1、高一物理上学期期末复习基础专题训练卷（六）连接体问题、临界问题、弹簧瞬时性问题知识点一连接体问题1(多选)如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平面上它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1F2，设两物体之间的作用力为F，物体1、2的加速度分别为a1、a2，则下列关系式正确的是()AFF1F2 BFCa1a2 Da1a22(多选)如图所示，A、B两物体质量分别为2 kg、1 kg，用细线连接置于水平地面上，现用大小为6 N的水平作用力F拉物体A，两物体一起向右做匀加速运动，若两物体与地面间的动摩擦因数均为0.1 ，g取10 m/s2，下列说法正确的是()AB的加速度大小为
2、5 m/s2BA拉B的作用力为2 NC若撤去外力F，物体A做减速运动，物体B做加速运动D若撤去外力F，物体A的加速度大小为1 m/s235个质量相等的物体置于光滑的水平面上，如图所示，现施加大小为F、方向水平向右的恒力，则第2个物体对第3个物体的作用力等于()A.FB.F C.FD.F知识点二临界问题4如图所示，物体A、B的质量分别为m11 kg，m22 kg，A、B之间的动摩擦因数0.2，水平面光滑要使A、B之间不发生相对运动，则F最大不得超过(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)()A2 N B4 NC6 N D8 N5(多选)如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面
3、上，A、B的质量分别为mA6 kg，mB2 kg，A、B之间的动摩擦因数0.2.(假设A、B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力)开始时F10 N，此后逐渐增大，在增大到45 N的过程中，则(g取10 m/s2)()A当拉力F12 N时，两物体保持相对静止状态B两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相对运动C两物体从受力开始就有相对运动D两物体始终没有相对运动知识点三弹簧瞬时性问题6如图所示，A、B、C三个小球的质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，用细线悬挂在天花板上，整个系统均静止，现将A上面的细线烧断，使A的上端失去拉力，则在烧断细线瞬间，A、B
4、、C的加速度的大小分别为()A1.5 g1.5 g0 Bg2 g0Cggg Dgg07如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(重力加速度为g)()A0 B.gCg D.g8如图所示，A、B两木块间连一轻质弹簧，A的质量为m、B的质量也为m，一起静止放在一块木板上若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是()AaA0，aB2g BaAg，aBgCaA0，aB2g DaAg，aB2g一、单项选择题1如图，用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体A、B中间用一轻弹簧连接在下
5、列四种情况下，相同的拉力F均作用在A上，使A、B做加速运动：拉力水平，A、B在光滑的水平面上加速运动；拉力水平，A、B在粗糙的水平面上加速运动；拉力平行于倾角为的斜面，A、B沿光滑的固定斜面向上加速运动；拉力平行于倾角为的斜面，A、B沿粗糙的固定斜面向上加速运动以L1、L2、L3、L4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有()AL2L1 BL4L3CL1L3 DL2L42如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间()A木块B对水平面的压力迅速变为2mgB弹簧
6、的弹力大小为mgC木块A的加速度大小为2gD弹簧的弹性势能立即减小3如图所示，在光滑水平面上有物体A、B，质量分别为m1、m2.在拉力F作用下，A和B以加速度a做匀加速直线运动某时刻突然撤去拉力，此瞬时A和B的加速度为a1、a2，则()Aa1a20Ba1a；a20Ca2a；a2aDa1a；a2a4(易错题)如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离下列说法正确的是()AB和A刚分离时，弹簧长度等于原长BB和A刚分离时，它们的加速度为gC弹簧的劲度系数等于D在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动二、多项选择题5如图所示，
7、劲度系数为k的轻弹簧下端系一个质量为m的小球A，小球被水平挡板P托住使弹簧长度恰为自然长度(小球与挡板不粘连)，然后使挡板P以恒定的加速度a(ag)开始竖直向下做匀加速直线运动，则()A小球与挡板分离的时间为t B小球与挡板分离的时间为t C小球从开始运动直到最低点的过程中，小球速度最大时弹簧的伸长量xD小球从开始运动直到最低点的过程中，小球速度最大时弹簧的伸长量x6如图所示，已知物块A、B的质量分别为m14 kg、m21 kg，A、B间的动摩擦因数为10.5，A与地面之间的动摩擦因数为20.5，在水平力F的推动下，要使A、B一起运动而B不致下滑，则力F大小可能是()A50 N B100 NC
8、125 N D150 N三、非选择题7如图所示，光滑水平桌面上的物体A质量为m1，系一细绳，细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂质量为m2的物体B，先用手使物体B静止(细绳质量及滑轮摩擦均不计)(1)求放手后A、B起运动时绳上的张力FT.(2)若在物体A上再叠放一个与A质量相等的物体C，绳上张力就增大到FT，求m1m2.1如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B，质量均为m，A、B之间用轻质细绳水平连接现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上，A、B开始一起做匀加速运动，在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在放上C并达到稳定
9、后，下列说法正确的是()A若C放在A上面，绳上拉力不变B若C放在B上面，绳上拉力为CC放在B上，B、C间摩擦力为DC放在A上比放在B上运动时的加速度大2(多选)如图所示，小球A、B的质量相等，A球光滑，B球与斜面间的动摩擦因数0.5 tan ，中间用一根弹簧连接，弹簧的质量不计，斜面足够长，倾角为，将A、B和弹簧组成的系统放到斜面上，并让弹簧处于原长时由静止释放，弹簧轴线平行于斜面，下列说法正确的是()A刚开始释放时，A、B两球的加速度大小均为g sin B刚开始释放时，A、B两球的加速度大小分别为gsin 、0.5gsin CA球的加速度为零时，B球的加速度大小为1.5g sin DA、B球
10、的加速度第一次相等时，弹簧第一次最短3(多选)如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB2 N，A受到的水平力FA92t(N)(t的单位是s)从t0时刻开始计时，则()AA物体3 s末时的加速度大小是初始时加速度大小的B4 s后，B物体做匀加速直线运动C4.5 s时，A物体的速度为零D4.5 s时，A、B的加速度方向相同4如图所示，质量为4 kg的小球用细线拴着吊在行驶的汽车后壁上，线与竖直方向夹角为37.已知g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后
11、壁的压力(2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力5如图所示，停放在水平冰面上的冰车由质量为M、倾角为的斜面体改装而成，在斜面体上轻放一质量为m的物块，不计物块与斜面、冰车与冰面之间的摩擦(1)释放物块后，在物块沿斜面向下运动的同时，冰车也在水平冰面上运动请画出冰车受力的示意图，并根据示意图说明冰车由静止变为运动的原因(作图时冰车可视为质点)(2)若冰面上的人在车后方用水平方向的力推车，请分析下列两种可能情况：当力的大小为F1时，物块在斜面上滑动的同时冰车在冰面上保持静止，求F1和物块加速度的大小a1；当力的大小为F2时，物块和斜面保持相对静止一起加速
12、运动，求F2和物块加速度的大小a2.(3)第(1)问和第(2)问所述的两种情况下，小物块对斜面压力的大小不同，分别记为FN1和FN2，请对FN1和FN2的大小关系作出猜想，并说明作出该种猜想的理由 参考答案连接体问题、临界问题、弹簧瞬时性问题知识基础练1解析：由于两个力方向相反，可以把两物体看成一个整体，所以两者的加速度相等设两物体的质量均为m，物体1施于物体2的作用力大小为F.根据牛顿第二定律得对整体：a对物体2：FF2ma得到FmaF2(F1F2)，故B、C正确，A、D错误答案：BC2解析：两物体加速时，对整体应用牛顿第二定律有：F(m1m2)g(m1m2)a，解得a1 m/s2，选项A错
13、误对物体B有：Tm2gm2a，可得：T2 N，选项B正确若撤去外力F，A、B两物体均在摩擦力作用下做减速运动，选项C错误若撤去外力F，A、B两物体的加速度大小均为ag1 m/s2，选项D正确答案：BD3解析：设每个物体的质量为m，对整体运用牛顿第二定律得：a，对前2个物体运用牛顿第二定律得：a，解得：NF，故选C.答案：C方法：先对整体运用牛顿第二定律求出整体的加速度，再对前2个物体运用牛顿第二定律即可求解4解析：拉力F作用在物体B上，A、B恰好不滑动时，A、B间的静摩擦力达到最大值，对物体A，有m1gm1a对整体，有：Fmax(m1m2)a由以上两式联立解得：Fmax6 N，故C正确答案：C
14、5解析：当物体A、B间的静摩擦力超过最大静摩擦力时，物体A、B才会发生相对运动此时对物体B有FfmaxmAg12 N，而FfmaxmBa，a6 m/s2，即两者开始相对运动时的加速度为6 m/s2，此时对物体A、B整体F(mAmB)a48 N，即F48 N时，物体A、B才会开始相对运动，故选项B、C错误，选项A、D正确答案：AD6解析：开始A、B、C静止，隔离对C分析，弹簧的弹力F弹mg，剪断A上面的细线，在该瞬间弹簧的弹力不变，隔离对AB整体分析，AB的加速度均为aAB1.5 g，C所受的合力为0，加速度为0.故A正确，B、C、D错误答案：A点睛：本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关
15、键是区分瞬时力与延时力；弹簧的弹力通常来不及变化，为延时力，轻绳的弹力为瞬时力，绳子断开立即消失7解析：未撤离木板时，小球受重力G、弹簧的拉力F和木板的弹力FN的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为mg.在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F，合力与木板对小球的弹力大小相等、方向相反，故可知加速度的大小为g.答案：B8解析：在抽出木板的瞬间，弹簧对A木块的支持力和对B木块的压力并未改变A木块受重力和支持力，mgF，aA0.B木块受重力和弹簧向下的压力，根据牛顿第二定律得aB2g，故选C.答案：C能力综合
16、练1解析：根据牛顿第二定律得：以整体为研究对象，a1，对B有kL1m2a1；以整体为研究对象，a2g，对B有kL2m2gm2a2；以整体为研究对象，a3g sin ，对B有kL3m2g sin m2a3；以整体为研究对象，a4g sin g cos ，对B有kL4m2g sin m2g cos m2a4，可见L1L2L3L4.答案：D2解析：对AC整体分析，弹簧的弹力F弹(m2m)g3mg，撤去C瞬间，弹簧的弹力不变，弹性势能不变，故B、D错误；对A分析，根据牛顿第二定律得，a2g，故C正确；由于弹簧的弹力不变，木块B对水平面的压力不变，仍然为4mg，故A错误答案：C3解析：当力F作用时，对A
17、运用牛顿第二定律得：a.突然撤去拉力F的瞬间，弹簧弹力没有发生变化，所以A受力不变，即a1a；B只受弹簧弹力作用，根据牛顿第二定律得：a2a，故D正确，A、B、C错误答案：D4解析：A、B分离前，A、B共同做加速运动，由于F是恒力，而弹力是变力，故A、B做变加速直线运动，当两物体要分离时，FAB0.对B：Fmgma，对A：kxmgma，即Fkx时，A、B分离，此时弹簧处于压缩状态，设用恒力F拉B前弹簧压缩量为x0，又2mgkx0，hx0x，Fmg，解以上各式得k，综上所述，只有选项C正确答案：C5解析：小球与挡板之间弹力为零时分离，此时小球的加速度仍为a，由牛顿第二定律得mgkxma.由匀变速
18、直线运动的位移公式得xat2，解得t ，故选项A错误，B正确，小球速度最大时小球所受合力为零，伸长量x，选项C正确，D错误答案：BC6解析：对B不下滑有1FNm2g，由牛顿第二定律FNm2a；对整体有F2(m1m2)g(m1m2)a，得F(m1m2)g125 N，选项C、D正确答案：CD7解析：(1)对物体B，由牛顿第二定律有：m2gFTm2a1，对物体A，由牛顿第二定律有：FTm1a1，解得：FTg.(2)对物体B，由牛顿第二定律有：m2gFT2m2a2，对物体A、C整体，由牛顿第二定律有：FT22m1a2，解得：FT2g，由FT2FT，得：gg，所以m1m212.答案：(1)g(2)12点
19、睛：对于连接体问题要注意合理选择研究对象正确受力分析，运用牛顿第二定律即可解决素养升级练1解析：C放在某一木块上前，对于A、B整体，根据牛顿第二定律得F2ma，对B分析可知Tma，可得T.在C放在A上面后，三者一起加速，对整体有F3ma1，对B有T1ma1，联立可得T1，则绳上的拉力变小，故A错误在C放在B上面后，对整体有F3ma2，对B有T22ma2，对C木块有fma2，联立可得T2F，f，故B错误，C正确由牛顿第二定律分析可得C放在A上时有a1，C放在B上时有a2，两个加速度相同，故D错误答案：C2解析：设A球和B球的质量均为m，刚开始释放时A球受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律可得其
20、加速度为aAg sin，B球受到重力、支持力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得mg sinmgcos maB，解得aB0.5gsin ，所以A错误，B正确A球的加速度为零时，弹簧的弹力与A球重力沿斜面方向的分力大小相等，方向相反，即Nmgsin ，以B球为研究对象，受到重力、弹簧弹力、斜面支持力和摩擦力，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得Nmgsin mgcos maB，解得aB1.5gsin ，所以C正确当A、B球的速度第一次相等时，弹簧第一次最短，所以D错误答案：BC3解析：对于A、B整体，由牛顿第二定律有FAFB(mAmB)a，设A、B间的作用为FN，则对B据牛顿第二定律可得FNFBmBa，
21、又mB2mA，联立解得FN(N)，当t4 s时FN0，A、B两物体分离，此后B做匀加速直线运动，故B正确；当t4.5 s时A物体的加速度为零而速度不为零，故C错误；t4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反，故D错误；04 s内，A、B的加速度相等，a，当t0 s时a0 m/s2，当t3 s时a3 m/s2，可得，故A正确答案：AB4解析：(1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时，小球受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律得：FTcosmgFTsinFNma联立代入数据得：FT50 N，FN22 N.由牛顿第三定律可知，小球对车后壁的压力为22 N.(2)当汽车向右匀减速行驶时
22、，设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0，受力分析如图乙所示：由牛顿第二定律得：FTsinma0联立代入数据得：a0gtan 10 m/s27.5 m/s2，因为a10 m/s2a0，所以小球飞起来，FN0设此时细线与竖直方向的夹角为，如图丙所示，由牛顿第二定律得：FT 40 N56.56 N.答案：(1)50 N22 N(2)56.56 N05解析：(1)冰车的受力示意图如图甲所示，将物块对斜面的压力FN沿水平方向和竖直方向正交分解，可知竖直方向合力为零，水平方向合力不为零，因此冰车在水平方向合力作用下由静止变为运动，且在物块滑离斜面前沿水平冰面做加速运动(2)冰面上的人在车后方推车时
23、车的受力情况如图乙所示，物块的受力情况如图丙所示由于冰车保持静止，对冰车应用牛顿第二定律，有F1FNsin ，对物块应用牛顿第二定律，有FNmgcos ，mgsin ma1，根据牛顿第三定律得FNFN，解得a1gsin ，F1mgcos sin .当物块和冰车保持相对静止一起加速运动时，它们的加速度a2必然沿水平方向，物块的受力示意图如图丁所示对物块应用牛顿第二定律，有mgtan ma2，对物块和冰车的整体应用牛顿第二定律，有F2(mM)a2，解得a2gtan ，F2(mM)gtan .(3)正确的猜想：FN1FN2；理由：第(1)问所述情况中物块沿斜面下滑的同时，冰车沿水平冰面后退，在一小段时间内物块发生的位移x(以冰面为参考系)如图戊所示，物块加速度a的方向与位移x的方向一致将加速度a沿垂直斜面和沿斜面两方向正交分解，可知，a有垂直斜面向下的分量，结合图丙中的受力分析，可知FN1mgcos ；而第(2)问所述情况中FN2mgcos ，因此，FN1
