2022版新教材物理鲁科版必修第一册作业：第5章 学法指导课　连接体、加速度的瞬时性 WORD版含解析.docx

1、1.(2021浙江温州高一期末)用一水平恒力F推着A和B两物体,沿光滑水平地面一起向右做匀加速直线运动,则下列说法正确的是()A.A对B的作用力大小等于FB.A对B的作用力大小一定等于F2C.若A的质量越大,则A对B的作用力一定越大D.若B的质量越大,则A对B的作用力一定越大答案D以A、B整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得F=(mA+mB)a,解得a=FmA+mB,再以B为研究对象,根据牛顿第二定律可得A对B的作用力N=mBa=mBFmA+mB=F1+mAmB,由于A、B的质量关系未知,故无法判断A对B的作用力大小,但B的质量越大,则A对B的作用力一定越大。2.(2021河南新乡高一期末)如

2、图所示,两个质量均为m的物体A、B叠放在水平地面上,已知A与B间的动摩擦因数为1,B与地面间的动摩擦因数为2(12),现对A施加一水平向右的变力F(F0),若某时刻使A、B一起向右做匀减速直线运动,重力加速度大小为g,则此时A受到的摩擦力()A.大于(1+2)mgB.等于(1+2)mgC.等于22mgD.小于22mg答案D两物体一起向右做减速运动,则加速度向左,对物体A受到向右的力F,对物体B,由牛顿第二定律22mg-fAB=ma,解得fAB=22mg-maaA,所以B下降的比A快,则B下降过程所用的时间小于A下降过程所用的时间,所以D正确,C错误。5.(2021江苏南通高一期末)如图所示,质

3、量分别为m1=2 kg、m2=4 kg的A、B两物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接,大小均为10 N的水平拉力F1、F2分别作用在A、B上,系统处于静止状态。下列说法正确的是()A.弹簧测力计的示数是0B.弹簧测力计的示数是20 NC.撤去F2的瞬间,B的加速度大小为2.5 m/s2D.撤去F1的瞬间,B的加速度大小为2.5 m/s2答案C对B物体分析,由平衡条件可得弹簧测力计的拉力F等于F2,所以弹簧测力计的示数是10 N,所以A、B错误;撤去F2的瞬间,弹簧测力计的拉力F不发生变化,所以由牛顿第二定律有,B物体的加速度大小为a2=Fm2=104 m/s2=2.5 m/s2,C

4、正确;撤去F1的瞬间,弹簧测力计的拉力F不发生变化,所以B物体的合外力不变,加速度大小为0,D错误。6.(2021湖北荆州高一期末)如图所示,小球一端用水平轻弹簧系住,另一端用与竖直方向成=30的轻质细线连接,恰好处于静止状态。细线被烧断的瞬间,小球的加速度大小为(已知重力加速度大小为g=10 m/s2)()A.53 m/s2B.10 m/s2C.1033 m/s2D.2033 m/s2答案D小球恰好处于静止状态时,由平衡条件得细线拉力为T=mgcos,弹簧的弹力为F=mg tan ,细线被烧断的瞬间,弹簧弹力不变,所以重力与弹力的合力大小等于细线开始时的拉力,由牛顿第二定律有F合=T=mgc

5、os=ma,解得小球的加速度大小为a=2033 m/s2,所以D正确。7.如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,Mm,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成角,细线的拉力为F1。若用一力F水平向左拉小车,使小球和其一起以加速度a向左运动时,细线与竖直方向也成角,细线的拉力为F1。则()A.a=a,F1=F1B.aa,F1=F1C.aa,F1F1答案B当用力F水平向右拉小球时,以小球为研究对象,竖直方向有F1 cos =mg,水平方向有F-F1 sin =ma,以整体为研究对象有F=(m+M)a,解得a=mMg tan

6、 ;当用力F水平向左拉小车时,以球为研究对象,竖直方向有F1 cos =mg,水平方向有F1 sin =ma,解得a=g tan ,结合两种情况,有F1=F1,结合Mm有aa。故选B。8.(多选)(2021山东枣庄高一期末)趣味运动会上,运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑步。设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为,球拍与球保持相对静止,它们之间的摩擦力及空气阻力不计。重力加速度大小为g。下列判断正确的是()A.运动员的加速度大小为g tan B.球拍对球的作用力大小为mgC.运动员对球拍的作用力大小为(M+m)gcosD.若运动员的加速度大于g sin ,球一定沿球拍向上运

7、动答案AC对球进行受力分析如图甲所示,根据牛顿第二定律可得N sin =ma,N cos =mg,解得a=g tan ,N=mgcos,A正确,B错误;以球拍和球整体为研究对象,受力分析如图乙所示,根据牛顿第二定律可得,运动员对球拍的作用力大小为F=(M+m)gcos,故C正确;当ag tan 时,球将向上运动,但由于g tan 与a的大小关系未知,故球不一定沿球拍向上运动,故D错误。甲乙9.(多选)如图所示,足够长的水平桌面上放置着质量为m、长度为L的长木板B,质量也为m的物体A放置在长木板B的右端,轻绳1的一端与A相连,另一端跨过轻质定滑轮与B相连,在长木板的右侧用跨过定滑轮的轻绳2系着质

8、量为2m的物体C。已知重力加速度为g,各接触面之间的动摩擦因数为(34),重力加速度为g。现对A施加一水平推力,使A、B一起运动,下列说法正确的是()A.若A、B一起沿斜面向上做匀速运动,则B受到A的支持力等于mgB.若A、B一起沿斜面向上做匀速运动,则B受到A的摩擦力等于32mgC.若A、B一起沿斜面向上以12g的加速度做匀加速运动,则B受到A的支持力等于54mgD.若A、B一起沿斜面向上以12g的加速度做匀加速运动,则B受到A的摩擦力等于34mg答案ACD若A、B一起沿斜面向上匀速运动时,对B进行受力分析可知,B处于平衡状态,B受到A的支持力等于mg,B与A之间没有摩擦力,A正确,B错误;

9、若A、B一起沿斜面向上以12g的加速度做匀加速运动,对B进行受力分析,在竖直方向上FN-mg=ma sin ,可得B受到A的支持力FN=54mg,水平方向上,B受到A的摩擦力f=ma cos =34mg,C、D正确。11.(2021安徽滁州高一期末)如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮K分别与物体A、B相连,A、B的质量分别为mA=4 kg、mB=2 kg。现用一水平恒力F拉物体A,使物体B上升(A、B均从静止开始运动)。已知当B上升距离h=0.2 m时,B的速度为v=2 m/s。已知A与桌面间的动摩擦因数=0.25,重力加速度为g=10 m/s2。

10、求:(1)A、B系统的加速度大小;(2)力F的大小和物体B对轻绳的拉力;(3)若当B的速度为v=2 m/s时,外界原因导致轻绳突然断了,那么在B上升的过程中,A向左运动多远?答案(1)10 m/s2(2)90 N40 N,方向竖直向下(3)0.8 m解析(1)物体B匀加速上升时,根据速度位移公式,有v2=2ah解得a=10 m/s2(2)对A运用牛顿第二定律,得到F-mAg-T=mAa对B运用牛顿第二定律,得到T-mBg=mBa联立解得F=90 N,T=40 N根据牛顿第三定律,物体B对轻绳的拉力大小为40 N,方向竖直向下(3)轻绳断开后,B物体由于惯性继续上升,根据速度时间公式,有t=vg

11、=0.2 s对A运用牛顿第二定律,得到F-mAg=mAa,a=20 m/s2物体A做匀加速直线运动,根据位移时间公式,有x=vt+12at2解得x=0.8 m12.(2021山东烟台高一期末)如图所示,在固定的水平光滑杆上穿一个质量为m的小球A,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上的O点,另一端与球A拴接。用两条等长的细绳将质量为2m的小球B分别与A、O相连,两条细绳之间的夹角为,球A、B保持静止状态。已知重力加速度为g。求:(1)A、B之间细绳所受拉力大小;(2)水平杆对球A的弹力大小和弹簧的压缩量;(3)若剪断A、B之间细绳,则剪断绳瞬间球B的加速度大小。答案(1)mgcos2(2

12、)2mgmgtan2k(3)g sin 2解析(1)对B球受力分析如图甲所示甲设A、B之间细绳所受拉力为F1,由平衡条件2F1 cos 2=2mg可得F1=mgcos2(2)对A球受力分析如图乙所示乙由平衡条件F2=F1 sin 2,F3=F1 cos 2+mg,F1=F1可得水平杆对球A的弹力大小F3=2mg由胡克定律F2=kx可得弹簧的压缩量x=mgtan2k(3)若剪断A、B之间细绳,球B的加速度方向沿着以O为圆心、OB为半径的圆弧切线方向,垂直细绳方向的分力F=2mg sin 2由牛顿第二定律得a=F2m=2mgsin22m=g sin 2解题思路先以B为研究对象可求出绳上的拉力,再以A为研究对象,由平衡条件可求弹簧的弹力;注意细绳上的力可以突变,而弹簧的弹力只要形变在,则对应的弹力就在。解题感悟本题考查连接体的基本处理方法,要求学生能熟练掌握整体法和隔离法在求解不同问题时的选择,还考查了瞬时加速度的问题,弹簧的弹力和绳上弹力的突变情况。