人教版高中物理精講精練-必修1專題強化二：連接體模型 （解析版）

專題強化二：連接體模型

考點一、動力學的連接體問題

1．連接體：兩個或兩個以上相互作用的物體組成的具有相同運動狀態(tài)的整體叫連接體．如幾個物體疊放在一起，

或并排擠放在一起，或用繩子、細桿等連在一起，如圖所示，在求解連接體問題時常用的方法為整體法與隔離法．

2．整體法：把整個連接體系統(tǒng)看作一個研究對象，分析整體所受的外力，運用牛頓第二定律列方程求解．其優(yōu)點

在于它不涉及系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力．

3．隔離法：把系統(tǒng)中某一物體(或一部分)隔離出來作為一個單獨的研究對象，進行受力分析，列方程求解．其優(yōu)

點在于將系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力轉化為研究對象所受的外力，容易看清單個物體(或一部分)的受力情況或單

個過程的運動情形．

考點二．整體法與隔離法的選用

(1)求解各部分加速度都相同的連接體問題時，要優(yōu)先考慮整體法；如果還需要求物體之間的作用力，再用隔離法．

(2)求解連接體問題時，隨著研究對象的轉移，往往兩種方法交替運用．一般的思路是先用其中一種方法求加速度，

再用另一種方法求物體間的作用力或系統(tǒng)所受合力．

考點三.常見連接體的類型

(1)同速連接體(如圖)

特點：兩物體通過彈力、摩擦力作用，具有相同速度和相同加速度.

處理方法：用整體法求出a與F合的關系，用隔離法求出F內(nèi)力與a的關系.

(2)關聯(lián)速度連接體(如圖)

特點：兩連接物體的速度、加速度大小相等，方向不同，但有所關聯(lián).

處理方法：分別對兩物體隔離分析，應用牛頓第二定律進行求解.

題型一：整體法和隔離法解決連接體問題

1．（2023下·浙江紹興·高一?？计谥校┤鐖D所示，A、B兩個木塊靠在一起放在光滑的水平面上，已知mAmB，第

一次用水平力F從左邊推動兩木塊一起運動，此時它們的加速度為a1，A、B間彈力為N1，第二次將水平力F反向，

大小不變，從右邊推動兩木塊一起運動，此時它們的加速度為a2，A、B間彈力為N2，則（）

A．a(chǎn)1a2B．a(chǎn)1a2

C．N1N2D．N1N2

【答案】D

【詳解】AB．第一次用水平力F從左邊推動兩木塊時，A、B的加速度大小相同，對整體分析，由牛頓第二定律得

F

a1

mAmB

同理，當水平推力F作用于木塊B的右端時，整體的加速度為

F

a2

mAmB

可知

a1a2

故AB錯誤；

CD．第一次用水平力F從左邊推動兩木塊時，隔離B分析有

mBF

N1mBa1

mAmB

當水平推力F作用于木塊B的右端時，隔離A分析有

mAF

N2mAa2

mAmB

因為

mAmB

可知

N1N2

故C錯誤，D正確。

故選D。

2．（2023下·重慶沙坪壩·高一重慶八中?？奸_學考試）如圖所示，5塊質(zhì)量均為m的木塊并排放在水平地面上，編

FF

號為3的木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，其他木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，當用水平力F推第1塊

10mg20mg

木塊使它們共同加速運動時，下列說法正確的是（）

A．由右向左，兩塊木塊之間的摩擦力依次變小

B．木塊加速度為0.2m/s2

C．第2塊木塊與第3塊木塊之間的彈力大小為0.90F

D．第3塊木塊與第4塊木塊之間的彈力大小為0.38F

【答案】D

【詳解】A．木塊之間只有彈力，無摩擦力，A錯誤；

B．對整體進行受力分析，由牛頓第二定律

FF

Fmg4mg5ma

10mg20mg

得

7F

a

50m

F

由于未知，加速度無法求得結果，B錯誤；

m

C．對前兩塊木塊進行受力分析，由牛頓第二定律得

F

F2mgF2ma

20mg23

得

F230.62F

C錯誤；

D．對前三塊木塊進行受力分析，由牛頓第二定律得

FF

F2mgmgF3ma

20mg10mg34

得

F340.38F

D正確；

故選D。

3．（2022上·江蘇南京·高一江蘇省溧水高級中學?？茧A段練習）高鐵已成為重要的“中國名片”，領跑世界。一輛由

8節(jié)車廂編組的列車，從車頭開始編號的第2、3、6和7共四節(jié)為動力車廂，其余為非動力車廂，每節(jié)車廂質(zhì)量均

為m。當列車在平直軌道上勻加速啟動時，每節(jié)動力車廂牽引力大小均為F，每節(jié)車廂所受阻力為車廂重力的k倍，

重力加速度為g。則（）

A．啟動時車廂對乘客作用力的方向豎直向上

F2kmg

B．整列車的加速度大小為

2m

F

C．第3節(jié)車廂對第2節(jié)車廂的作用力大小為

2

F2kmg

D．第2節(jié)車廂對第1節(jié)車廂的作用力大小為

2

【答案】B

【詳解】A．啟動時車廂對乘客豎直方向有豎直向上的支持力，水平方向有沿動車運動方向的水平摩擦力，兩個力

的合力方向斜向上方，故A錯誤；

B．對整體列車，根據(jù)牛頓第二定律有

4F8kmg8ma

解得

F2kmg

a

2m

故B正確；

C．對第1、2節(jié)車廂的整體，根據(jù)牛頓第二定律有

F32F2kmg2ma

解得

F320

故C錯誤；

D．對第1節(jié)車廂，根據(jù)牛頓第二定律有

F21kmgma

解得

F

F

212

故D錯誤。

故選B。

題型二：彈簧或細繩相連的連接體問題

4．（2023上·云南保山·高一校考階段練習）如圖所示，粗糙的水平地面上有兩塊材料完全相同的木塊A、B，A的

質(zhì)量為m1，B的質(zhì)量為m2，A、B之間用輕質(zhì)細繩連接?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在A上，A、B開始一起做勻加速

運動，運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運動。則在粘上橡皮泥并達到穩(wěn)定后，下列說法正

確的是（）

A．無論粘在哪個木塊上面，系統(tǒng)的加速度都將不變

B．若粘在木塊A上面，繩的拉力增大

C．若粘在木塊B上面，繩的拉力增大

D．無論粘在哪個木塊上面，繩的拉力都增大

【答案】C

【詳解】粘上橡皮泥前，以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得

F(mm)gF

a12g

m1m2m1m2

以B為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

TmgT

a2g

m2m2

可得繩的拉力大小為

m

T2F

m1m2

粘上橡皮泥后，以A、B、橡皮泥為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得

F(mmm)gF

a120ga

m1m2m0m1m2m0

若粘在木塊A上面，以B為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

TmgT

a2g

m2m2

解得

mm

T2FT2F

m1m2m0m1m2

若粘在木塊B上面，以B為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

T(mm)gT

a20g

m2m0m2m0

解得

mmm

T20FT2F

m1m2m0m1m2

故選C。

5．（2023上·江蘇連云港·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪，與光滑水平桌面上

質(zhì)量為M的物塊相連，繩與桌面平行，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

mg

A．M的加速度大小為

M

B．繩中拉力等于mg

C．將M與m互換，M的加速度大小不變

D．將M與m互換，細繩中的拉力大小不變

【答案】D

【詳解】AB．設繩的拉力為F，對物體M研究，根據(jù)牛頓第二定律有

FMa

對物體m，有

mgFma

聯(lián)立可得

mgMmg

a，F(xiàn)

MmMm

故AB錯誤；

CD．將M與m互換，根據(jù)牛頓第二定律，有

Fma

MgFMa

聯(lián)立可得

MgMmg

a，F(xiàn)

MmMm

故C錯誤，D正確。

故選D。

6．（2022上·河南安陽·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，跨過光滑定滑輪的輕繩將物塊A、B連在一起靜止不動。物塊B

1

的質(zhì)量是物塊A質(zhì)量的，如果在物塊B的下面再吊上一個與物塊B質(zhì)量相等的物塊C后，發(fā)現(xiàn)連接A、B細繩上

3

的拉力是原來的1.8倍，則物塊A與桌面之間的動摩擦因數(shù)為（）

1113

A．B．C．D．

8424

【答案】C

【詳解】開始時，繩上拉力

1

Tmgmg

B3A

如果在物塊B的下面再吊上一個與物塊B質(zhì)量相等的物塊C后，發(fā)現(xiàn)連接A、B細繩上的拉力是原來的1.8倍

T'1.8T0.6mAg

對B、C整體分析

2mBgT'2mBa

對A分析

T'mAgmAa

解得

1

2

故選C。

題型三：含有懸掛小球的連接體問題

7．（2023上·四川遂寧·高一射洪中學?？茧A段練習）在水平地面上運動的小車車廂底部有一質(zhì)量為m1的木塊，木

塊和車廂通過一根水平輕彈簧相連接，彈簧的勁度系數(shù)為k，在車廂的頂部用一根細線懸掛一質(zhì)量為m2的小球。某

段時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細線與豎直方向的夾角為θ，在這段時間內(nèi)木塊與車廂保持相對靜止，彈簧的形變量為x，如圖所示。

不計木塊與車廂底部的摩擦力（重力加速為g），則在這段時間內(nèi)（）

A．小車一定向左做加速運動

B．細線拉力大小為m2gcosθ

C．彈簧可能處于壓縮狀態(tài)

mgtan

D．彈簧的形變量為x1

k

【答案】D

【詳解】AB．由題意知，木塊、小車、小球相對靜止，具有相同的加速度，對小球進行受力分析有：小球受重力

mg和細線的拉力T，在兩個力作用下小球在豎直方向處于平衡狀態(tài)，水平方向產(chǎn)生加速度，所以有

Tsinm2a，Tcosm2g

解得小球的加速度

agtan

方向水平向左，則小車的加速度為agtan，方向水平向左，而小車的速度方向不確定，所以小車可能向左做加

速運動，也可能向右減速運動。解得細線拉力大小為

mg

T2

cos

故AB錯誤；

C．對木塊m1分析知，m1的加速度水平向左，合力水平向左，彈簧對m1必定有水平向左的拉力，所以彈簧一定處

于伸長狀態(tài)，故C錯誤；

D．對m1，由牛頓第二定律，得

kxm1a

解得

mgtan

x1

k

故D正確。

故選D。

8．（2023·全國·高三專題練習）如圖所示，水平面上的小車內(nèi)固定一個傾角為θ=30°的光滑斜面，平行于斜面的細繩

一端固定在車上，另一端系著一個質(zhì)量為m的小球，小球和小車均處于靜止狀態(tài)。如果小車在水平面上向左加速且

加速度大小不超過a1時，小球仍能夠和小車保持相對靜止；如果小車在水平面上向右加速且加速度大小不超過a2

時，小球仍能夠和小車保持相對靜止，則a1和a2的大小之比為（）

A．3∶1B．3∶3C．3∶1D．1∶3

【答案】D

【詳解】分析小球的受力情況如圖所示

如果小車在水平面上向左加速，由正交分解法得，水平方向上有

FNsinθ-FTcosθ=ma1

豎直方向上有

FNcosθ＋FTsinθ=mg

解得

FNsinFTcos

a1=g

FNcosFTsin

球仍能夠和小車保持相對靜止的臨界條件是細繩拉力

FT=0

解得

a1=gtan30°

同理可得，如果小車在水平面上向右加速，則

FTcosFNsin

a2=g

FNcosFTsin

球仍能夠和小車保持相對靜止的臨界條件是斜面對小球的彈力

FN=0

解得

g

a2=

tan30

所以

：

a1a2=1∶3

故選D。

9．（2023上·山西運城·高一康杰中學校考期末）如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一質(zhì)量為3m的小車在沿斜

面向下的外力F作用下沿斜面下滑，小車支架上用細繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，若在小車下滑的過程中，連接小球

的輕繩恰好水平，則外力F的大小為（重力加速度為g）（）

A．6mgB．5mgC．4mgD．3mg

【答案】A

【詳解】對小球受力分析，小球受重力和水平方向繩子的拉力，由于小車沿斜面下滑，則小球的合力沿斜面向下，

根據(jù)幾何關系可知，小球的合力

F'合2mg

則小球的加速度為

F'

a合2g

m

對小車和小球整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得

F4mgsin304ma

聯(lián)立解得

F6mg

故A正確，BCD錯誤。

故選A。

題型四：加速度不同的連接體問題

10．（2022上·黑龍江哈爾濱·高一哈爾濱三中?？计谀┤鐖D所示，物體A置于水平地面上，B、C疊放，A、B間

連有輕質(zhì)彈簧，彈簧被壓縮后用細線把A、B固定住，細線的拉力為F，A、B質(zhì)量均為2m，C的質(zhì)量為m，重力

加速度為g，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將細線剪斷，則在剪斷細線的瞬間，下列說法正確的是（）

F

A．C物體的瞬時加速度為0B．B物體的瞬間加速度為

m

F

C．A物體對地面壓力為5mgD．C對B的壓力為mg

3

【答案】D

【詳解】剪斷前，設彈簧的彈力為F，對B、C有

3mgFF

AB．剪斷瞬間，繩的拉力消失，B、C加速度相同，則

F3mg3ma

聯(lián)立解得

F

a

3m

故AB錯誤；

C．對A分析得

N2mgF5mgF

故C錯誤；

D．對C分析得

Nmgma

解得

F

Nmg

3

故D正確。

故選D。

11．（2021上·河南·高一校聯(lián)考階段練習）如圖所示的裝置中，質(zhì)量為2kg滑塊A置于粗糙水平面上，與水平面間

的動摩擦因數(shù)為0.5，一輕繩水平連接A過兩輕質(zhì)滑輪豎直系在橫梁上，現(xiàn)將一質(zhì)量為4kg的物塊B掛于動滑

輪上，手先按著滑塊A不動，再釋放A，則在B豎直下落過程中A的加速度大小為（g取10m/s2）（）

71055

A．m/s2B．m/s2C．m/s2D．m/s2

4343

【答案】B

【詳解】釋放A時，設繩的拉力為T，滑塊A的加速度為aA，物塊B的加速度為aB，根據(jù)牛頓第二定律可知，對

滑塊A，有

TmAgmAaA

對物塊B，有

mBg2TmBaB

根據(jù)動滑輪知識可知

aA2aB

聯(lián)立解得

10

am/s2

A3

故選B。

12．（2016·甘肅天水·高三階段練習）如圖，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在粗糙水平地面上，通過最高

點處的釘子用水平輕質(zhì)細線拉住一質(zhì)量為m，半徑為r的光滑球B，重力加速度為g，則（）

A．地面對A的摩擦力方向向右

Rr

B．B對A的壓力大小為mg

R

r

C．細線對小球的拉力大小為mg

R

2

RrR2

D．若剪斷繩子（A不動），則此瞬時球B加速度大小為g

R

【答案】B

【詳解】A．以A、B整體為研究對象，整體受到豎直向下的重力和地面豎直向上的支持力，水平方向上沒有外力，

A對地面的摩擦力為零，故A錯誤；

B．以B球為研究對象，B球受到豎直向下的重力、水平方向的繩子拉力和沿大球半徑方向向外的支持力，根據(jù)幾

何關系可得

mgR

cos

NRr

得出支持力的大小為

Rr

Nmg

R

故B正確；

C．根據(jù)幾何關系，拉力

(Rr)2R2

Tmgtanmg

R

故C錯誤；

D．若剪斷繩子(A不動)的瞬間，相當于B球從所在點的切線組成的斜面下滑，根據(jù)幾何知識可得

(Rr)2R2

sin1cos2

Rr

故有

(Rr)2R2

agsing

Rr

故D錯誤。

故選B。

題型五：連接體綜合問題

13．（2023上·江蘇揚州·高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示，傾角為37的斜面體C固定于水平面上，質(zhì)量mB10kg

的物體B置于斜面上，與斜面的動摩擦因數(shù)0.5；物體B通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，連接B

的一段細繩與斜面平行，滑輪通過輕桿固定在天花板上。重力加速度為g10m/s2（sin370.6，cos370.8）

（1）若物體B恰好沿斜面勻速下滑，求物體A的質(zhì)量mA；

（2）若物體A的質(zhì)量為mA15kg，由靜止釋放A物體，求運動過程中，繩中拉力的大小FT。

【答案】（1）mA2kg；（2）FT120N

【詳解】（1）B勻速下滑，A勻速上升繩中拉力為

FTmAg

B勻速下滑，則

mBgsinFTmBgcos0

解得

mA2kg

（2）由于

mAgmBgsinmBgcos

則B沿斜面加速上滑動，對B有

FTmBgsinmBgcosmBa

對A有

mAgFTmAa

解得

FT120N

14．（2023上·天津寧河·高一天津市寧河區(qū)蘆臺第一中學校考期末）如圖所示，斜面體上固定一質(zhì)量忽略不計的豎

直擋板，質(zhì)量m1.0kg的勻質(zhì)光滑球置于斜面體與擋板之間，斜面體質(zhì)量M2.0kg、傾角37，置于粗糙水平

面上，現(xiàn)對斜面體施加一水平向右的外力使斜面體向右運動。已知斜面體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.20，

sin370.6，cos370.8，取g10ms2。則：

（1）若在外力作用下斜面體與球一起向右做勻速運動，求斜面體對球的彈力大小FN1和擋板對球的彈力大小FN2；

（2）當擋板對球的作用力剛好為零時，求斜面體受到水平向右的外力大小F。

【答案】（1）FN112.5N，F(xiàn)N27.5N；（2）F28.5N

【詳解】（1）根據(jù)題意，對球受力分析，如圖所示

由平衡條件有

mg

F，F(xiàn)mgtan

N1cosN2

代入數(shù)據(jù)解得

FN112.5N，F(xiàn)N27.5N

（2）當擋板對球的作用力為零時，設斜面體與球一起向右運動的加速度為a，由牛頓第二定律，對球有

mgtanma

對整體有

FMmgMma

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

F28.5N

15．（2023上·江蘇鹽城·高一校聯(lián)考期末）如圖所示，質(zhì)量為3kg的一只長方體形空鐵箱在水平拉力F作用下沿水

平面向右勻加速運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1為0.2，此時有一個質(zhì)量為1kg的物塊恰好能靜止在空鐵箱

2

內(nèi)壁上，如圖所示，物塊與鐵箱內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為μ2為0.5，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s。求：

（1）物塊受到鐵箱的摩擦力Ff大??；

（2）鐵箱向右勻加速運動的加速度a大??；

（3）水平拉力F的大小。

【答案】（1）10N；（2）20m/s2；（3）88N

【詳解】（1）根據(jù)題意可知，物塊恰不下滑，則由平衡條件可得

Ffmg10N

（2）物塊隨鐵箱向右做勻加速運動，則可知物塊與鐵箱的加速度相同，設為a，鐵箱對物塊的支持力為FN，由牛

頓第三定律可知，鐵箱對物塊的支持力大小等于物塊對鐵箱的壓力大小，則有

Ff2FN

解得

FN20N

由牛頓第二定律可得

FNma

解得

a20m/s2

（3）對鐵箱，由牛頓第二定律可得

F1(mM)g(mM)a

解得

F88N

專題強化

一、單選題

16．（2023上·遼寧沈陽·高一遼寧實驗中學?？计谥校┤鐖D所示，小車內(nèi)沿豎直方向的一根輕質(zhì)彈簧和一條與豎直

方向成角的輕質(zhì)細繩拴接一小球，此時小車與小球保持相對靜止，一起在水平面上向右運動，下列說法正確的是

（）

A．細繩一定對小球有拉力

B．輕彈簧一定對小球有彈力，彈力方向可以向上也可以向下

C．細繩一定對小球有拉力，但是輕彈簧不一定對小球有彈力

D．細繩不一定對小球有拉力，輕彈簧也不一定對小球有彈力

【答案】D

【詳解】A．若小車勻速運動，則小球在水平方向受力為零，可知此時細繩對小球無拉力，選項A錯誤；

B．當車有向右的加速度時，且當加速度大小為

a=gtanα

時輕彈簧對小球無彈力，選項B錯誤；

CD．由以上分析可知，細繩不一定對小球有拉力，輕彈簧也不一定對小球有彈力，選項C錯誤，D正確。

故選D。

17．（2023上·湖南長沙·高一長郡中學?？计谥校┤鐖D所示是采用動力學方法測量空間站質(zhì)量的原理圖，飛船與空

間站對接后，在推進器工作時測出飛船和空間站一起運動的加速度為a，若已知飛船質(zhì)量為m1，推進器的平均推力

大小為F，則空間站的質(zhì)量m2為（）

FFFF

A．mB．mC．mD．

a1a11aa

【答案】B

【詳解】對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得

F

a

m1m2

則空間站的質(zhì)量

F

mm

2a1

故選B。

18．（2023上·山西運城·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，兩個傾角相同的滑桿上分別套有A、B兩個圓環(huán)，兩個圓環(huán)分別

用細線懸吊兩一個物體C、D，當它們都沿滑桿向下滑動時A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下。下列說法正確

的是（）

A．A、B環(huán)與滑桿之間都有摩擦力

B．A、B環(huán)與滑桿之間都沒有摩擦力

C．A環(huán)做的是勻速直線運動

D．B環(huán)做的是勻速直線運動

【答案】D

【詳解】AC．假設A環(huán)與桿間的摩擦力為f，對A環(huán)受力分析如圖1

根據(jù)牛頓第二定律有

mAgsinfmAa

對小球C則有

mCgsinmCa

聯(lián)立解得

agsin，f0

即可知A環(huán)與桿間無摩擦，A環(huán)與小球C一起做勻加速直線運動，故AC錯誤；

BD．對D球受力分析，受重力和豎直向上的拉力，假設D球合力不為零，則其合力一定在豎直方向上，由于D球

沿著桿做直線運動，合力應與速度方向共線，即沿著桿的方向，顯然假設不成立，D球所受合力一定為零，即D球

做勻速直線運動；在對B環(huán)受力分析，假設受到桿的摩擦力，受力分析如圖2

由于D球做勻速直線運動，則B環(huán)也一定做勻速直線運動，合力為零，分析可知，B環(huán)一定要受到沿桿向上的摩擦

力作用合力才能為零，因此假設成立，B環(huán)受摩擦力作用，故B錯誤，D正確。

故選D。

19．（2023上·湖北鄂州·高一?？计谀┤鐖D所示，在光滑水平面上，質(zhì)量分別為1kg和2kg的物塊A和B與輕質(zhì)彈

簧相連，用大小為F15N的恒力作用在A上，使A和B相對靜止一起向左勻加速運動，則下列說法正確的是

（）

A．彈簧的彈力大小等于5N

B．A的加速度大小為15m/s2

C．突然撤去F瞬間，B的加速度大小為5m/s2

D．撤去F后的短暫時間內(nèi)，A、B的速度都將減小

【答案】C

【詳解】AB．以A、B為做整體，根據(jù)牛頓第二定律可得

FmAmBa

解得

a5m/s2

隔離B，對B受力分力，由牛頓第二定律可得

F彈mBa

解得

F彈10N

故AB錯誤；

C．撤去外力F的瞬間，彈簧彈力來不及發(fā)生變化，故B的加速度瞬間不變，仍為5m/s2，故C正確；

D．撤去F后的短暫時間內(nèi)，A物塊在彈簧彈力作用下，速度將減小，B在彈簧彈力作用下，速度將繼續(xù)增大，故

D錯誤。

故選C。

20．（2023上·山東泰安·高一?？计谀┵|(zhì)量為2m的物體A和質(zhì)量為m的物體B相互接觸放在水平面上，如圖所

示。若對A施加水平推力F，使兩物體沿水平方向做勻加速直線運動，下列說法正確的是（）

F

A．若水平面光滑，物體A的加速度為

3m

2

B．若水平面光滑，物體A對B的作用力為F

3

Fmg

C．若物體A與地面無摩擦，B與地面的動摩擦因數(shù)為，則物體A對B的作用力大小為

3

Fmg

D．若物體A與地面無摩擦，B與地面的動摩擦因數(shù)為，則物體B的加速度為

3

【答案】A

【詳解】A．如果水平面光滑，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得

F2mma

解得

F

a

3m

故A正確；

B．如果水平面光滑，以B為研究對象，由牛頓第二定律得，A對B的作用力為

1

TmaF

3

故B錯誤；

CD．若物體A與地面無摩擦，B與地面的動摩擦因數(shù)為，以系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律可得

Fmg2mma'

解得

Fmg

a'

3m

以B為研究對象由牛頓第二定律得

T'mgma'

解得

F2mg

T'

3

故CD錯誤。

故選A。

21．（2023上·河北邢臺·高一邢臺一中?？计谀┤鐖D所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持

靜止，用大小等于1.5mg的恒力F向上拉B，運動距離為h時，B與A分離。下列說法中正確的是（）

A．B與A剛分離時，彈簧長度等于原長

B．B與A剛分離時，它們的加速度為0.5g

mg

C．彈簧的勁度系數(shù)等于

h

D．在B與A分離之前，它們做勻加速直線運動

【答案】B

【詳解】B．B與A剛分離時，B與A間彈力為零，對物體B受力分析有

F合Fmgma

可得

a0.5g

B與A剛分離時，加速度相等，它們的加速度為0.5g，故B正確；

A．B與A剛分離時，對物體A受力分析有

F彈mgma

解得

F彈1.5mg

彈力方向向上，可知B與A剛分離時，彈簧長度處于壓縮狀態(tài)，故A錯誤；

C．A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止有

kx12mg

B與A剛分離時，有

kx2F彈1.5mg

且

x1x2h

解得彈簧的勁度系數(shù)等于

mg

k

2h

故C錯誤；

D．在B與A分離之前，將A和B作為整體，根據(jù)牛頓第二定律有

Fkx2mg

a

2m

在B與A分離之前，彈簧彈力一直大于mg且在減小，可得加速度方向向上，大小逐漸減小，故它們做加速度減小

的加速直線運動，故D錯誤。

故選B。

22．（2023下·河南平頂山·高一汝州市第一高級中學校聯(lián)考階段練習）如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m13kg、m22kg

的物塊1、2置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接。兩個大小分別為F140N、F230N的水平拉力

分別作用在物塊1、2上，則（）

A．彈簧測力計的示數(shù)為10N

B．彈簧測力計的示數(shù)為30N

2

C．在突然撤去力F2的瞬間，物塊2的加速度大小為8m/s

2

D．在突然撤去力F1的瞬間，物塊2的加速度大小為2m/s

【答案】D

【詳解】AB．以物塊1、2整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

FF

a122m/s2

m1m2

以物塊1為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

F1Fm1a

解得

F34N

可知彈簧測力計的示數(shù)為34N，故AB錯誤；

C．在突然撤去力F2的瞬間，彈簧測力計的彈力不發(fā)生變化，故物塊2的加速度為