2019-2020年高考物理双基突破 专题14 超重与失重 动力学连接体问题精练

10．（多选）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车2

厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相

3同，则这列车厢的节数可能为

A．8 B．10 C．15 D．18 【答案】BC

【解析】设该列车厢与P相连的部分为P部分，与Q相连的部分为Q部分。设该列车厢有n节，Q部分为

n1节，每节车厢质量为m，当加速度为a时，对Q有F＝n1ma；当加速度为a时，对P有F＝（n－n1）ma，联

立得2n＝5n1。当n1＝2，n1＝4，n1＝6时，n＝5，n＝10，n＝15，由题中选项得该列车厢节数可能为10或15，选项B、C正确。

11．如图所示，一截面为椭圆形的容器内壁光滑，其质量为M，置于光滑水平面上，内有一质量为m的小球，当容器受到一个水平向右的力F作用向右匀加速运动时，小球处于图示位置，重力加速度为g，此时小球对椭圆面的压力大小为

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A．mC．mg2－?

?F?2 B．m??M＋m?

g2＋?mg?F?2

??M＋m?

2

?F?g2＋??2 D．?m?

＋F

2

【答案】B

【解析】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：加速度为a＝况，如图，由牛顿第二定律得到：FN＝确。

12．如图，两块粘连在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，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Fa和水平拉力Fb，已知Fa>Fb，则a对b的作用力

A．必为推力

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FM＋m，再对小球研究，分析受力情

mg2

＋ma2

＝mg2＋?

?F?2，由牛顿第三定律得，B选项正

??M＋m?

B．必为拉力

C．可能为推力，也可能为拉力 D．不可能为零 【答案】C

13．如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是

A．小车静止时，F＝mgsin θ，方向沿杆向上 B．小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直于杆向上 C．小车向右以加速度a运动时，一定有F＝ sin θ

D．小车向左以加速度a运动时，F＝(ma)＋(mg)，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足tan α＝ 【答案】D

【解析】小车静止时，球受到重力和杆的弹力作用，由平衡条件可得杆对球的作用力F＝mg，方向竖直向上，选项A、B错误；小车向右以加速度a运动时，如图甲所示，只有当a＝gtan θ时，才有F＝

2

2

maagmasin θ

，选

项C错误；小车向左以加速度a运动时，根据牛顿第二定律可知小球受到的合力水平向左，如图乙所示，则杆对球的作用力F＝(ma)＋(mg)，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足tan α＝，选项D正确。

14．竖直升降的电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m的物体．当电梯静止时弹簧被压缩了x；当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是

A．以大小为2g的加速度加速上升 B．以大小为2g的加速度减速上升 C．以大小为g的加速度加速下降 D．以大小为g的加速度减速下降 【答案】D

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15．（多选）一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是

A．稳定后弹簧仍处于伸长状态 B．稳定后弹簧一定处于压缩状态 C．μ＝D．μ＝

F1d F2hF2h F1d【答案】AD

【解析】平衡时，对小球分析F1＝mgsin θ；木板运动后稳定时，对整体分析有：a＝gsin θ－μgcos θ；则a

hF2hmgsin θ－F2＝ma，而tan θ＝；联立以上各式计算可得μ＝，故A、D正确。

dF1d16．如图甲，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度

g取10 m/s2，则下列说法中正确的是

A．A的质量为0.25 kg B．B的质量为1.25 kg

C．B与地面间的动摩擦因数为0.2 D．A、B间的动摩擦因数为0.2 【答案】C

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17．如图甲所示，一质量为m＝1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中正确的是

A．t＝1 s时物体开始做加速运动

B．t＝2 s时物体做减速运动的加速度大小为2 m/s C．t＝3 s时物体刚好停止运动

D．物体在1 s～3 s内做匀减速直线运动 【答案】C

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18．如图所示，一个质量M＝50kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m＝5kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40N，g＝10m/s，求：

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（1）升降机的加速度； （2）此时人对地板的压力。

【答案】（1）2m/s，方向向下 （2）400N，竖直向下 【解析】对A受力分析，根据牛顿第二定律得：mg－F弹＝ma

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