2024-2025年高一物理寒假作业（章节补弱+自测提高）专题18 有关牛顿第二定律连接体问题和传送带问题（解析带答案版）.docx

高一物理寒假作业（章节补弱+自测提高）

专题18有关牛顿第二定律连接体问题和传送带问题

1．如图所示，质量均为m=2.0kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时，两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态。现使物块B在水平外力F（图中未画出）作用下向右做加速度大小为a=2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g=10m/s2。则（）

A．开始时，弹簧的压缩量大小为12cm

B．物块A、B分离时，所加外力F的大小为12N

C．物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间为0.2s

D．物块A、B由静止开始运动到分离时，物块A的位移大小为0.04m

【答案】BCD

【详解】A．开始时，两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，则解得弹簧的压缩量为

选项A错误；

B．物块A、B分离时，两物块之间弹力为零，此时对B：解得F=12N选项B正确；

CD．对A：解得x′=0.12m则所用的时间x-x′=at2解得t=0.2s物块A、B由静止开始运动到分离时，物块A的位移大小为x-x′=0.04m，选项CD正确；故选BCD。

2．如图所示，将质量为M的木块，分割成质量为m1和m2两部分，并用细线连接：m1置于光滑水平桌面上，m2通过用轻杆固定的轻质定滑轮竖直悬挂。则（）

A．当m2越大时，加速度越大

B．当m2越大时，细线拉力越大

C．轻杆对定滑轮的作用力方向不随m2取值的变化而变化

D．若其他条件不变，仅将m2撤换成F=m2g的力向下拉细线，撤换前后m1的加速度相同

【答案】AC

【详解】A．对整体，由牛顿第二定律可得；

M一定，当m2越大时，加速度越大，A正确；

B．设细线的拉力为T，则对m1，由牛顿第二定律可有因为有

当m1=m2时，m1m2最大，则有，B错误；

C．因为细线上的张力处处相等，所以两段细线对定滑轮的作用力方向是一定的，不随细线上的作用力大小而变化，由牛顿第三定律可知，轻杆对定滑轮的作用力方向不随m2取值的变化而变化，C正确；

D．若其他条件不变，仅将m2撤换成F=m2g的力向下拉细线，由牛顿第二定律可得

由此可知，撤换前后m1的加速度不相同，D错误。故选AC。

3．如图所示，直角三角形光滑支架固定在竖直面内，AB与水平面的夹角为53°，BC与水平面的夹角为37°，一轻绳跨过顶点B处固定的光滑轻质滑轮，一端连接质量为m的小球P，另一端连接小球Q，系统恰好处于静止状态。已知小球P和Q均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，，。下列说法正确的是（）

A．小球Q的质量为

B．小球Q的质量为

C．若将小球P、Q互换位置，则轻绳中的拉力大小为0.6mg

D．若将小球P、Q互换位置，则轻绳中的拉力大小为0.8mg

【答案】BD

【详解】AB．设绳子拉力为，由平衡条件得；解得故B正确，A错误；

CD．小球P、Q互换位置，对小球P由牛顿第二定律得

对小球Q由牛顿第二定律得解得故D正确，C错误。故选BD。

4．木块A、B的重力分别为50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了3cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。已知两物块的最大静摩擦力都等于滑动摩擦力。现用F=4N的水平拉力作用在木块B上，如图所示。在力F作用后的极短时间内（）

A．木块A所受摩擦力大小是12.5N

B．木块A所受摩擦力大小是12N

C．木块B所受摩擦力大小是15N

D．木块B所受摩擦力大小是16N

【答案】BC

【详解】木块A与地面间的最大静摩擦力为Ffm=μmAg=0.25×50N=12.5N木块B与地面间的最大静摩擦力为

Ffm′=μmBg=0.25×60N=15N弹簧弹力为F弹=kx=400×0.03N=12N施加水平拉力F后，对B受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于木块B与地面间的最大静摩擦力为15N，小于弹簧弹力和拉力之和，则木块B运动，故木块B受到滑动摩擦力15N，

施加水平拉力F后，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，则A受到向右的静摩擦力，且与弹簧弹力平衡，因而FfA=F弹=12N，AD正确，BC正确。故选BC。

5．如图所示，5块质量相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数均相同，当用力F推第1块木块使它们一起做匀加速直线运动时，下列说法正确的是（）

A．第1块木块与第2块木块之间的弹力大小为0.8F

B．第4块木块与第5块木块之间的弹力大小为0.4F

C．由左向右，两块木块之