高中物理-专题练习-超重失重及连接体问题归纳高中物理一轮专题复习

则每层楼高为

问题3：连接体问题分析

［考题5］（2004年全国理综Ⅰ卷23题）如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。

解析：设两物块一起运动的加速度为a，则有

F1－F2=(m1+m2)a ①

根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有 F1－T=m1a ②

由①、②两式得

变式：

［考题6］如图甲所示，倾角为α的斜面上放有一个质量为M的滑块，滑块和斜面之间的动摩擦因数为μ，一个质量为m的滑块，用绳绕过定滑轮和M相连。求M沿斜面向上或向下运动时细绳的张力。

解析：（1）当M沿斜面向上运动时：M受力如图乙所示，M受重力Mg、斜面支持力细绳拉力

、斜面对M的摩擦力

①

的作用，根据牛顿第二定律，得

m受力为重力mg、细绳拉力

②

又

联立①②③式解得

，根据牛顿第二定律，有：

③

④

（2）当M沿斜面向下运动时：M受的力有重力Mg、斜面支持力擦力

、细绳拉力

。根据牛顿第二定律，得

、斜面对M的摩

⑤

m受力为重力mg、细绳拉力

，则有

⑥

又 ⑦ 联立⑤⑥⑦三式，解得

⑧

【模拟试题】

1. 质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，升降机以加速度a在竖直方向做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则（ ） A. 升降机的加速度方向竖直向下 B. 台秤示数减少ma C. 升降机一定向上运动 D. 升降机一定向下运动

2. 如图所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时有（ ）

A. 匀速下滑时，M对地面压力等于 B. 加速下滑时，M对地面压力小于 C. 减速下滑时，M对地面压力大于 D. M对地面压力始终等于

的加速度竖

3. 电梯内有一个物体，质量为m，用细线挂在电梯的天花板上，当电梯以直加速下降时（g为重力加速度），细线对物体的拉力为（ ）

A. B. C. D. mg

4. 如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁块，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁块被吸引的过程中，轻绳上拉力的大小为（ ）

A. C.

B.

D.

竖直上抛

5. 木箱内装一球，木箱的内宽恰与球的直径相等，如图所示，当箱以初速度时，上升过程中（ ）

A. 空气阻力不计，则球对下壁b有压力 B. 空气阻力不计，则球对上壁a无压力 C. 有空气阻力，则球对上壁a有压力 D. 有空气阻力，则球对下壁b有压力

6. 如图所示，测力计外壳质量为，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一重物质量为m，现用一方向竖直向上的外力F拉着测力计，使其向上做匀加速运动，则测力计的读数为（ ）

A. mg B. F C. D.

7. 如图所示，浸在水中的小球固定在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器底部，当容器由静止下落，则弹簧长度变化的情况是（ ）

A. 若球的密度 B. 若球的密度

，则弹簧长度不变 ，则弹簧长度变长

C. 若球的密度，则弹簧长度变短 D. 不管球的密度怎样，弹簧长度不变

8. 如图所示，天平左边放着盛水的杯，杯底用轻线系一木质小球，右边放着砝码，此时天平平衡，若轻线发生断裂，在小球加速上升过程中，不计阻力，天平将（ ）

A. 左盘下降 B. 右盘下降

C. 保持平衡 D. 右盘先下降后上升

9. 如图，不计滑轮质量与摩擦，用一段轻绳通过定滑轮将P、Q两物体连在一起，已知

，那么定滑轮对天花板O点的作用力F的大小，下列说法正确的是（ ）

A. F一定大于

B. F一定等于

C. F一定小于 D. F一定小于

10. 如图所示，木箱静止时，质量m=1kg的木块压在竖直的弹簧上处于静止，物块对木箱上顶板恰好无压力；若木块与木箱之间的挤压力为F=6.0N时，木箱在竖直方向将做什么运动？请计算说明。

【试题答案】

1. A、B

（因为物体处于失重状态，故其加速度方向一定向下。于是，由牛顿第二定律推知，台秤的示数一定减少ma。所以，A、B选项正确。） 2. A、B、C

（对m和M组成的系统，当m匀速下滑时，系统竖直方向没有加速度，所以不失重也不超重，对地面压力等于系统的重力，当m加速下滑时，整个系统在竖直方向上有向下的加速度，处于失重状态，对地面压力小于系统的重力。当m减速下滑时，系统在竖直方向上具有向上的加速度，处于超重状态，对地面的压力大于系统的重力。） 3. A

（以物体为研究对象，由牛顿第二定律可知，

，其中

，所以

）

4. D

（用整体法分析，铁块被吸引的过程中，系统重心加速上升超重。） 5. B、C

（若不计空气阻力，抛出物体的加速度a=g，处于完全失重状态，球与箱壁间无作用力。若有空气阻力，上升过程中，加速度a>g，则球与上壁a有相互作用力，故选B、C。） 6. C

（先将测力计和重物看成一个整体，利用牛顿第二定律可得：

①

然后隔离重物利用牛顿第二定律可得 ②

由①②两式可得

）