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1、专题3.15加速运动的连接体问题（能力篇）一选择题1. （2019辽宁沈阳一模）如图所示，甲、乙两物体靠在一起，放在光滑的水平面上，在水平力F1和F2共同作用下，一起从静止开始运动，已知F1F2，两物体运动一段时间后（ ）A. 若突然撤去F1，甲的加速度一定减小B. 若突然撤去F1，甲乙间的作用力减小C. 若突然撤去F2，乙的加速度一定增大D. 若突然撤去F2，甲乙间的作用力增大【参考答案】BC【名师解析】要分析加速度的变化，先由牛顿第二定律求出整体的加速度，再进行分析，由隔离法求出甲乙间的作用力，根据表达式进行分析；一起运动时，整体的加速度为：；对乙分析，则甲、乙之间的作用力为：，解得j；突
2、然撤去，则整体的加速度，不一定大于，甲乙之间的作用力，故A错误、B正确；突然撤去，则整体的加速度，则，即加速度增大，甲乙之间的作用力为：，故选项C正确，D错误。【名师点睛】关于连接体的处理方法，先整体后隔离，可以求得连接体间的相互作用力的大小。2（6分）（2019湖北四地七校考试联盟期末）如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B，质量均为m，A、B之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上，A、B开始一起做匀加速运动，在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在放上C并达到稳定后，下列说法正确的是（
3、）A若C放在A上面，绳上拉力不变B若C放在B上面，绳上拉力为CC放在B上，B、C间摩擦力为DC放在A上比放在B上运动时的加速度大【思路分析】对整体分析，运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化。通过隔离分析，得出绳子拉力和摩擦力的大小。【参考答案】C【名师解析】设原来的加速度为a0，根据牛顿第二定律可得F2ma0，因无相对滑动，所以，无论C放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F3ma，a都将减小。若放在A木块上面，以B为研究对象，设绳子拉力T，则Tma，绳子拉力减小，故A错误；若C放在B上面，以BC为研究对象，根据牛顿第二定律可得T2maF，故B错误；若C放在B上，以C为研究对象，根据牛顿第二定律可
4、得B、C间摩擦力为fma，故C正确；以整体为研究对象，无论C放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F3ma，故C放在A上和放在B上运动时的加速度相同，故D错误；故选：C。【名师点评】解决本题的关键要灵活选择研究对象，会用整体法和隔离法，能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解3. (2018湖北八校联考)质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止则下列说法正确的是()A轻绳的拉力等于MgB轻绳的拉力等于mgCM运动的加速度大
5、小为(1sin )gDM运动的加速度大小为g【参考答案】BC【名师解析】互换位置前，M静止在斜面上，则有：Mgsin mg，互换位置后，对M有MgTMa，对m有：Tmgsin ma，又TT，解得：a(1 sin )g，Tmg，故选项A、D错误B、C正确4.(2017黄冈质检)如图所示，bc 为固定在小车上的水平横杆，物块 M 串在杆上， 靠摩擦力保持相对杆静止，M 又通过轻细线悬吊着一个小球 m, 此时小车正以大小为 a 的加速度向右做匀加速运动，而 M、m 均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为 。小车的加速度逐渐增加， M 始终和小车保持相对静止，当加速度增加到 2a 时()A横杆对M的摩
6、擦力增加到原来的2倍B横杆对M的弹力增加到原来的2倍 C细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D细线的拉力增加到原来的2倍【参考答案】A【名师解析】对小球和物块组成的整体，分析受力如图甲所示，根据牛顿第二定律得，水平方向：Ff(Mm)a，竖直方向：FN(Mm)g，则当加速度增加到2a时，横杆对M的摩擦力Ff增加到原来的2倍，横杆对M的弹力等于两个物体的总重力，保持不变，故A正确，B错误；以小球为研究对象，分析受力情况如图乙所示，由牛顿第二定律得mgtan ma，解得tan ，当a增加到两倍时，tan 变为两倍，但不是原来的两倍。细线的拉力FT，可见，a变为两倍，FT不是原来的两倍，故C、D错误。
7、5.（2018宁夏六盘山高级中学月考）如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块B与C之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。现用水平拉力F拉B木块，使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则以下说法正确的是（ ） A.一起加速过程中，D所受到的静摩擦力大小为 B.一起加速过程中,C木块受到四个力的作用C.一起加速过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向相同D.当F撤去瞬间，A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变【参考答案】AC【名师解析】一起加速过程中，对整体，有F=4ma，对D，D所受到的静摩擦力大小为fD=ma=，选项A正确。一起加速过程中,C木块受到重力、地面支持力、D对C
8、的压力、D对C的摩擦力，弹簧的拉力共五个力的作用，选项B错误。一起加速过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向相同，选项C正确。当F撤去瞬间，弹簧弹力不变，DC加速度右，BA加速度向左， D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变，A木块所受静摩擦力的大小不变，方向改变，选项D错误。6.（2018黑龙江省大庆实验中学月考）如图所示，水平面上停放着A、B两辆小车，质量分别为M和m，Mm，两小车相距为L，人的质量也为m，另有质量不计的硬杆和细绳。第一次人站在A车上，杆插在B车上；第二次人站在B车上，杆插在A车上；若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子，使两车相遇，不计阻力，两次小车从开始运动到相遇的时
9、间分别为t1和t2，则（ ）At1t2 Bt1=t2 Ct1t2 D条件不足，无法判断【参考答案】A【名师解析】第一次人站在A车上，杆插在B车上，人用相同大小的水平作用力F拉绳子，A的加速度aA=F/(m+M)，B的加速度aB=F/m. 两车都做初速度为零的匀加速直线运动，aAt12+aBt12=L. 第二次人站在B车上，杆插在A车上, 人用相同大小的水平作用力F拉绳子，A的加速度aA=F/M，B的加速度aB=F/2m. 两车都做初速度为零的匀加速直线运动，aAt22+aBt22=L.联立解得：=m2，则 x1x2D若m1m2，则 x1x2【参照答案】A【名师解析】F竖直向上时，有，F水平向右
10、时，有，解得，故只有选项A正确。10.（2016江苏省苏州市调研）如图所示，质量相同的木块AB用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然状态。现用水平恒力F推A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中（ ）A。两木块速度相同时，加速度aA=aBB两木块速度相同时，加速度aAvBD两木块加速度相同时，速度vAvB ，随着弹簧进一步压缩，两木块速度相同时，图象A斜率小于图象B，加速度aAm【名师解析】（18分）：（1）设A刚落地时的速度为v，由A和B运动中的机械能守恒得，mgh=mgsin30+2mv2 （2分）v= （2分）（2）对两个物体分别进行受力分析，沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐标系进行正交分解 。当斜面体向右做匀加速直线运动时，加速度方向水平向右：对A物体， （2分）对B物体， （2分）解得mA= （1分）由等式右侧的分子得，加速度的大小应满足0 加速度a越大，A物体的质量越小，A物体质量应满足0mAm。 当斜面体向右做匀减速直线运动时，加速度方向水平向左：对A物体, （2分）对B物体, （2分）解得mA= （1分）由等式右侧的分母得，加速度的大小应满足0m 。