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1、专题15 与牛顿定律相关的叠加体、连接体问题1、（2014年暨阳联谊学校联考）如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图：金属导轨倾斜固定，倾角为，导轨上开有狭槽，内置一小球，球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向夹角为，且保持不变。假设抱枕质量为 m1，小孩质量为m2，小球、绳子质量及空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是A、分析可知=B、小孩与抱枕一起做匀速直线运动C、小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下D、绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为（m1 +m2）m22（2013年2月28日湖北武汉调研）如图1所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物
2、体。现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。已知重力加速度g=10 m/s2，由图线可知（ ）A甲的质量mA=2kg B甲的质量mA=6kgC甲、乙间的动摩擦因数=0.2D甲、乙间的动摩擦因数=0.6 3. （2013福建省二校联考）如图3所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态若长木板ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )A1Mg B1(mM)g C2mg D1Mg2mg4（2013安徽省江南十校联考）如图所示，吊篮A，物体B、
3、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间A 吊篮A的加速度大小为gB 物体B的加速度大小为gC 物体C的加速度大小为2gD A、B、C的加速度大小都等于g5（2013河北省石家庄名校质检）如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在 水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1 N，B与地面间的动摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过（g = 10 m/s2）( )A3 N B4 N C5 N D6 N6. （2013山东济南测试）如图所示，小球B放在真
4、空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是( ) A若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力受到向下的压力A对B的压力向下，故B正确若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误7（2013山东师大附中质检）如图所示，在粗糙的
5、水平面上，质量分别为m和M(m：M=1：2)的物块A、B用轻弹相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样的大小的力F竖直加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，则x1：x2等于A1：1B1：2C2：1D2：38（2013贵州六校联考）a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连。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，如图所示。则FbaFab第18题图Ax1一定等于x2
6、Bx1一定大于x2C若m1m2，则 x1x2D若m1m2，则 x1x2【参照答案】A【名师解析】F竖直向上时，有，F水平向右时，有，解得，故只有选项A正确。9（2013江苏省苏州市调研）如图所示，质量相同的木块AB用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然状态。现用水平恒力F推A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中A。两木块速度相同时，加速度aA=aBB两木块速度相同时，加速度aAvBD两木块加速度相同时，速度vAvB10（2013年江苏省泰州市期末）如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M=5kg，小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块，和小车间的动摩擦因数为0.
7、2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有：Aam1m/s2， aM1 m/s2Bam1m/s2， aM2 m/s2Cam2m/s2， aM4 m/s2Dam3m/s2， aM5 m/s2【参照答案】C【名师解析】隔离木块，分析受力，由牛顿第二定律，mgm am，解得am2m/s2。关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的是C。11.（2013福建省二校联考） 如图2-1所示，小车沿水平地面向右匀加速直线运动，固定在小车上的直杆与水平地面的夹角为，杆顶端固定有质量为m的小球当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力变化的受力图正确的是图22中的
8、(OO为沿杆方向)12（2013山东省威海质检）如图，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为m、M的物体（mM），用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动。现把此水平力作用在M物体上，则以下说法正确的是A两物体间的摩擦力大小不变Bm受到的合外力与第一次相同CM受到的摩擦力增大D两物体间可能有相对运动13（2013河北省衡水中学质检）质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上,现对B施加一水平力F,已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f0,为保证它们能够一起运动,F最大值为（ ） A6f0 B4f0 C3f0 D2f014（2013福建省二校联考）如图所示，在光滑的
9、水平面上，A、B两物体的质量mA2mB，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为AF B2F C3F D4F15（13分）（2013上海市普陀区调研）如图所示，斜面与水平面间的夹角37，物体A和B的质量分别为mA10kg、mB5kg。A、B间用质量不计的细绳相连。试求：（1）当斜面光滑时，两个物体的加速度及绳的张力各是多少？（2）当A和B与斜面间的动摩擦因数为0.2时，两个物体的加速度及绳的张力各是多少？（3）当A和B与斜面间的动摩擦因数分别为A0. 2、B0
10、.8时，则释放后的开始阶段，两个物体的加速度及绳的张力又各是多少？【参照答案】(1)6m/s2 6m/s2 0(2) 4.4m/s2 4.4m/s2 0(3) 4.4m/s2 0m/s2 0（还可用如下方法做）：用隔离法对A： 对B： 设，即假设绳子没有张力，联立求解得。因，故。说明物体A运动比物体B的运动快，绳松弛，所以的假设成立。故有，因与实际不符，所以B静止。 16、（2013河北省衡水中学八模）武广高铁的开通，给出行的人们带来了全新的感受。高铁每列车均由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统。设每节车厢的质量均为m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车
11、启动时能在时间t内将速度提升到v，已知运动阻力是车重的k倍，求：（1）.列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力（2）.列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速行驶状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力改变多少?第六节车厢失去动力时，扔保持列车匀速运动，则总牵引力不变，设此时第五六节车厢间的作用力为T2，则有： （2分）联立得：， 因此作用力的变化： （1分）17（15分）（2014福建省三明市三校联考）如图所示，一平板车以某一速度v0匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l=3m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车
12、过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为=0.2，g=10m/s2。为使货箱不从平板上掉下，平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件？18. （2014江苏部分学校联考）薄木板长L1m，质量M9kg在动摩擦因数10.1的水平地面上向右滑行，当木板速度v02ms时，在木板的右端轻放一质量m1kg的小铁块（可视为质点）如图所示，当小铁块刚好滑到木板左端时，铁块和木板达到共同速度。取g10ms2，求：（1）从铁块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t；（2）小铁块与木板间的动摩擦因数2 。【参照答案】(1)1s(2)0.08【名师解析】19. （2014洛阳联考）
13、如图所示，质量为M3kg的斜面体顶端放一质量为m1kg的滑块(可以视为质点)，在水平恒力F的作用下，斜面体和滑块一起从静止向左加速运动，斜面体和滑块相对静止，水平面与斜面间的动摩擦因数0.4，斜面与滑块间光滑。斜面倾角37，sin370.6，cos370.8，g取10m/s2。(1)求水平恒力F的大小。(2)若斜面体和滑块一起从静止向左加速运动0.4s时，斜面体突然停止，滑块离开斜面，最后又落在斜面上，求滑块落在斜面上时的动能大小。滑块做平抛运动，设平抛时间为t0，落在斜面上时的速度为v，20.(2014年大连二模)截面为直角三角形的斜面体固定在水平地面上，两斜面光滑，斜面倾角分别为60和30，一条不可伸长的轻绳跨过固定在斜面顶端的光滑定滑轮连接着两个小物体，物体B的质量为m，起始距地面的高度均为h，重力加速度为g。（1）若A的质量也为m，由静止同时释放两物体，求当A刚到地面时的速度大小；（2）若斜面体不固定，当斜面体在外力作用下以大小为a的加速度水平向右做匀变速直线运动时，要使A、B两物体相对斜面都不动，分析物体A的质量和加速度a的关系。当斜面体向右做匀加速直线运动时，加速度方向水平向右：解得mA= （1分）由等式右侧的分母得，加速度的大小应满足0m 。 （1分）第13页 共13页