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12 受力分析 — 多体a相同—串状连接体

【多体a相同—串状连接体】1、如图所示,质量分别为m A、m B的A、B两物块用轻线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。

为了增加轻线上的张力,可行的办法是()A.减小A的质量B.减小B的质量C.增大倾角θD.增大动摩擦因数μ【答案】A【解析】根据牛顿第二定律得,对整体:F-(m A+m B)g sinθ-μ(m A+m B)g cosθ=(m A+m B)a得对B:T-m B g sinθ-μm B g cosθ=m B a得到,轻线上的张力则要增加T,可减小A物的质量,或增大B物的质量;故选A。

2、如图所示是研究空间站与飞船力学关系的模型图,若已知空间站的质量m1,飞船质量为m2,其推进器的平均推力为F.在飞船与空间站对接后,在推进器工作下飞船和空间站一起运动,则空间站获得的水平推力为A.F B.C.D.【答案】B【解析】飞船和空间站一起加速运动,对两者的整体,由牛顿第二定律:隔离空间站受飞船的推力,由牛顿第二定律:联立可得:故选B.3、如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端。

现在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则此时弹簧的伸长量为()A.B.C.D.【答案】B【解析】根据牛顿第二定律,对整体有对质量为3m的小球:联立解得,弹簧的弹力大小为根据胡克定律可得则此时弹簧的伸长量为:故B正确。

4、如图所示,静止在粗糙水平面上的物块A、B用轻弹簧相连,其质量比为1:3,两物块与水平面间的动摩擦因数相同。

若用水平拉力F向右拉动物块B,当系统稳定时,弹簧的伸长量为x1若用水平拉力2F向左拉动物块A,当系统稳定时,弹簧的伸长量为x2.则x1:x2等于()A.1:2B.1:3C.1:4D.1:6【答案】D【解析】设A的质量为m,B的质量为M,据题m:M=1:3,即M=3m。

用水平力F向右拉B时,对整体,根据牛顿第二定律,有:F-μ(m+M)g=(m+M)a ①隔离物体A,根据牛顿第二定律,有:kx1-μmg=ma②联立①②解得:kx1=当用大小相同的水平力向左拉A且两物块共同向左加速运动时,整体,根据牛顿第二定律,有:2F-μ(m+M)g=(m+M)a′③隔离物体B,根据牛顿第二定律,有:kx2-μMg=Ma′④联立③④解得:kx2=F故:x1:x2=1:65、如图所示,A、B两个小箱子的质量大小为m A=4m B,它们之间用轻弹簧相连,一起静止在光滑水平面上,用向右的水平恒力F作用于箱子B,使系统由静止开始运动,弹簧的伸长量为x1,如把同样大小的水平恒力F改为作用于箱子A上,使系统由静止开始向左运动时弹簧的伸长量为x2,则x1 : x2为()A.1 :4B.4 :1C.1 :1D.以上都有可能【答案】B【解析】当水平力作用在B上时要是整个系统运动,则以A为对象,有牛顿第二定律可知:解得:当水平力作用在A上时要是整个系统运动,则以B为对象,有牛顿第二定律可知:解得:所以6、如图所示,置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接,在水平恒力F的作用下,A、B以相同的加速度向右运动。

A、B的质量关系为,它们与地面间的动摩擦因数相同,为使弹簧稳定时的伸长量增大,下列操作可行的是A .仅增大B 的质量 B .仅增大A 的质量C .仅将A 、B 的位置对调D .仅减小水平面的粗糙程度 【答案】AC 【解析】 【详解】设弹簧的弹力为T ,对于A 、B 整体,由牛顿第二定律得对B 受力分析B B T m g m a μ-=联立解得:BA Bm FT m m =+A .由知增大mB ,T 增大,则弹簧稳定时的伸长量增大,故A 正确;B .由B A Bm FT m m =+知仅增大A 的质量,T 减小,则弹簧稳定时的伸长量减小,故B 错误;C .仅将A 、B 的位置对调,同理可得弹簧的弹力因m A >m B ,则T′>T ,所以弹簧稳定时的伸长量增大,故C 正确; D .由B A Bm FT m m =+知T 与μ无关,因此仅减小水平面的粗糙程度,弹簧稳定时的伸长量不变,故D 错误。

7、如图所示,2019个质量均为m 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F 的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a 向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F 1-2,2和3间弹簧的弹力为F2-3,2018和2019间弹簧的弹力为F2018-2019,则下列结论正确的是()A.:::2:3:B.从左到右每根弹簧长度之化为1:2:3:C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,其余每个球的加速度依然为a,但第2019个小球的加速度除外D.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a【答案】ACD【解析】A.以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得:F=2019ma,解得:;以后面的第1、2、3…2018个小球为研究对象,根据牛顿第二定律可得可知:,,…,则F1-2:F2-3:……F2018-2019=1:2:3:……2018;故A正确.B.由胡克定律知F=kx,结合A项的分析可知:x1-2:x2-3:……x2018-2019=1:2:3:……2018,但弹簧的长度之比不满足,故B错误.C.突然撤去F瞬间,除第2019个球所受合力突然变化外,其他球的合力未变,所以其他球的加速度依然为a,故C正确.D.第1个球脱落瞬间加速度为0,第2个球的合力变为2ma,加速度变为2a,其它球的合力瞬间不变,加速度依然为a,故D正确.8、如图所示,两黏合在一起的物块a和b,质量分别为4kg和6kg,放在光滑的水平桌面上,现同时给它们施加方向如图所示的水平推力F a和水平拉力F b,已知F a=6N,F b=4N,则a对b的作用力( )。

A.必为推力B.必为拉力C.可能为推力,也可能为拉力D.必定为零【答案】A【解析】整体水平方向受两推力而做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得:对a由牛顿第二定律可得:解得:负号说明力的方向与的方向相反,所以a对b的作用力必为推力9、如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接,两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则()A.弹簧秤的示数是50NB.弹簧秤的示数是26NC.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2D.在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为15m/s2【答案】BC【解析】AB.以两物体组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律可知,系统的加速度a==m/s2=2m/s2方向水平向右,设弹簧秤的拉力是F,以m1为研究对象,由牛顿第二定律F1-F=m1a,则弹簧秤的示数F=F1-m1a=26N故A错误,B正确;C.弹簧的弹力不能突变,在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小a1==m/s2=13m/s2故C正确;D.弹簧的弹力不能突变,在突然撤去F2的瞬间,m1受力不变,m1的加速度大小为2m/s2,故D错误。

10、质量为m的物块A和质量为2m的物块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,则两物块沿水平方向做加速运动。

关于A对B的作用力,下列说法正确的是A.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为FB.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为C.若物块A、B与水平面的动摩擦因数均为μ,则物块A对B的作用力大小为D.若物块A与水平面的动摩擦因数为μ,B与水平面的动摩擦因数为2μ,则物块A对B的作用力大小为【答案】BD【解析】AB.若水平面光滑,则对AB整体受力分析可知;F=(m+2m)a解得:再对B分析,B水平方向只受A的作用力,由牛顿第二定律可得:T=2ma故A错误,B正确。

C.若物块A、B与地面间的动摩擦因数均为μ,则对AB整体受力分析可知;F-3μmg =(m+2m)a解得再对B分析,B水平方向只受A的作用力和滑动摩擦力,由牛顿第二定律可得:T-μ∙2mg=2ma所以故C错误。

D.若物块A与地面间的动摩擦因数均为μ,B与地面间的动摩擦因数均为2μ,则对AB整体受力分析可知;F-μmg-4μmg=(m+2m)a解得再对B分析,B水平方向只受A的作用力和滑动摩擦力,由牛顿第二定律可得:T-2μ∙2mg=2ma所以故D正确。

11、两物块在水平面上做加速运动,物块A质量为2m,物块B质量为m,相互接触,如图所示.若对A施加水平推力F.关于A对B的作用力,下列说法中不正确的是()A.若水平地面光滑,物块A的加速度大小为B.若水平地面光滑,物块A对B的作用力大小为C.若物块B与地面间无摩擦,A与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为D.若物块B与地面间无摩擦,A与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为μmg 【答案】AD【解析】A.若水平面光滑,则对整体据牛顿第二定律得F=3ma,解得a=故A错误,符合题意;B.对B由牛顿第二定律可得:N=ma=故B正确,不符合题意;CD.若物块B与地面间无摩擦,A与地面的动摩擦因数为μ,对整体有F﹣2μmg=3ma′对B有N′=ma′解得故D错误,符合题意;C正确,不符合题意。

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