滑,则滑块A、B间没有摩擦力
B.若斜面与B接触面光滑,则滑块A、B间有摩擦力
C.若斜面与B接触面粗糙,则A受到平行斜面向下的摩擦力
D.若斜面与B接触面粗糙,则A受到平行斜面向上的摩擦力
【答案】AC
【详解】AB.若斜面与B接触面光滑,以AB为整体,根据牛顿第二定律可得
解得
以A为对象,设滑块B对A的摩擦力为,根据牛顿第二定律可得
解得
可知滑块A、B间没有摩擦力,故A正确,B错误;
CD.若斜面与B接触面粗糙,设斜面与B之间的动摩擦因数为,以AB为整体,根据牛顿第二定律可得
解得
以A为对象,设滑块B对A的摩擦力为,根据牛顿第二定律可得
解得
可知A受到平行斜面向下的摩擦力,故C正确,D错误。
故选AC。
17.(24-25高一上·全国·期末)如图所示,光滑斜面体固定在水平面上,倾角为,轻弹簧下端连接A物体,A物体质量为,上表面水平且粗糙,弹簧劲度系数为,重力加速度为,初始时A保持静止状态,在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体,随后两物体一起运动,则( )
A.当B放在A上的瞬间,A、B的加速度为
B.当B放在A上的瞬间,A对B的摩擦力为零
C.A和B一起下滑距离时,A和B的速度达到最大
D.当B放在A上的瞬间,A对B的支持力大于
【答案】AC
【详解】A.将B放在A上前,以A为研究对象受力分析,根据平衡条件得弹簧弹力
当B放在A上的瞬间,以A、B整体为研究对象受力分析,整体所受合外力
可得整体的加速度
故A正确。
B.当B放在A上瞬间时,B具有沿斜面向下的加速度,可将B的加速度沿水平方向和竖直方向分解,B的加速度有水平方向的分量,重力与支持力在竖直方向,故可知此加速度水平分量由A对B的摩擦力提供,故B错误。
D.B的加速度有竖直方向的分量,且竖直向下,故可知,A对B的支持力与B的重力的合力竖直向下,故A对B的支持力小于B的重力,故D错误。
C.A、B一起下滑时,弹簧弹力增大,共同下滑的加速度减小,故当加速度减小至0时,A、B具有最大速度,此时有
可得弹簧弹力
所以共同下滑的距离
故C正确。
故选AC。
18.(23-24高一上·北京朝阳·期末)图甲为某同学设计的加速度测量仪原理简图。将一端连有摆球的细线悬挂于小车顶部的O点,小车沿水平方向做直线运动。小球与车保持相对静止时,通过如图乙所示的加速度仪表盘测出细线与竖直方向的夹角θ,即可推算出小车此时的加速度。已知重力加速度大小为g。不计空气阻力及细线与刻度盘间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.当θ=30°时,小车的加速度大小为
B.若细线在0刻线两侧角度相同时,表示小车的加速度相同
C.若细线相对静止在0刻线右侧,则表示小车向右运动
D.若将角度对应的加速度进行标注,则加速度越大表盘刻度越密集
【答案】AD
【详解】对小球进行受力分析,如图
当θ=30°时,有
解得
A正确;
B.若细线在0刻线两侧角度相同时,表示小车的加速度大小相同,方向相反,B错误;
C.若细线相对静止在0刻线右侧,则表示小车加速度向左,小车可能向左加速运动,也可能向右减速运动,C错误;
D.由于
解得
根据正切函数的特征,可知,加速度值越大,表盘刻度越密集,D正确。
故选AD。
19.(23-24高一上·湖北荆州·期末)如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上,现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后,悬线的方向与竖直方向的夹角也为,斜面体始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.斜面光滑
B.斜面粗糙
C.达到稳定状态后,斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上
D.达到稳定状态后,地面对斜面体的摩擦力水平向左
【答案】AD
【详解】ABC.设整体的质量为M,如果斜面光滑,对整体根据牛顿第二定律可得
方向沿斜面向下,而小球的加速度为
故A正确,BC错误;
D.带固定支架的滑块下滑时,对斜面有斜向右下方的压力,斜面有相对地面向右的运动趋势,地面对斜面体的摩擦力水平向左,故D正确。
故选AD。
【刷提分】
1.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期末)如图所示,质量为m的球A放在质量为的内部设有斜面的矩形盒子B中,其中,球A的上侧恰好与盒子接触。另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,不计一切摩擦,重力加速度为g。将C自由释放后,测得C的加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物体C的质量为 B.盒子中斜面对A的弹力大小为
C.盒子右壁对A的弹力不为0 D.盒子上壁对A的弹力大小为
【答案】D
【详解】A.对物体C,根据牛顿第二定律,可得
对AB整体,根据牛顿第二定律,可得
根据牛顿第三定律,可得
联立解得
,
故A错误;
C.对物体A,受力分析如图所示
物体A受重力,盒子中斜面对A的弹力,盒子右壁对A的弹力,盒子上壁对A的弹力,根据牛顿第二定律和平衡条件,可得
整理,两式相比,可得
即
整理,可得
对物体B,根据牛顿第二定律,可得
根据牛顿第三定律可知A对盒子右壁的弹力大小为
A对盒子中斜面的弹力大小为
将代入上式,可得
代入数据,分析可得
故C错误;
D.根据
将代入,可得
故D正确;
B.根据
解得
代入到,可得
故B错误。
故选D。
2.(23-24高一上·陕西西安·期末)如图所示,水平面上有一质量为2m的物体A,左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B,B、C物体的质量均为m,用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上,不计一切摩擦。开始时,物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.在细线被烧断的瞬间,A的加速度大小为gsinθ
B.在细线被烧断的瞬间,B的加速度大小为3gsinθ
C.剪断弹簧的瞬间,A的加速度大小为gsinθ
D.突然撤去外力F的瞬间,A的加速度大小为gsinθ
【答案】A
【详解】A.在细线被烧断前,以A、B、C及弹簧为整体进行受力分析,根据共点力平衡得
在细线被烧断的瞬间,根据牛顿第二定律
得
故A正确;
B.在细线被烧断前,对A、B、弹簧进行受力分析,根据共点力平衡得细绳得拉力
在细线被烧断的瞬间对B进行受力分析,根据牛顿第二定律
解得
故B错误;
C.剪断弹簧的瞬间,设此时细绳上得拉力为F2,对A由牛顿第二定律得
对B由牛顿第二定律得
解得
故C错误;
D.突然撤去外力F的瞬间,这一瞬间弹簧的弹力不变,A、B具有共同的加速度,以A、B为整体根据牛顿第二定律
解得
故D错误。
故选A。
3.(多选)(23-24高一上·河南洛阳·期末)如图所示,质量为M倾角为θ的斜面体静止在水平地面上,质量为m的物块沿斜面以加速度a匀加速下滑,现给m加一竖直向下的恒力F,M仍静止。则下列说法正确的是( )
A.未加F之前,M对地面的压力大小为
B.未加F之前,M对m作用力大小为
C.加力F之后,m加速度大于a
D.加力F之后,地面对M的摩擦力增大了
【答案】CD
【详解】A.未加F之前,以斜面体和物块为系统,由于物块有竖直向下的分加速度,可知系统处于失重状态,则M对地面的压力小于,故A错误;
B.未加F之前,以物块为对象,则有
,
可得
可知M对m作用力大小为
故B错误;
C.设物块与斜面的动摩擦因数为,未加F之前,物块的加速度为
可知
加力F之后,物块的加速度为
可得
故C正确;
D.加力F之后,物块的加速度增加了
以斜面体和物块为系统,水平方向根据质点组牛顿第二定律可知,地面对M的摩擦力增大了
故D正确。
故选CD。
4.(多选)(23-24高一上·浙江宁波·期中)如图,水平地面上有一小车,车内有质量分别m、2m的A、B两小球,用轻杆相连,杆与竖直方向的夹角为θ=30°。A球靠在光滑的竖直侧壁上,B球在粗糙的水平底面上,且受到的最大静摩擦力与正压力之比为k。小车可以以不同的加速度向右运动,现要保证轻杆与车厢相对静止,重力加速度用g表示,下列说法正确的是( )
A.在不同加速度的情况下,轻杆对小球A的作用力始终为恒力
B.当小球B对底面的摩擦力等于0时,那么此时小车做匀加速运动,加速度大小为
C.若当小车做匀减速直线运动时,则允许的最大加速度为
D.若,当小车做匀加速直线运动时,则侧壁对小球A的作用力最小值为
【答案】ACD
【详解】A.根据题意,设杆对球A的作用力大小为F,对A球,竖直方向上由平衡条件有
解得
轻杆与车厢相对静止,则轻杆对小球A的作用力始终为恒力,故A正确;
B.杆对球B的作用力大小始终也为
当小球B对底面的摩擦力等于0时,对B,根据牛顿第二定律
解得
故B错误;
C.若,B与底面间的最大静摩擦力为
当A与侧壁无弹力时,且B与底面间有最大静摩擦力时,对AB整体,根据牛顿第二定律
解得
但当A与侧壁恰无弹力时,A有最大加速度,此时对A,根据牛顿第二定律
解得
因此,允许的最大加速度为,故C正确;
D.若,当小车做匀加速直线运动时,对A分析,根据牛顿第二定律有
由于F不变,可知要使侧壁对小球A的作用力N最小,则加速度a最小,对B分析,根据牛顿第二定律有
加速度a最小,即当底面对B的摩擦力f向左达到最大时,此时有
联立解得
故D正确。
故选ACD。
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【刷基础】
一、单选题
1.(23-24高一上·山东东营·期末)如图所示,一孩子在水平冰面上玩耍,他坐在木板上,家长用大小为F的水平拉力拉着他加速运动,孩子和木板间没有发生相对滑动.已知孩子和木板的质量分别为m和M,木板与冰面间的滑动摩擦力大小为f,则孩子和木板间的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·广东·期末)如图所示,一列观光小火车由一节车头和四节完全相同的车厢组成。在车头的牵引下,观光小火车沿平直路面做匀加速直线运动,此时车头对第1节车厢的拉力大小为F.若车头和每节车厢的质量均相同,所受阻力均相等,则第3节车厢对第2节车厢的拉力大小为( )
A. B. C. D.F
3.(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,在车厢底板上放着一个质量为的木块,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,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,,,下列说法正确的是( )
A.细线的拉力大小为
B.木块的加速度大小为
C.木块受到的摩擦力大小为,方向水平向右
D.车厢受到木块的摩擦力大小为,方向水平向左
4.(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
5.(22-23高一上·湖北鄂州·期末)如图所示,在光滑水平面上,质量分别为和的物块A和B与轻质弹簧相连,用大小为的恒力作用在A上,使A和B相对静止一起向左匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力大小等于
B.A的加速度大小为
C.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
D.撤去F后的短暂时间内,A、B的速度都将减小
6.(23-24高一上·贵州贵阳·期末)如图所示,质量分别为m、2m的两木块静置于光滑水平面上,用轻绳将它们连在一起。若在木块2m上施加水平向右的拉力F,轻绳张力大小为T1;若将同样大小的力F改为施于木块m水平向左拉,轻绳张力大小为T2,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
7.(23-24高一上·湖南张家界·期末)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10m/s2),下列结论正确的是( )
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为500N/m
C.物体的质量为2kg
D.物体的加速度大小为4m/s2
8.(23-24高一上·湖北·期末)现有三个相同物块,质量大小均为m,B、C之间用弹簧连接竖直放置于地面上,待其稳定后,在B上轻放物块A,如图所示,从释放A到弹簧压缩至最低点的过程中,请问下列说法中正确的是( )
A.放置A的瞬间,B对A的支持力为
B.全过程中地面给C的支持力的最大值为
C.放置A的瞬间物块B的加速度为
D.当B的速度达到最大时,地面对C的支持力为
9.(23-24高一上·湖南长沙·期末)车厢内悬挂两个质量不同的小球,上面球的质量比下面球的大,如图所示,当车厢向右做加速运动时,小球和车始终保持相对静止,不计空气阻力,关于小球的位置,下列各图中正确的是( )
A. B. C. D.
10.(23-24高一上·贵州毕节·期末)如图所示,质量分别为的甲、乙、丙三个物体,甲、乙两物体通过绳子绕过定滑轮相连,乙、丙用劲度系数为的弹簧相连,弹簧一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。若甲、乙两物体静止在同一水平面上,丙物体静止在水平地面上,此时弹簧的形变量大小之比为(重力加速度为,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦)( )
A. B. C. D.
11.(23-24高一上·浙江杭州·期末)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和,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( )
A.物块A的加速度为0 B.物块A的加速度为
C.物块B的加速度为0 D.物块AB间作用力为
12.(23-24高一上·山东济宁·期末)如图所示三个装管,装置甲、乙中桌面光滑,装置丙中桌面粗糙,装置乙中用大小为的力替代重物M进行牵引。不计绳和滑轮质量,三个装置中物块m均由静止做加速运动。物块m在桌面上发生相同位移的过程中,下列说法正确的是( )
A.装置甲中绳上张力
B.装置甲、乙中物块m的速度变化量相同
C.装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力
D.无论怎么改变M和m的值,装置甲中物块m的加速度都不可能接近g
二、多选题
13.(23-24高一上·陕西咸阳·期末)AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质是为的物块穿在杆AB上,物块通过轻细线悬吊着一质量为的小球。现用沿杆的恒力拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向左运动,细线与竖直方向夹角为,重力加速度为,则以下说法正确的是( )
A.杆对物块的支持力大小为 B.细线上的拉力大小为
C.物块和小球的加速度大小为 D.恒力
14.(23-24高一下·湖南株洲·期末)如图所示,三物块用细线通过轻质光滑定滑轮与地面连接,物块A的质量为,物块B、C的质量都是。物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是。A距滑轮足够远且不计一切阻力,。现将物块A下方的细线剪断,不考虑物块B、C和地面接触后的反弹问题,则( )
A.剪断细线前,物块A下方细线对物块A下的拉力大小为1N
B.剪断A下下方细线瞬间,物块A、B、C加速度大小均为
C.剪断A下下方细线瞬间,物块A下有向上的加速度,是失重现象
D.剪断A下下方细线瞬间,物块B、C间细线拉力大小为2.5N
15.(23-24高一上·陕西安康·期末)如图位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ,P的质量为2m,Q的质量为m,滑轮轴上的摩擦不计,开始时P、Q均静止,若用一水平向右的恒力F拉P使其向右做匀速直线运动(已知各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则下列说法正确的是( )
A.对摩擦力为,方向向左
B.绳子对的拉力为,方向向左
C.的大小为
D.地面对的摩擦力大小为
16.(23-24高一上·四川绵阳·期末)如图所示,斜面固定、足够长,滑块A、B接触面与斜面平行,相对静止,在A、B以相同的初速度保持相对静止沿斜面向上滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.若斜面与B接触面光滑,则滑块A、B间没有摩擦力
B.若斜面与B接触面光滑,则滑块A、B间有摩擦力
C.若斜面与B接触面粗糙,则A受到平行斜面向下的摩擦力
D.若斜面与B接触面粗糙,则A受到平行斜面向上的摩擦力
17.(24-25高一上·全国·期末)如图所示,光滑斜面体固定在水平面上,倾角为,轻弹簧下端连接A物体,A物体质量为,上表面水平且粗糙,弹簧劲度系数为,重力加速度为,初始时A保持静止状态,在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体,随后两物体一起运动,则( )
A.当B放在A上的瞬间,A、B的加速度为
B.当B放在A上的瞬间,A对B的摩擦力为零
C.A和B一起下滑距离时,A和B的速度达到最大
D.当B放在A上的瞬间,A对B的支持力大于
18.(23-24高一上·北京朝阳·期末)图甲为某同学设计的加速度测量仪原理简图。将一端连有摆球的细线悬挂于小车顶部的O点,小车沿水平方向做直线运动。小球与车保持相对静止时,通过如图乙所示的加速度仪表盘测出细线与竖直方向的夹角θ,即可推算出小车此时的加速度。已知重力加速度大小为g。不计空气阻力及细线与刻度盘间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.当θ=30°时,小车的加速度大小为
B.若细线在0刻线两侧角度相同时,表示小车的加速度相同
C.若细线相对静止在0刻线右侧,则表示小车向右运动
D.若将角度对应的加速度进行标注,则加速度越大表盘刻度越密集
19.(23-24高一上·湖北荆州·期末)如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上,现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后,悬线的方向与竖直方向的夹角也为,斜面体始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.斜面光滑
B.斜面粗糙
C.达到稳定状态后,斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上
D.达到稳定状态后,地面对斜面体的摩擦力水平向左
【刷提分】
1.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期末)如图所示,质量为m的球A放在质量为的内部设有斜面的矩形盒子B中,其中,球A的上侧恰好与盒子接触。另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,不计一切摩擦,重力加速度为g。将C自由释放后,测得C的加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物体C的质量为 B.盒子中斜面对A的弹力大小为
C.盒子右壁对A的弹力不为0 D.盒子上壁对A的弹力大小为
2.(23-24高一上·陕西西安·期末)如图所示,水平面上有一质量为2m的物体A,左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B,B、C物体的质量均为m,用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上,不计一切摩擦。开始时,物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.在细线被烧断的瞬间,A的加速度大小为gsinθ
B.在细线被烧断的瞬间,B的加速度大小为3gsinθ
C.剪断弹簧的瞬间,A的加速度大小为gsinθ
D.突然撤去外力F的瞬间,A的加速度大小为gsinθ
3.(多选)(23-24高一上·河南洛阳·期末)如图所示,质量为M倾角为θ的斜面体静止在水平地面上,质量为m的物块沿斜面以加速度a匀加速下滑,现给m加一竖直向下的恒力F,M仍静止。则下列说法正确的是( )
A.未加F之前,M对地面的压力大小为
B.未加F之前,M对m作用力大小为
C.加力F之后,m加速度大于a
D.加力F之后,地面对M的摩擦力增大了
4.(多选)(23-24高一上·浙江宁波·期中)如图,水平地面上有一小车,车内有质量分别m、2m的A、B两小球,用轻杆相连,杆与竖直方向的夹角为θ=30°。A球靠在光滑的竖直侧壁上,B球在粗糙的水平底面上,且受到的最大静摩擦力与正压力之比为k。小车可以以不同的加速度向右运动,现要保证轻杆与车厢相对静止,重力加速度用g表示,下列说法正确的是( )
A.在不同加速度的情况下,轻杆对小球A的作用力始终为恒力
B.当小球B对底面的摩擦力等于0时,那么此时小车做匀加速运动,加速度大小为
C.若当小车做匀减速直线运动时,则允许的最大加速度为
D.若,当小车做匀加速直线运动时,则侧壁对小球A的作用力最小值为
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