高中物理第5章 牛顿运动定律本章综合与测试课后作业题

第5章　牛顿运动定律

专题强化练3　连接体问题

选择题

1.(2020黑龙江鹤岗一中高一上期末,★★☆)如图所示,物体P置于光滑的水平面上,用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10 N的重物Q,物体P向右运动的加速度为a1;若细线下端不挂重物,而用F=10 N的力竖直向下拉细线下端,这时物体P的加速度为a2,则              (　　)

A.a1<a2

B.a1=a2

C.a1>a2

D.条件不足,无法判断

2.(2020海南省海南中学高一上期末,★★☆)质量分别为M和m的两物体A、B靠在一起放在光滑水平面上。用水平推力F向右推A,两物体向右加速运动时,A、B间的作用力为N1;用水平力F向左推B,使A、B一起加速向左运动时,A、B间的作用力为N2,如图甲、乙所示。则              (　　)

A.N1∶N2=1∶1

B.N1∶N2=m∶M

C.N1∶N2=M∶m

D.无法确定N1、N2的关系

3.(★★☆)a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连。如图所示,当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2。下列说法正确的是              (　　)

甲　　　　　　　乙

A.x1一定等于x2　　　　　　　　  B.x1一定大于x2

C.若m1>m2,则x1>x2　　　　　　　　 D.若m1<m2,则x1<x2

4.(2021福建泰宁第一中学高三月考,★★☆)如图,小球静止在小车中的光滑斜面A和光滑竖直挡板B之间,原来小车向左匀速运动,现在小车改为向左匀减速运动,那么关于斜面对小球的弹力NA的大小和挡板对小球的弹力NB的大小,以下说法正确的是              (　　)

A.NA不变,NB减小　　　　　　　　B.NA增大,NB不变

C.NB有可能增大　　　　　　　　D.NA可能为零

5.(2019河北石家庄高一上期末,★★☆)(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,取重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是              (　　)

A.B的加速度大小为5 m/s2

B.A拉B的作用力为2 N

C.若撤去外力F,A物体做减速运动,B物体做加速运动

D.若撤去外力F,A物体的加速度大小为1 m/s2

6.(2020广东珠海二中高一上期末,★★☆)(多选)如图所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始时刻系统处于静止状态,若重力加速度为g,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是              (　　)

A.B球的受力情况未变,加速度为零

B.A、B两球的加速度均沿斜面向上,大小均为g sin θ

C.A、B之间杆的拉力大小为

D.C球的加速度沿斜面向下,大小为g sin θ

答案全解全析

1.A　挂重物时,选连接体为研究对象,由牛顿第二定律得,共同运动的加速度大小为a==,且a=a1;当改为10 N的拉力后,由牛顿第二定律得:P的加速度为a2==,故a1<a2,故A正确。

2.B　用水平推力F向右推A时,将两者看作一个整体,根据牛顿第二定律,在水平方向上有F=(M+m)a,对B分析可得N1=ma,联立解得N1=。用水平力F向左推B时,将两者看作一个整体,根据牛顿第二定律,在水平方向上有F=(M+m)a,对A分析可得N2=Ma,联立解得N2=,故N1∶N2=m∶M,B正确。

3.A　设弹簧的劲度系数为k。当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起做匀加速直线运动时,先用整体法,有F-(m1+m2)g=(m1+m2)a,再隔离b,有kx1-m2g=m2a,联立解得x1=。

当沿水平方向拉着a,使a、b一起做匀加速直线运动时,先用整体法,有F=(m1+m2)a',再隔离b,有kx2=m2a',联立解得x2=。

故x1=x2,所以只有A项正确。

4.A　设斜面的倾角为α,对小球,在竖直方向上由平衡条件得NA cos α=mg,解得NA=,由上式知NA不变,B、D错误;设小车向左匀速运动时挡板的弹力为NB0,NA sin α=NB0,向左减速运动时加速度向右,设挡板的弹力为NB1,一定有NA sin α-NB1=ma,挡板的弹力一定减小,A正确,C错误。

5.BD　对A、B整体,由牛顿第二定律有F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a,解得a=1 m/s2,即B的加速度大小为1 m/s2,故A错误;对B物体,由牛顿第二定律有T-μm2g=m2a,解得T=2 N,故B正确;若撤去外力F,则A、B两物体均在摩擦力作用下做减速运动,A、B两物体的加速度大小均为a'===μg=1 m/s2,故C错误,D正确。

6.BCD　细线被烧断的瞬间,B球不受细线的拉力作用,B球的受力情况发生变化,合力不为零,加速度不为零,故选项A错误。以A、B、C组成的系统为研究对象,烧断细线前,系统静止,处于平衡状态,合力为零,弹簧的弹力f=3mg sin θ;以C球为研究对象,知细线的拉力为mg sin θ,烧断细线的瞬间,由于弹簧弹力不能突变,由牛顿第二定律得:3mg sin θ-2mg sin θ=2ma,则加速度a=g sin θ,故选项B正确;B球的加速度aB=g sin θ,以B球为研究对象,由牛顿第二定律得:FAB-mg sin θ=maB,解得FAB=mg sin θ,故选项C正确;对C球,由牛顿第二定律mg sin θ=maC,解得aC=g sin θ,方向沿斜面向下,故选项D正确。