专题1 动力学中的连接体（分层作业）-高一物理同步备课系列（人教版必修第一册）

专题   动力学中的连接体问题

一、平面上的连接体问题

1．（2022·云南楚雄·高一期末）（多选）如图所示，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对物块Q施加一方向水平向右、大小为F的拉力，使两物块做匀加速直线运动，则（　　）

A．两物块的加速度大小为 B．两物块的加速度大小为

C．轻绳的拉力大小为 D．轻绳的拉力大小为

2．（2021·广西·钟山中学高一阶段练习）如图所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力和作用，且，则1施于2的作用力大小为（　　）

A． B． C． D．

3．（2022·甘肃白银·高一期末）（多选）如图所示，一根质量为m、长为L的粗细均匀的绳子放在水平面上，绳子与水平面间的动摩擦因数为，在绳子的右端加一水平恒力F，拉动绳子向右运动，关于距绳子左端x处张力T的大小，下列说法正确的是（　　）

A．若绳子做匀速直线运动，则

B．若绳子做匀速直线运动，则

C．若绳子做匀加速直线运动，则

D．若绳子做匀加速直线运动，则

4．（2021·北京·人大附中高一期末）如图质量为M=60kg的人站在质量为m=40kg的小车上用一根不计质量的轻绳跨过固定在墙上的定滑轮拉小车，拉动过程中人和小车保持相对静止，人和小车运动的v-t图像如图所示，已知地面光滑，不计滑轮质量和摩擦。求：

（1）人拉绳的力F的大小；

（2）人受到小车的摩擦力f大小和方向。

二、斜面上的连接体问题

5．（2022·吉林·希望高中高一期末）（多选）如图，劲度系数为k的轻质弹簧与倾角为37°的固定斜面平行，弹簧两端分别连接着质量均为m的物块A和B，A、B通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质挂钩（不计重力）相连，P为固定挡板。开始时A、B处于静止状态，B刚好没有向上滑动，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直。现将质量为2m的小球C挂在挂钩上，然后从静止释放，当C达到最大速度时，A恰好离开挡板P。已知重力加速度为g，A物块光滑，B物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．初始时物块A对挡板的压力为1.6mg

B．释放小球C的瞬间，物块C的加速度为

C．小球的速度最大时，绳上的拉力T=mg

D．从释放到小球C达到最大速度时的下落高度为

6．（2022·安徽省舒城中学高一阶段练习）（多选）如图所示，质量的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面上，此时细绳平行于斜面。下列说法正确的是取（　　）

A．当斜面以的加速度向右加速运动时，绳子拉力为20N

B．当斜面以的加速度向右加速运动时，绳子拉力为30N

C．当斜面以的加速度向右加速运动时，绳子拉力为40N

D．当斜面以的加速度向右加速运动时，绳子拉力为N

7．（2022·安徽·六安一中高一开学考试）如图所示，光滑固定斜面的倾角为0=30°。一轻弹簧，下端与斜面底端的固定挡板相连，上端与质量为mB=1kg的物体B相连。在B的上方放上质量为mA=2kg的物体A。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A，滑轮右侧轻绳与斜面平行，轻绳的另一端连接一轻质挂钩，整体都处于静止状态。已知轻弹簧的劲度系数为k=50N/m，轻弹簧与斜面平行。现在挂钩上加一个竖直向下的拉力，使物体A由静止开始以加速度大小为a=5m/s2沿斜面向上做匀加速直线运动。重力加速度大小为g取10m/s2求：

（1）当物体A和B分离的瞬间，拉力的大小；

（2）从物体A开始运动到物体A和B分离所经过的时间。

8．（2022·浙江金华·高一期末）如图，倾角，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，重力加速度，sin37°=0.6。求：

（1）若物块A的质量为1kg，系统静止，求此时木板B所受摩擦力；

（2）当物块A质量多大时，木板B恰能沿斜面匀速下滑；

（3）若物块A的质量为4kg，求木板B的加速度大小。

三、竖直面上的连接体问题

9．（2022·浙江·余姚中学高一期中）如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为，B球质量为，C球离地面高度为。现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，C球落地不反弹，则（　　）

A．剪断绳子瞬间，A球的加速度为

B．剪断绳子瞬间，C球的加速度为0

C．A球能上升的最大高度为

D．A球能上升的最大高度为

10．（2022·陕西·长安一中高一期末）如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量分别为和的物体A和B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为的匀加速直线运动，测得两个物体的图象如图乙所示（重力加速度为），则（　　）

A．施加外力前，弹簧的形变量为

B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为

C．A、B在时刻分离，此时弹簧弹力大小为

D．从开始运动到A、B分离经历的时间为

四、加速度不同的连接体问题

11．（2021·安徽省蚌埠第三中学高一阶段练习）倾角为θ、质量为M的室内小滑梯如图所示，质量为m的小朋友沿着滑梯匀加速下滑，整个运动过程中滑梯保持静止不动。对此运动过程，下列有关说法正确的是（　　）

A．小朋友和滑梯之间的动摩擦因数一定小于tanθ

B．地面对滑梯的支持力一定等于(m+M)g

C．地面对滑梯的摩擦力大小一定等于mgcosθsinθ

D．地面对滑梯的摩擦力方向一定向右

12．（2021·福建省福州格致中学高一期末）如图所示为杂技“顶杆”表演，一大人站在地上，肩上为一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的小孩握着竿以加速度a加速下滑时，则（　　）

A．竿对小孩的摩擦力向上，大小为

B．小孩对竿的摩擦力向上，大小为

C．竿对大人的压力大小

D．竿对大人的压力大小

13．如图所示，在粗糙水平地面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A，其质量为M，两个底角均为30°。两个质量均为m的小物块p和q，p恰好能沿侧面匀速下滑，q沿斜面匀减速下滑。则在p和q下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．斜劈A对地面的压力大小等于

B．斜劈A对地面的压力大于

C．地面对斜劈可能没有摩擦力

D．斜劈A受到地面向右的摩擦力作用

14．质量分别为m1=3kg、m2=2kg、m3=1kg的a、b、c三个物体按照图所示水平叠放着，a与b之间、b与c之间的动摩擦因数均为0.1，水平面光滑，不计绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，g取10m/s2．若和作用在b上的水平力F=8N，则b与c之间的摩擦力大小为（　　）

A．4 N B．5 N C．3 N D． N

15．（2022·江苏省镇江中学高一期中）如图所示，物块A放在台式测力计上，通过跨过定滑轮的轻绳与物块B相连，B下端与一轻质弹簧相连，弹簧的下端与地面接触（未拴接），整个系统处于平衡状态，此时台式测力计的示数为8.8N；已知mA=2mB=1kg，物块A、B间的水平距离s=20cm，倾斜绳与水平方向的夹角θ=37°（滑轮右侧绳竖直），物块A与台式测力计间动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B和滑轮视为质点，不计滑轮质量和滑轮处摩擦，弹簧一直在弹性限度内，g取10m/s2（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos2θ+sin2θ=1）。

（1）求物块A受到的摩擦力和绳对物块A的拉力；

（2）沿竖直方向调整滑轮的高度至某一位置时，物块A刚好运动，且此时弹簧刚好离开地面，求滑轮移动的距离和弹簧的劲度系数（整个过程中台式测力计的水平台高度不变）。

16．（2022·山东潍坊·高一期末）（多选）如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上。质量分别为的两物块A、B置于斜面上，质量为的物块C套在光滑的竖直固定杆上，A与C之间用跨过光滑定滑轮的轻质细线连接，滑轮左侧的细线水平，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹角均处于静止状态。B的上表面水平，A与B，B与斜面之间的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，则（　　）

A．A与B之间存在两对作用力与反作用力

B．斜面对B的作用力的大小为

C．剪断细线瞬间，A、B之间摩擦力的大小为

D．剪断细线瞬间，B对A的支持力的大小为

17．（2020·江苏·高考真题）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（　　）

A．F B． C． D．

18．（2017·海南·高考真题）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

19．（2012·江苏·高考真题）如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是（ ）

A． B．

C． D．