（一轮）1牛二与连接体问题 解析版

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（一轮）牛二与连接体问题一：平面上的问题1．如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为M、m的木块，M=2m，当用水平力F分别推m和M时，两物体之间弹力之比FN1∶FN2应为（　　）
 A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1 2．如图所示，质量均为m的A、B两物块，放在光滑水平地面上，用水平向右的恒力F拉A物体，当A、B的加速度第一次为2∶1时弹簧伸长量为x1，当两物块一起以相同加速度运动时，弹簧伸长量为x2，弹簧水平，则等于（　　）A． B． C． D． 3．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．       4．如图所示，水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两物体的材料相同，现用力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，下列说法正确的是（　　） A．绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关B．绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关C．若水平面是光滑的，则m2越大绳的拉力越大D．若物体和地面摩擦因数为μ，则绳的拉力为5．如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上匀加速运动，不计空气阻力，在三个阶段的运动中，线上的拉力大小(　　)A．由大变小 B．由小变大C．由大变小再变大 D．始终不变且大小为F6．如图所示，光滑的水平面上两个质量分别为、的物体A、B，中间用轻质弹簧秤连接，在大小为的水平拉力作用下一起匀加速运动，则（　　）A．加速度大小均为B．弹簧秤的示数是C．某时刻突然撤去拉力的瞬间，的加速度大小为D．某时刻突然撤去拉力的瞬间，的加速度大小为    二：斜面上的问题
7．如图所示，质量为4m的物块A与质量为m的物块B通过轻绳跨过光滑定滑轮相连，不计B与水平桌面间的摩擦，重力加速度为g。在A向下运动时，轻绳中的拉力大小为（　　）A．0.8mg             B．mg          C．3mg          D． 4mg8．如图所示，光滑固定斜面体ABC的两个底角∠A=37°，∠B=53°，两个物块通过一绕过定滑轮的轻绳相 连放于两斜面上，给m2一沿斜面向下的初速度，结果m2刚好能沿斜面匀速下滑，若将m1、m2互换位置，并同时释放两物块，则m1的加速度（重力加速度为g）（    ）A．大小为0.1g方向沿斜面向上 B．大小为0.1g方向沿斜面向下C．大小为0.2g方向沿斜面向上 D．大小为0.2g方向沿斜面向下9．如图所示台面，水平部分粗糙，斜面光滑且倾角为，水平和斜面都足够长。两平面连接处固定一光滑定滑轮。绕过定滑轮的细绳连接的两个木块A和B，质量分别为1kg和4kg。已知木块A与水平面的动摩擦因数为0.5，斜面足够长，木块A离定滑轮足够远，重力加速度g取10m/s2，现给A一个向左的初速度，大小为10m/s，下列说法正确的是（　　）A．A向左减速运动过程的加速度大小为3m/s2B．A向左减速运动过程的加速度大小为5m/s2C．A向左运动时，绳子对滑轮的作用力为40ND．A向右运动时的加速度大小为3m/s2    11．（第一问）如图所示，光滑斜面体ABC固定在地面上，斜面AB倾角为37°，斜面AC倾角为53°，P、Q两个物块分别放在AB、AC斜面上，并用绕过斜面体顶端A处光滑定滑轮的细线连接。放在AC斜面上的轻弹簧，一端与Q相连，另一端与固定在C点的挡板相连，物块P、Q的质量分别为3m、2m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，两斜面足够长。开始时锁定物块P，细线刚好拉直，张力为零，现解除物块P的锁定，已知 sin 37°=0.6，cos 37°= 0.8：(1)解除锁定的一瞬间，物块P的加速度大小；(2)当物块Q向上运动的距离时，物块Q的速度大小；(3)当物块Q向上运动的距离时，弹簧断开，同时给物块P一个平行AB斜面向上的恒定推力F，此后细线的拉力为零，且P、Q两物块的速度同时减为零，则当物块Q速度为零时，物块P克服推力做功为多少。                三：连接体中的加速度不同问题10．如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖直方向。已知人的质量为60kg，托盘的质量为20kg，取g=10m/s2。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，则当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为（   ）    A．5m/s2 B．6m/s2 C．7.5m/s2 D．8m/s211．如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当小球运动到最低点加速度为a时，框架对地面的压力为(  )A．Mg+ma          B．Mg-ma     C．(M+m)g+ma      D．(M+m)g-ma 12．如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块．m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态，下列说法中正确的是( )  A．若m2加速向上运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力B．若m2匀速向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+M)gC．若m1沿斜面减速向上运动，贝斜劈不受水平面的摩擦力D．若m1匀速向下运动，则轻绳的拉力一定大于m2g 
 
（一轮）牛二与连接体问题参考答案1．C【详解】根据牛顿第二定律可知，无论用水平力F推m还是推M，两木块整体的加速度大小相同，均设为a，则有当用水平力推m时，对M根据牛顿第二定律有当用水平力推M时，对m根据牛顿第二定律有解得故选C。2．C【详解】当A、B加速度第一次为2∶1时，设B的加速度为a，A的加速度为2a，对A有F－kx1＝2ma对B有kx1＝ma解得当加速度相同时，同理F－kx2＝ma′kx2＝ma′得故选项C正确，ABD错误。故选C。3．C【详解】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有联立解得。故选C。4．A【详解】设物体和地面摩擦因数为μ，以两木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律得以m1为研究对象，根据牛顿第二定律代入a得 可见绳子拉力大小与摩擦因数μ无关，与两物体质量大小有关，即与水平面是否粗糙无关，无论水平面是光滑的还是粗糙的，绳的拉力均为且m2越大绳的拉力越大，故选A。5．D【解析】设物体与接触面的动摩擦因数为μ，在水平面有： 对m 1进行受力分析，则有： 所以T 1=F在斜面上有： 对m 1受力分析则有：T 2−μm 1gcosθ−m 1gsinθ=m 1a 2解得：T 2=F ；竖直向上运动时有：对m 1进行受力分析则有：T 3−m 1g=m 1a 3解得：T 3=F所以绳子的拉力始终不变且大小为F，故D正确，ABC错误故选D.点睛：先对整体进行受力分析求出整体加速度，再对m1进行受力分析，根据牛顿第二定律求出细线上的弹力，m1的加速度和整体加速度相同．6．C【详解】AB．两物体在光滑地面上一起做匀加速直线运动，对整体和A由牛顿第二定律，有可得，即两物体的加速度均为4m/s2，弹簧的弹力为16N，故AB均错误；CD．撤去拉力的瞬间，弹簧有明显的形变量来不及变化，则弹力不变，故A的受力不变，则A物体的加速度依然为4m/s2，而B的合力为弹簧的弹力，由牛顿第二定律方向水平向左，故C正确，D错误。故选C。7．A【详解】由牛顿第二定律可得可得绳子的拉力为故A正确，BCD错误。故选A。8．C【解析】因为恰好沿斜面匀速下滑时，由二力平衡有，互换位置后，设m1的加速度为a，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律有，解得，故C正确．【点睛】关键在于用隔离法分别分析两个物体受力情况，求出对调位置后物体沿斜面方向的合力，再用牛顿第二定律求解．注意多总结物体上斜面上的受力情况．最后一步比如容易以为只有有加速度，其实是两个物块这时加速度一样．9．BD【详解】AB．现给A一个向左的初速度，由于惯性，物块A将向左运动，取向左为正方向，对AB整体由牛顿第二定律有负号表示加速度方向向右，则A向左做减速运动，故A错误，B正确；C．A向左运动时，对A有解得故绳子对滑轮的作用力为0N，故C错误；D．A向右运动时，有故D正确。故选BD。10．A【详解】设人的质量为M，则轻绳的拉力大小T=Mg设托盘的质量为m，对人和托盘，根据牛顿第二定律有2T一(M+m)g=(M+m)a解得a=5m/s2故选A。11．C【解析】【详解】当小球运动到最低点时，加速度a向上，对小球和框架的系统分析，根据牛顿第二定律得，，解得A．与分析不相符,故A错误B．与分析不相符,故B错误C．与分析相符,故 C正确D．与分析不相符,故D错误12．A【详解】A：若m2加速向上运动，则m1沿斜劈向下加速运动．把三者作为整体做研究对象，因斜劈静止，m2加速度向上，m1加速度沿斜劈向下(加速度有向右的分量)，整体合外力水平方向的分量向右；整体水平方向的力由地面的摩擦力提供，则斜劈受到水平面向右的摩擦力．故A项正确．B：若m2匀速向下运动，则m1沿斜劈向上匀速运动．把三者作为整体做研究对象，因斜劈静止，m2匀速向上，m1沿斜劈向上匀速，整体合外力为零；地面对整体的支持力等于整体的重力(m1+ m2+M)g．故B项错误．C：若m1沿斜面减速向上运动，则m2减速向下运动．把三者作为整体做研究对象，因斜劈静止，m2加速度向上，m1加速度沿斜劈向下(加速度有向右的分量)，整体合外力水平方向的分量向右；整体水平方向的力由地面的摩擦力提供，则斜劈受到水平面向右的摩擦力．故C项错误．D：若m1匀速向下运动，则m2匀速向上运动．以m2为研究对象，m2受重力和绳的拉力；由平衡条件得：轻绳的拉力等于m2g．故D项错误．点睛：系统所受合力等于各部分物体所受合力之和．且，