专题强化训练四 连接体问题和整体和隔离法的应用-2021-2022学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列(人教版2022必修第一册).docx
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1、专题强化训练四 连接体问题和整体和隔离法的应用-2021-2022学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列(人教版2022必修第一册)-正文内容开始- 运动和力的关系 专题强化训练四:连接体问题和整体和隔离法的应用 一、动力学的连接体问题 1连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体如几个物体叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆等连在一起,如图1所示,在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法 图1 2整体法:把整个连接体系统看作一个研究对象,分析整体所受的外力,运用牛顿第二定律列方程求解其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力 3隔离法:把系统
2、中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象,进行受力分析,列方程求解其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力,容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形 4整体法与隔离法的选用 (1)求解各部分加速度都相同的连接体问题时,要优先考虑整体法;如果还需要求物体之间的作用力,再用隔离法 (2)求解连接体问题时,随着研究对象的转移,往往两种方法交替运用一般的思路是先用其中一种方法求加速度,再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力 5.常见连接体的类型 (1)同速连接体(如图) 特点:两物体通过弹力、摩擦力作用,具有相同速度和相同加速度. 处理方法:用
3、整体法求出a与F合的关系,用隔离法求出F内力与a的关系. (2)关联速度连接体(如图) 特点:两连接物体的速度、加速度大小相等,方向不同,但有所关联. 处理方法:分别对两物体隔离分析,应用牛顿第二定律进行求解. 题型一:整体法和隔离法解决连接体问题 1(2021重庆市渝北中学校高一月考)质量为的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上,如图所示,若对A施加水平推力F,使两物体沿水平方向做匀加速直线运动,下列说法正确的是() A若水平面光滑,则物体A的加速度为 B若水平面光滑,则物体A对B的作用力为 C若水平面光滑,则物体A对B的作用力为 D若物体A、B与地面的动摩擦因数均为,则物体A对B的
4、作用力为 2(2021云南宣威市第十中学高一月考)如图所示,两物块置于水平地面上,其质量分别为3m、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2m物块施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为() ABCD 3(2021河北石家庄实验中学高一月考)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,初始时系统处于静止状态。则在细线被烧断的瞬间,下列说法错误的是() AB球的受力情况不变,
5、加速度仍为零 BA、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为 CA、B之间杆的拉力大小为 DC球的加速度沿斜面向下,大小为gsin 题型二:弹簧或细绳相连的连接体问题 4(2021浙江高一期中)如图,不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B。若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦。设细绳对A和B的拉力大小分别为和,已知下列四个关于的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析判断正确的是() ABCD 5(2021湖北黄石市第三中学高一月考)如图所示,沿水平面运动的小车里,用两根轻质细线A、B悬
6、挂一个小球,小车光滑底板上有一个用轻质弹簧拴着的物块,已知两根悬线与竖直方向夹角均为,弹簧处于拉伸状态,小球和物块质量均为m,均相对小车静止,重力加速度为g,下列说法正确的是() A小车一定水平向右做匀加速运动B两根轻细线的拉力都不可能为0 C两根细线的拉力有可能相等D弹簧的弹力大小可能为 mg 6(2021江苏常熟市中学高一期中)如图所示,水平面上固定着一倾角为光滑斜面,斜面上有两个质量均为m的小球,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的力F,使一起以加速度a沿面向上做匀加速直线运动,此时弹簧的长度为,则弹簧原长和力F的大小分别为() A B C D 题型三:含有悬挂小球的
7、连接体问题 7(2021全国高一课时练习)如图所示,当小车水平向右运动时,用细线悬挂在小车顶部的小钢球与车厢保持相对静止,细线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g。则() A小车做加速运动 B小钢球的加速度为gsin C细线对小钢球的拉力小于钢球的重力 D细线的拉力大于小钢球的重力 8(2022福建省福州第二中学高一期末)如图所示,一个质量为m的光滑小球,用细线系住上端固定在光滑斜面体的顶端,斜面体的质量为M,倾角为。今用水平拉力F拉着斜面体沿着光滑的水平面向右匀加速运动,为使小球不离开斜面,则水平拉力F的最大值不得超过() AB CD 9(2021江苏常熟市中学高一期中)如下图所示,小车上固定
8、一水平横杆,横杆左端的固定斜杆与竖直方向成角,斜杆下端连接一质量为m的小球;横杆右端用一根细线悬挂相同的小球。当小车沿水平面做直线运动时,细线与竖直方向间的夹角保持不变。设斜杆、细线对小球的作用力分别为,下列说法正确的是() A大小一定不相同B方向一定不相同 C小车加速度大小为D小车加速度大小为 题型四:加速度不同的连接体问题 10(2021浙江浙江高一月考)如图,物块A和B的质量分别为4m和m,开始AB均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力F=6mg作用下,动滑轮竖直向上加速运动、已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长,在滑轮向上运动过程中,物块A和B的加速度
9、分别为() A,BC,D, 11(2021河南高一月考)如图所示的装置中,质量为2kg滑块A置于粗糙水平面上,与水平面间的动摩擦因数为,一轻绳水平连接A过两轻质滑轮竖直系在横梁上,现将一质量为4kg的物块B挂于动滑轮上,手先按着滑块A不动,再释放A,则在B竖直下落过程中A的加速度大小为(g取)() ABCD 12(2022陕西师大附中高一月考)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
10、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 专题强化训练 一、单选题 13(2021重庆巴蜀中学高一期中)如图所示,底板光滑的小车上用两个劲度系数k不相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为的物块。已知,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为;当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计乙的示数为(已知以上弹簧测力计的示数均未超出其量程),这时小车运动的加速度大小是() ABCD 14(2021重庆高一期中)如图所示,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢水平底板间的接触面粗糙。用力向右推动车厢,使滑块和车厢
11、一起向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是() A弹簧一定处于压缩状态 B弹簧一定处于伸长状态 C滑块受到的摩擦力可能为0 D滑块受到的摩擦力方向一定向右 15(2021四川巴中市教育科学研究所高一期末)如图所示,A、B两物体在平行于固定光滑斜面的推力作用下,沿斜面做匀速直线运动,A的质量是B的质量的2倍,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,弹簧的压缩量为x,推力F的大小为() ABCD 16(2021江西省乐平中学高一开学考试)如图所示,空中A,B两物体用轻绳相连,A物体质量为B物体质量两倍,竖直向上的恒力F作用于A,A、B竖直向上匀速运动,速度大小为v,不计空气阻力和浮力。某时刻轻绳断开,恒力F
12、一直作用于A,一段时间后A的速度大小变为,则B此时() A速度为0B速度大小为v,方向向下C做减速运动 D可能已经落地 17(2021云南省通海县第二中学高一期中)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FN1FN2应为() A11B12C21D31 18(2021湖北武汉睿升学校高一月考)如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA=1kg和mB=2kg的物块A、B放在长木板上,A、B与长木板间的动摩擦因数均为=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉A,取重力加速度g=10m/s2。改变
13、F的大小,B的加速度大小可能为() A1.5m/s2B2.5m/s2C3.5m/s2D4.5m/s2 19(2021湖北武汉睿升学校高一月考)如图所示,在水平地面上有两个完全相同的滑块A、B,两滑块之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动,且F1>F2。以A、B为一个系统,当运动达到稳定时,若地面光滑,设弹簧伸长量为l1,系统加速度为a1;若地面粗糙,设弹簧的伸长量为l2,系统加速度为a2,则下列关系式正确的是() Al1=l2,a1<a2Bl1>l2,a1>a2 Cl1=l2,a1>a2Dl1>l2,a1<a2 20(2021广
14、东汕头市达濠华侨中学高一期末)质量分别为1kg和2kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为F=9N的力作用在A上使A、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8N B弹簧的弹力大小等于6N C突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0 D突然撤去F瞬间,B的加速度大小为0 21(2021广东汕头市达濠华侨中学高一期末)如图所示,小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的轻杆与竖直方向成角,轻杆下端连接一小铁球;横杆右端用一根细线悬挂一小铁球,当小车做匀变速直线运动时,细线保持与竖直方向成角,若,则下列说法中正确的是() A轻杆对小球的弹力
15、方向沿着轻杆方向向上 B轻杆对小球的弹力方向水平向右 C小车可能以加速度向右做匀加速运动 D小车可能以加速度向右做匀加速运动 22(2021湖北高一期中)如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车上静止地放置着一小物块,物块和小车间的动摩擦因数为,用水平恒力F推动小车,设物块的加速度为,小车的加速度为。当水平恒力F取不同值时;与的值可能为(重力加速度g取10)() A,B, C,D, 23(2021浙江高一期中)如图所示,个质量均为的小球通过完全相同的轻质弹簧在弹性限度内相连,在水平拉力的作用下,一起沿光滑水平面以加速度向右做匀加速直线运动,设和间弹簧的弹力为,和间弹簧的弹力为和间弹簧的弹力为。
16、则下列结论不正确的是() A B从左到右每根弹簧形变量之比为 C如果突然撤去拉力,撤去瞬间,第个小球的加速度为 D如果和两个球间的弹簧从第个球处脱落,那么脱落瞬间、小球的加速度大小依然等于 24(2021黑龙江哈九中高一期末)如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A的质量为2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是() A若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过 B当力F=mg时,A、B间的摩擦力为 C无论力F为何值,B的
17、加速度不会超过 D当力F时,B相对A滑动 25(2021甘肃兰州市第二十七中学高一期末)如图,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1,跟物体1相连接的绳与竖直方向成角不变,下列说法中正确的是() A车厢的加速度大小为gsin B绳对物体1的拉力为m1gcos C车厢底板对物体2的支持力为(m2m1)g D物体2受车厢底板的摩擦力为m2gtan 26(2021广西博白县中学高一月考)如图所示,两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N
18、的水平拉力分别作用在m1、m2上,则() A弹簧测力计的示数是10 N B弹簧测力计的示数是26 N C在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度不变 D在突然撤去F2的瞬间,弹簧测力计的示数变小 27(2021安徽淮北市树人高级中学高一期末)质量为M=60kg的人站在地面上,用绳通过定滑轮将质量为m=10kg的重物从地面向上拉动,如图所示,若重物以加速度=4m/s2上升,则人对地面的压力为() A460NB660NC740ND500N 28(2021上海交大附中高一期末)如图是一种升降电梯的示意图,A为载人箱,B为平衡重物,它们的质量均为M,上下均有跨过滑轮的钢索系住,在电动机的牵引下使电梯上下运动
19、。如果电梯中载人的质量为m,匀速上升的速度为v,电梯即将到顶层前关闭电动机,依靠惯性上升h高度后停止,在不计空气和摩擦阻力的情况下,h为() ABCD 二、多选题 29(2021北京北师大实验中学高一期中)如图所示,A物体用竖直细线与顶板上的O点连接,B物体放在水平地面上A、B间连接有一根轻弹簧,此时弹簧的弹力大小为,已知A、B两物体的质量分别是和,重力加速度为,则以下说法中正确的是() A细线对A的拉力可能为B细线对A的拉力可能为 CB对地面的压力可能为DB对地面的压力可能为 30(2021全国高一课时练习)质量为M的物块放在正沿水平直轨道向右匀加速行驶的车厢水平底板上,并用轻绳绕过两个光滑
20、定滑轮连接质量为m的小球,与小球连接的轻绳与竖直方向始终成角,与物块连接的轻绳处于水平方向,物块相对车厢静止。重力加速度大小为g。下列说法正确的是() A物块对车厢水平底板的压力大小为mg B物块的加速度大小为 C轻绳的拉力大小为 D物块所受底板的摩擦力大小为 31(2021全国高一课时练习)如图所示,细线的一端固定在倾角为30的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行,则() A当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为0.5mg B若滑块以加速度a=g向左加速运动时,线中拉力为mg C当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力不为零 D当滑块以加速度
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