（全国通用）2020版高考物理一轮复习第三章微专题22连接体问题加练半小时（含解析）

连接体问题

[方法点拨] 整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度，后隔离求内力”.

1.质量均为5kg的物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧测力计相连，如图1所示，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1＝20N，F2＝10N，则弹簧测力计的示数为( )

图1

A.30NB.15NC.20ND.10N

2.如图2所示，物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F＝6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动，已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A和B的加速度分别为( )

图2

1

A.aA＝g，aB＝5g

21

C.aA＝g，aB＝3g

4

1

B.aA＝aB＝g

5D.aA＝0，aB＝2g

3.(2018·福建省龙海二中模拟)如图3所示，物体B的上表面水平，给A、B一个初速度，它们保持相对静止一起沿斜面下滑，斜面保持静止不动且受到地面的摩擦力方向水平向左，则下列说法正确的是( )

图3

A.物体B、C都各受5个力作用

B.地面对物体C的支持力大于三个物体的重力之和

C.若只减小B的质量，其他条件不变，物体C有可能不受地面的摩擦力 D.物体B的上表面一定是粗糙的

4.如图4所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动，已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第46个小物块对第45个小物块的作用力大小为( )

图4

9A.F 10451C.mg＋F 210

B.1

F 10

D.因为动摩擦因数未知，所以不能确定

5.(多选)(2018·四川省泸州市一检)如图5所示，物块A、B质量相等，在水平恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动，若水平面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为FN1；若水平面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为FN2，则以下判断正确的是( )

图5

A.a1＝a2 C.FN1＝FN2

B.a1>a2 D.FN1

6.如图6所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端连接一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为( )

图6

A.gB.

M－mM＋mgC.0D.g mm7.(多选)(2018·湖北省孝感一中、应城一中等五校联考)如图7所示，质量均为M的物块A、

B叠放在一起，放在光滑的水平桌面上，A、B之间的动摩擦因数为μ，物块B通过光滑定

滑轮与质量为m的物块C相连，A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，轻绳与桌面平行，下列说法正确的是( )

图7

A.物块A运动的最大加速度为μg

μMB.要使物块A、B之间发生相对滑动，物块C的质量m应大于 1－μC.若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力大小为 2M＋mD.轻绳对定滑轮的作用力大小为2mg Mmg 答案精析

1.B [利用整体法，F1－F2＝(m1＋m2)a，对物块1隔离，利用牛顿第二定律有F1－F＝m1a，联立解得F＝15N.]

2.D [对滑轮由牛顿第二定律得F－2FT＝m′a，又滑轮质量m′忽略不计，故m′＝0，所以

F6mgFT－mg3mg－mgFT＝＝＝3mg，对A由于FT<4mg，故A静止，aA＝0，对B有aB＝＝＝2g，

22mm故D正确.]

3.D [因为斜面保持静止不动且受到地面的摩擦力方向水平向左，可知A、B整体沿斜面加速下滑，则B受到重力、A的压力和摩擦力、斜面的支持力，还可能受到斜面的摩擦力，也可能不受摩擦力，则B可能受5个力，也可能受4个力；C受到重力、B的压力和可能有的摩擦力、地面的支持力和摩擦力，则C可能受5个力，也可能受4个力，故A错误；A、B有竖直向下的分加速度，则地面对物体C的支持力小于三个物体的重力之和，故B错误；若只减小B的质量，其他条件不变，B对C的压力和摩擦力的倍数关系不变，则物体C仍受地面水平向左的摩擦力，故C错误；因A、B有水平向左的加速度，A要与B保持静止，必定受到B的水平向左的静摩擦力，所以物体B的上表面一定是粗糙的，故D正确.] 4.B [根据牛顿第二定律得，整体的加速度

F－50mgsin30°－μ·50mgcos30°a＝＝

50m－gsin30°－μgcos30°. 50m隔离第46到第50个物块进行受力分析， 有FN－5mgsin30°－μ·5mgcos30°＝5ma， 1

解得FN＝F，故B正确.]

10

5.BCD [水平面光滑时，对整体由牛顿第二定律有：F＝(mA＋mB)a1，可得：a1＝

＝；mA＋mB2mFFF对B受力分析，由牛顿第二定律可得：FN1＝mBa1＝.水平面粗糙时，对整体由牛顿第二定律

2有：F－Ff＝(mA＋mB)a2，可得a2＝项A错误，选项B、C、D正确.]

6.D [以框架为研究对象进行受力分析可知，当框架对地面压力为零时，其重力与弹簧对其弹力平衡，即F＝Mg，故可知弹簧处于压缩状态，再以小球为研究对象分析受力可知F＋mg＝ma，联立可解得，小球的加速度大小为a＝

FF－FfF－FfFfF＝

M＋mg，故选项D正确.] m7.AC [隔离对A分析，A所受的合力等于摩擦力，则Ff＝Ma≤μMg，所以a≤μg，故物块

A运动的最大加速度为a＝μg，故A正确；若物块A、B之间刚好发生相对滑动，则对A有mg－μMg2μMaA＝μg，对B、C有aB＝且有aA＝aB，解得m＝，故要使A、B之间发生相对

m＋M1－μ

2μM滑动，物块C的质量m应大于，故B错误；若物块A、B未发生相对滑动，整体的加速

1－μ度a＝

mgmMg，物块A受到的摩擦力大小为Ff＝Ma＝，故C正确；若物块A、B未发生2M＋m2M＋m22Mmg相对滑动，轻绳对定滑轮的作用力大小为F＝22Ma＝，故D错误.]

2M＋m