高一物理连接体试题答案及解析

1. 如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为  

【解析】杆上的人受到重力和杆给他向上的摩擦力，由牛顿第二定律有mg-f=ma，解得f=mg-ma，由牛顿第三定律可知人也给杆一个向下的摩擦力大小为f，所以杆对地面上人的压力为Mg+f=Mg+mg-ma，所以A正确。

【考点】 牛顿运动定律

2. 如图所示，A、B两木块用轻绳连接，放在光滑水平面上，在水平外力F＝12 N作用下从静止开始运动，轻绳中的拉力F1＝3 N，已知A木块的质量是m1＝6 kg，则

A．B木块的质量m2＝18 kg

B．B木块的质量m2＝2 kg

C．B木块的加速度a2＝2 m / s2

D．经过时间2 s，A木块通过的距离是1 m

【答案】 AD

【解析】 AB两木块的加速度相等，设为a，由牛顿第二定律：对A木块有F1=m1a，代入数据解得a=0.5m/s2，C错，把AB看成一整体，有F=(m1+m2)a，解得m2=18kg，A对，B错，由解得2s内，木块的位移是1m，D对。所以本题选择AD。

【考点】牛顿第二定律

3. （4分）如图所示，将质量为M的木块A置于的水平面上，通过定滑轮，用不可伸长的轻绳与质量为m的木块B连接。不计一切摩擦。在木块B的重力作用下，绳子一直处于拉直状态， A、B分别向右和向下做加速运动。重力加速度为g。此时木块B运动的加速度a =         ；绳上的拉力T =         。

【答案】 ，   

【解析】AB是一个整体在做匀加速直线运动，合力即B得重力，所以整体的加速度即为AB各自的加速度，根据牛顿第二定律有，单独对A分析，合力即绳子拉力，所以有绳子拉力

【考点】牛顿第二定律 整体法隔离法

4. 静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图．轻绳长L＝1m，承受的最大拉力为8N．A的质量m1=2kg，B的质量m2=8kg．A、B与水平面的动摩擦因数μ＝0.2．现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动．当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s2）．求：

（1）绳刚被拉断时F的大小；

（2）若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离．

【答案】（1）40N  （2）3.5m

【解析】（1）设绳刚要被拉断时产生的拉力为T．根据牛顿第二定律，对A物体

，解得： a=2m/s2      

对A、B整体，解得：   F="40N"

（2）设绳断后，A的加速度为a1，B的加速度为a2．

m/s2，3 m/s2 

A停下来的时间为1s，A的位移为1m  

B的位移为3.5m  

A刚静止时，A、B间距离3.5m

【考点】牛顿定律的应用。

5. 如图所示，两物体A和B质量分别为m1和m2，相互接触放在光滑水平面上。对物体A施加一水平的推力F，则物体A对物体B的作用力大小等于 

【解析】以AB整体为研究对象，由牛顿第二定律：F＝（m1+m2）a  ①

以物体B为研究对象，由牛顿第二定律：FA＝m2a  ②

联立以上两可解得：FA＝

【考点】本题考查整体法、隔离法。

6. 如图所示，用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R，使其做匀加速运动. 若P和Q之间的相互作用力为6 N，Q和R之间的相互作用力为4 N，Q的质量是2 kg，那么R的质量是（    ）

【解析】对Q受力分析由牛顿第二定律可得，，所以a=1m/s2，对R，由牛顿第二定律可得，，其中a=1m/s2，所以mR=4kg，所以C正确．

故选：C．

【考点】

7. 如图所示，将两木块、置于粗糙的斜面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时、均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，m所受摩擦力f1≠0，M所受摩擦力f2=0，现将与M连接的细绳剪断，则剪断瞬间（   ）

【解析】将与M连接的细绳剪断，则剪断瞬间：

弹簧的弹力的大小不变，m受力情况未发生变化，则f1不变，AB错误；

M受力不再平衡，且合力沿斜面向下，必受到摩擦力作用，且沿斜面向上，D正确。

【考点】本题考查牛顿第二定律的瞬时性。

8. 如图所示，线段OA=3OB，A、B两球质量相等，当它们绕O点在光滑水平面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比TBA:TOB =             。

【答案】3:4

【解析】对A球进行受力分析，；把AB视为一个整体，则有，依题意有角速度相等，根据已知条件OA=3OB，解得两段拉力之比为TBA:TOB =3:4。

【考点】本题考查连接体问题，圆周运动的向心力等。

9. 如图所示，水平平台的右端安装有滑轮，质量为M=2.0kg的物块放在与滑轮相距L=2.5m的平台上，物块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2．现有一轻绳跨过定滑轮，左端与物块连接，右端挂质量为m的小球，绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g="10" m/s2，要求：

（1）取m=1.0kg，放开小球，系统运动，求小球做匀加速运动时的加速度大小a以及此时绳子的拉力大小T；

（2）取m=1.0kg，放开小球，系统运动，小球着地后立即停止运动，要使物块M刚好能运动到右端滑轮处，则小球静止时距地面的高度h至少为多大；

（3）取h="0.5" m，小球着地后立即停止运动，要使物块撞不到定滑轮，求小球质量m的取值范围．

【答案】（1）；8N（2）1.25m（3）0.4kg【解析】（1）根据牛顿第二运动定律

对小球有：mg-T=ma

对物块有：T-μMg=Ma

解得：

绳子拉力大小：

（2）设小球着地时物块的速度为v，小球着地后物块做匀减速运动的加速度大小为

则小球着地后，对物块M有： 

得：

对M由运动学公式得：

解得：

（3）设小球着地后，物块滑行距离为s，

对物块M有：

且：s≤L-h      

又：   

解得：

又由：，解得：m≤10kg

要能够拉动物块必须有：mg>μMg，即：m>0.4kg

小球质量的范围是：0.4kg【考点】牛顿第二定律的应用

点评：本题属于连接体问题，运用牛顿第二定律时，由于小球着地前后，物块的加速度不同，需要分段来研究，在解（1）问时还要注意绳子拉力不等于小球的重力。

10. （12分）静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长L=1m，承受的最大拉力为8N，A的质量m1=2kg，B的质量m2=8kg，A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断．(A、B可当做质点，g=10m/s2)

（1）求绳刚被拉断时F的大小；

（2）若绳刚被拉断时，A、B两物体的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，则当A物体速度恰减至零时，A、B两物体间的距离为多少?

【答案】⑴40N（2）3.5m

【解析】⑴对A、B整体，由牛顿第二定律，得：　

（2分）

隔离A物体，有： 　                               （2分）

当绳刚被拉断时，，联立上面两式，得：             （1分）

即绳刚被拉断时F的大小为40N

⑵绳拉断后，对A物体，有：

   得：                              （1分）

A物体历时t停下来，则：    得：                 （1分）

A物体在这段时间内前行的位移为                 （1分）

对B物体，有：      得：           （1分）

这段时间内B物体前行的位移为：             （1分）

则当A物体速度恰减至零时两者的距离为：      （2分）

即当A物体速度恰减至零时，A、B间的距离为3.5m

【考点】考查牛顿第二定律的应用

点评：难度较小，求解第1问时注意绳子被拉断时为临界状态，此时两者的加速度依然相当，绳子的拉力增大到最大值

11. 一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是（     ）

【解析】小球与物体A相对于车均是静止的，加速度相同．知道夹角为θ，可以根据牛顿第二定律求出小球的加速度，再对A研究，运用牛顿第二定律求出摩擦力大小和方向。

以小球为研究对象，受力如图，据牛顿第二定律有：可得；以物

体A为研究对象有，方向水平向右。

故选B

【考点】牛顿运动定律的应用（连接体问题）

点评：关键之处是要抓住小球与物体A的加速度相同，运用隔离法分别对两物体进行研究．对于连接体问题，隔离法都可以求解，而整体法却是有条件的

12. 如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都μ，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使做匀速运动，则F的大小为

【解析】对Q受力分析：P对Q产生向右的摩擦力，绳子对Q产生拉力，则有：

T=f=μmg

对P受力分析：Q对P产生向左的摩擦力f1，绳子对P产生向左的拉力T，地面对P产生向左的摩擦力f2，则有：

13. 如图所示，甲图为光滑水平面上质量为的物体，用细线通过定滑轮与质量为的物体相连，由静止释放，乙图为同一物体在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力的作用，拉力的大小与的重力相等，由静止释放，开始时距桌边的距离相等，则（    ）

【解析】根据牛顿运动定律，甲图中，；拉力TM=MaM，乙图中，，拉力Tm=Mam，则TM< Tm,A错误、BC正确；根据运动学公式，，位移相同，加速度小的，则时间长，速度小，D正确。

14. 如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为（   ）

【解析】P匀速运动，Q也匀速运动：T=f

对P分析受力知，其受重力，压力，支持力，上表面的摩擦力，下表面的摩擦力，和水平拉力：,，，,所以F=4μmg，A对。

15. 如图所示， 小车的顶棚上用绳线吊一小球， 质量为m， 车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°， 木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g, 求：

【1】小车运动的加速度？

【答案】

【2】木块受到的摩擦力？

【答案】

【3】若木块与车底板间的动摩擦因数为0、75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当小车相对车底板即将滑动时，求此时小球对悬线的拉力？

【答案】1、25mg

16. 如图所示，右端带滑轮的长木板放在水平桌面上，滑块A质量为M=2kg，连接滑块A和物体B的细线质量不计，与滑轮之间的摩擦不计，滑轮与A之间的细线沿水平方向，当B的质量为1kg时，A恰好不滑动（已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等），g取10m/s2，求当B的质量为1.75kg时：

【1】A的加速度是多大？

【答案】

【2】细线对滑轮的作用力

【答案】与竖直方向夹角为45º

17. 在光滑的水平面上，有两个相互接触的物体，如图，已知M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，物体间的相互作用力为F1；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，物体间的相互作用力为F2，则：(     )

【解析】第一次先整体：，再隔离m: F1=ma=

第二次也是先整体：，对比可知：再隔离M: F2=Ma=,

又因为：M＞m，所以F1 ＜F2，故选C。

18. 如图所示：一个质量为M的倒“日”字木框中间套有一质量为m的圆环静止放在水平面上，现给圆环一向上初速度V，当圆环向上运动过程中，木框恰好对地面无压力，则此时圆环的加速度为（     ）

A 0     B g     C  Mg/m     D (m+M)g/m

【答案】D

【解析】分析：（1）对木框进行受力分析，木框恰好对地面无压力，所以木框受到重力和圆环对它向上的摩擦力，合力等于零；

（2）对圆环进行受力分析，它受到重力和向下的摩擦力，根据牛顿第二定律即可求出其加速度．

解答：解：木框恰好对地面无压力，所以Mg=f

对圆环进行受力分析，根据牛顿第二定律得： mg+f=ma

a==

故选D．

点评：本题是牛顿第二定律的直接应用，解题的关键是正确对木框和圆环进行受力分析．

19. 如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑斜面体的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。求：

（1）当斜面体至少以多大的加速度向左运动时，小球对斜面的压力为零？

（2）当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？

【答案】（1）对小球受力分析如图所示：

(2)当斜面体以的加速度向左运动时，对小球受力分析如图：

 所以小球会飘起来，假设F与水平面夹角为

【解析】略

20. 如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环以某一初速度沿着杆匀减速下滑，设环的加速度大小为a，则在环下滑过程中箱对地面的压力F为：

【解析】略