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專題12牛頓第二定律之連接體問題
【知識梳理】
一、常見連接體的類型
1、輕繩連接體
2、接觸連接體
3、彈簧連接體
二、連接體的運動特點
1．輕繩——輕繩在伸直狀態下，兩端的連接體沿 方向的速率總是相等。
2．輕彈簧——在彈簧發生形變的過程中，兩端連接體的速度 相等；在彈簧形變量 時，兩端連接體的速率相等。
三、解決方法
1．分析方法： 法和 法相結合。
2．選用整體法和隔離法的策略
(1)當各物體的運動狀態相同時，宜選用 法；當各物體的運動狀態不同時，宜選用 法。
(2)對較復雜的問題，通常需要多次選取研究對象，交替應用整體法與隔離法才能求解。
【專題練習】
一、單項選擇題
1．如圖所示，水平面上放置一木板甲，長木板上表面粗糙動摩擦因數為μ1，上面放置一鐵塊乙，兩物塊疊放在一起，以相同的速度向右運動，經過兩段長度相等的水平面，其中CD段光滑，DE段粗糙動摩擦因數為μ2，且下列說法正確的是（　　）
A．運動過程中CD段乙受到的摩擦力方向向左，大小不變
B．運動過程中CD段乙受到的摩擦力方向向右，逐漸增大
C．運動過程中DE段乙受到的摩擦力方向向左，大小不變
D．運動過程中DE段乙受到的摩擦力方向向右，逐漸減小
2．如圖所示，小車沿水平地面做直線運動，小球懸掛在車廂頂部，懸線與豎直方向的夾角為，放在車廂底板上的物體A質量為m，跟車廂保持相對靜止，與小車底板間的動摩擦因數為，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．小車一定正在向右加速運動
B．小車的加速度大小為
C．A受到的摩擦力大小為
D．車廂對A的作用力方向一定與懸線平行
3．如圖所示，有A、B兩物體，，用細繩連接后放在光滑的固定斜面上，在它們下滑的過程中（　?。?br/>A．它們的加速度
B．它們的加速度
C．細繩的張力
D．細繩的張力
4．如圖所示，輕質滑輪兩側繩子上分別系有小球A和小球B，兩球質量分別為、，兩球從靜止開始運動后，小球A下降，小球B上升。重力加速度為g，兩球運動過程中細繩拉力為（　?。?br/>A． B． C． D．
5．如圖所示，在光滑的桌面上有M、m兩個物塊，現用力F推物塊m，使M、m兩物塊在桌上一起向右加速，則M、m間的相互作用力為（　?。?br/>A．F
B．
C．若桌面的摩擦因數為μ，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力為
D．若桌面的摩擦因數為μ，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力仍為
6．圖1所示的長江索道被譽為“萬里長江第一條空中走廊”。索道簡化示意圖如圖2所示，索道傾角為30°，質量為m的車廂通過懸臂固定懸掛在承載索上，在牽引索的牽引下一起斜向上運動。若測試運行過程中懸臂和車廂始終處于豎直方向，纜車開始以加速度a1=10m/s2向上加速，最后以加速度a2=10m/s2向上減速，重力加速度大小g=10m/s2，則向上加速階段和向上減速階段懸臂對車廂的作用力之比為（　?。?br/>A．∶1 B．3∶ C．2∶1 D．1∶2
7．如圖所示，A、B兩物塊放在光滑水平面上，它們之間用輕質細線相連，兩次連接情況中細線傾斜方向不同，但與豎直方向的夾角相同，對B施加水平力F1和F2，兩種情況下A、B整體的加速度分別為a1、a2，細線上的力分別為T1、T2，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．若F1＝F2，則必有a1>a2
B．若F1＝F2，則必有T1＝T2
C．若T1>T2，則必有F1＝F2
D．若T18．如圖所示，帶有滑輪K的物塊A的質量為M=5kg，鎖定在光滑的水平桌面上。一輕繩繞過滑輪K，輕繩的水平段與豎直墻壁連接，豎直段下端懸掛質量為m=2kg的物塊B，輕繩與滑輪之間的摩擦不計，物塊B與A之間的動摩擦因數為μ=0.5。若解除對A的鎖定，則物塊A運動的加速度大小為（ ）
A．1m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2
9．如圖所示，在傾角為的光滑固定斜面上，物塊A、B質量均為。物塊A靜止在輕彈簧上端，物塊B用細線與斜面頂端相連，A、B靠在一起，但A、B之間無彈力。已知重力加速度為，，下列說法正確的是（　?。?br/>A．剪斷細線前，細線的彈力大小為12N
B．剪斷細線瞬間，彈簧的彈力大小為12N
C．剪斷細線瞬間，A、B間的彈力大小為3N
D．剪斷細線瞬間，物塊A的加速度大小為6m/s2
10．我國和諧號動車組由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。假設動車組各車廂質量均相等，運行過程中動車各車廂的輸出功率相同，動車組運行過程中阻力與車的重力成正比。某列動車組由8節車廂組成，其中第2、4、5、7節車廂為動車，其余為拖車，該動車組在水平直軌道上運行，下列說法正確的是（　?。?br/>A．做勻速運動時，各車廂間的作用力均為零
B．做勻加速運動時，各車廂間的作用力均不為零
C．不管是勻速運動還是加速運動，第2、3節車廂間的作用力一定都為零
D．不管是勻速運動還是加速運動，第1、2節車廂間與第5、6節車廂間的作用力之比都是2∶1
二、多項選擇題
11．京張高鐵是北京冬奧會的重要配套工程，其開通運營標志著冬奧會配套建設取得了新進展。某次高鐵列車運行過程中某節車廂截面示意圖如圖所示，車廂內兩拉手A、B分別向前進方向在豎直方向偏離角度和β并保持不變。取重力加速度為g，不計空氣等阻力，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．列車可能在減速進站
B．兩角度一定滿足
C．減小拉手懸繩長度，則偏角變大
D．列車加速度大小為
12．如圖，粗細均勻且足夠長的水平粗糙細桿上套著一個小環A，用輕繩將小球B與小環A相連。小球B受到水平風力作用，與小環A一起向右做勻加速運動，小環A與桿間的動摩擦因數處處相同。若風力增大，則（　?。?br/>A．桿對小環A的彈力減小
B．桿對小環A的摩擦力增大
C．小球B的加速度增大
D．輕繩對小球B彈力的豎直分力不變
13．乘坐纜車觀光衡山已經是一條非常熱門又成熟的旅游線路。如圖，質量為M的纜車車廂通過懸臂固定懸掛在纜繩上，車廂水平底板上放置一質量為m的貨物，在纜繩牽引下貨物隨車廂一起斜向上加速運動。若運動過程中懸臂和車廂始終處于豎直方向，重力加速度為g，則（　?。?br/>A．車廂對貨物的摩擦力水平向右
B．車廂對貨物的作用力方向平行于纜繩向上
C．懸臂對車廂的作用力大于（M+m）g
D．懸臂對車廂的作用力方向沿懸臂豎直向上
14．如圖所示，兩個質量分別為m1=1kg、m2=4kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質彈簧秤連接。兩個大小分別為F1=30N、F2=20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則達到穩定狀態后，下列說法正確的是（　?。?br/>A．彈簧秤的示數是28 N
B．彈簧秤的示數是30N
C．在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為5 m/s2
D．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為28 m/s2
15．如圖所示，、兩物體疊放在光滑水平桌面上，輕質細繩一端連接，另一端繞過定滑輪連接物體。已知和的質量都是，的質量是，、間的動摩擦因數是0.3，其他摩擦不計。由靜止釋放，下落一定高度的過程中（未落地，未撞到滑輪，取），下列說法正確的是（　?。?br/>A．、兩物體發生相對滑動
B．物體的加速度大小為
C．細繩的拉力大小為
D．物體所受摩擦力的大小為
16．如圖a所示，一輕質彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時物體處于靜止狀態?，F用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x的關系如圖b所示（g=10m/s2），則正確的結論是（　?。?br/>A．物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態
B．物體的加速度大小為5m/s2
C．物體的質量為2kg
D．彈簧的勁度系數為750N/m
17．如圖所示，兩物塊P、Q置于水平地面上，其質量分別為m、2m，兩者之間用水平輕繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數均為，重力加速度大小為g，現對物塊Q施加一方向水平向右、大小為F的拉力，使兩物塊做勻加速直線運動，則（　　）
A．兩物塊的加速度大小為
B．兩物塊的加速度大小為
C．輕繩的拉力大小為
D．輕繩的拉力大小為
18．如圖示，物體B放在物體A上，正一起沿光滑的斜面向下滑動，已知A的上表面水平，下列對A、B兩物體受力情況分析正確的是（　?。?br/>A．B只受重力和支持力兩個力作用
B．A對B一定有沿斜面向下的靜摩擦力
C．A對B一定有水平向左的靜摩擦力
D．B對A的壓力大小應小于B的重力
參考答案
1．C 2．D 3．A 4．B 5．D 6．A 7．B 8．B 9．C 10．C
11．ABD 12．CD 13．AC 14．AD 15．CD 16．BC 17．BD 18．CD

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