高中物理弹簧牛二连接体专题练习.docx

高中物理弹簧牛二连接体专题练习.docx

《高中物理弹簧牛二连接体专题练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理弹簧牛二连接体专题练习.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中物理弹簧牛二连接体专题练习

弹簧牛二连接体专题练习

一、计算题

1、一弹簧一端固定在倾角为37°光滑斜面的底端，另一端拴住的质量m1=4kg的物块P，Q为一重物，已知Q的质量

m2=8kg，弹簧的质量不计，劲度系数k=600N/m，系统处于静止，如右图所示．现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，

使它从静止开始斜向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后，F为恒力．求力F的最大值与最小值．（g=10m/s2）

2、物体P放在粗糙水平地面上，劲度系数k=300N/m的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端固定在质量为m=1kg的物体P上，弹簧水平，如图所示。

开始t=0时弹簧为原长，P从此刻开始受到与地面成θ=37°的拉力F作用而向右做

加速度a=1m/s2的匀加速运动，某时刻t=t0时F=10N，弹簧弹力FT=6N，取sin37°=0.6、cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）t=t0时P的速度；

（2）物体与地面间的动摩擦因数μ。

3、质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置在矩形匣子中，如图所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器，当匣子随升降机以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子顶部的压力传感器显示的压力为6.0N，底

部的压力传感器显示的压力为10.0N（g=10m/s2）

（1）当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器示数的一半时，试确定升降机的运动情况。

（2）要使匣子顶部压力传感器的示数为零，升降机

沿竖直方向的运动情况可能是怎么样的？

4、如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数k＝200N/m。

求：

（1）物体所受的最大静摩擦力为多大？

（2）物体所受的滑动摩擦力为多大？

（3）物体与地板间的动摩擦因数是多少？

（g均取10m/s2）

5、木板甲、乙分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了

2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动．现将F＝1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所

示。

求：

（1）木块乙所受摩擦力大小

（2）木块甲所受摩擦力大小

6、如图10所示，位于竖直侧面的物体A的质量mA=0.5kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1.0kg，物体B与桌面

间的动摩擦因数μ＝0.2，轻绳和滑轮间的摩擦不计，且轻绳的OB部分水平，OA部分竖直，取g＝10m/s2.

问：

（1）若用水平力F向左拉物体B，使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动，所需水平力是多大？

（2）若用与水平方向成37°角斜向左上的外力F′拉物体B，使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动，则所需外力F′是多大？

此过程物体B对水平面的压力是多大？

（sin37°=0.6,cos37°=0.8）

7、粗糙的地面上放着一个质量的斜面，斜边部分光滑，底面与地面的动摩擦因数，倾角，在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量的小球，弹簧劲度系数，现给斜面施加一水平向右为F的恒力作用，使整体向右以匀加速运动，已知，，。

1）求F的大小；

2）求出弹簧的型变量及斜面对小球的支持力大小。

8、如图所示，一根质量可忽略的轻弹簧，劲度系数为k=200N/m，下面悬挂一个质量为m=2kg的物体A处于静止状态

（弹簧在弹性限度以内），用手拿一块木板B托住A往上压缩弹簧至某位置（g＝10m/s2）．

（1）若突然撤去B的瞬间，A向下运动的加速度为a1=11m/s2，求此位置弹簧的压缩量；

（2）若用手控制B，使B从该位置静止开始以加速度a2=2m/s2向下做匀加速运动，求AB分离时，弹簧的伸长量以及A做匀加速直线运动的时间.

9、如图所示，轻质弹簧上端拴一质量为m的小球，平衡时弹簧的压缩量为x，在沿竖直方向上下振动的过程中，当

小球运动到最低点时，弹簧的压缩量为2x，试求此时小球的加速度和弹簧对地面的压力．

10、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量相等，均为m，弹簧的劲

度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态．现开始用沿斜面方向的力F（F未知）拉物块A使之向上做加速度

为a的匀加速运动，当物块B刚要离开C时，沿斜面方向的力为F（F未知）保持此时的值变为恒力，且此时弹簧与物块A连接处断裂，物块A在恒力作用下继续沿斜面向上运动．重力加速度为g，求：

（1）恒力F的大小；

（2）物块A从断裂处继续前进相同的距离后的速度．

、选择题

11、（2010全国理综1）如图6-4，轻弹簧上端与一质量为的木块1相连，下端与另一质量为的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。

现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、

2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g。

则有

A．a1=0，a2=g

C．a1=0，a2=g

B．a1=g，a2=g

D．a1=g，a2=g

12、如图2，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线

悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为

△l1和△l2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间

13、如图所示,A、B两小球分别连在轻绳两端,B球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上.A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为（）

14、（2016开封联考）如图所示，两轻质弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹

簧水平，a、b两弹簧的劲度系数分别为k1、k2，重力加速度为g，则（）

A．a、b两弹簧的伸长量之比为

B．a、b两弹簧的伸长量之比为

C．若弹簧b的左端松脱，则松脱瞬间小球的加速度为

D．若弹簧b的左端松脱，则松脱瞬间小球的加速度为g

15、（2016河北五校联盟联考）如图，A、B、C三个小球质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的绳子连在一起，BC之间用轻弹簧栓接，用细线悬挂在天花板上，整个系统静止。

现将A上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是

D．g，g，0

A上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪

之间用轻弹簧栓接，用细线悬挂在天花板上，整个系统静止。

现将

断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是

A．1.5g，1.5g，0

B．g，2g，0

C．g，g，g

D．g，g，0

17、（2016山东师大附中质检）如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M（m：

M=1：

2）的物块A、B用轻弹相

连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样的大小的力F竖直加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，则x1：

x2等于

A．1：

1

B．1：

2

C．2：

1

D．2：

3

18、如图所示．在光滑水平面上有物体A、B，质量分别为m1、m2．在拉力F作用下，A和B以加速度a做匀加速直线

运动．某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1、a2．则（）

A．a1=a2=0

19、如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为和，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质

弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是（）

A．B．C．D．

20、A、B两球的质量均为m，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，A球左侧靠墙，用力F向左推B球将

弹簧压缩，如图所示，然后突然将力F撤去，在撤去力F的瞬间，A、B两球的加速度分别为

高一资料介绍

高一上期中考部分

1.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（物理）

2.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（语文）

3.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（数学）两份

4.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（化学）

物理部分

1.高一物理运动学综合练习--基础

2.高一物理运动学综合练习--提升

3.高一物理牛顿定律综合练习--基础

4.高一物理牛顿定律综合练习--提升

5.传送带专题练习

6.滑板滑块专题练习

7.弹簧牛二连接体专题练习

数学部分

1.2018年数学必修二专项练习

2.2018年数学必修三专项练习

3.2018年数学必修四专项练习

4.2018年数学必修一能力提高卷

5.2018年数学必修一练习——精选高考题

6.2018年数学必修四练习——精选高考题

高一上期末考部分

1.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（语文）

2.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（数学）必修一二

3.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（数学）必修一三

4.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（数学）必修一四

5..2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（英语）

6.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（物理）

7.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（化学）

8.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（生物）

9.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（历史）

10.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（政治）

11.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（地理）

弹簧牛二连接体专题练习参考答案

、计算题

1、解：

设刚开始时弹簧压缩量为x0

则（m1+m2）gsinθ=kx0①

由牛顿第二定律知

kx1﹣m1gsinθ=m1a②

前0.2s时间内P、Q向上运动的距离为

当P、Q开始运动时拉力最小，此时有

Fmin=（m1+m2）a=36N

当P、Q分离时拉力最大，此时有

Fmax=m2（a+gsinθ）=72N．

2、

（1）0.2m/s；

（2）μ=0.25

【解析】

试题分析：

（

1）设t=t0时，弹簧伸长量为x，此时物体P的速度为v

由胡克定律得：

FT=kx

由匀变速直线运动规律得：

v2=2ax

联立以上两式，代入数据得：

v=0.2m/s

2）设物体P与水平地面的动摩擦因数为μ，则摩擦力Ff=μ（mg-Fsin37°）当t=t0时，由牛顿第二定律得：

Fcos37°-FT-Ff=ma

联解得：

μ

=0.25

考点：

胡克定律；牛顿第二定律；匀变直线运动规律【名师点睛】本题主要考查了胡克定律、牛顿第二定律、匀变直线运动规律，是一个基础题。

解决这样的问题的关键是正确进受力分析和过程分析，特别要注意，压力的大小不等于重力的大小。

3、

（1）设顶部传感器的压力大小为F1，底部传感器的压力大小为F2，由题意可知底部传感器的压力保持不变，

即F2=10N。

（1分）

由牛顿定律可知：

（2分）

故：

（1分）

当匣子顶部压力传感器的示数为底部传感器的示数的一半时，

故升降机的运动情况为匀速直线运动或保持静止。

（2分）

2）欲使匣子顶部压力传感器的示数为零，即F1=0，对物块由牛顿第二定律有：

（2分）

又：

（1分）

故：

此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力，即Ff＝5N。

（2分）

（3）由滑动摩擦力公式可得：

Ff＝μFN＝μmg，（2分）

求得μ＝0.25。

（2分）

5、

（1）由题意可得木块乙受到的最大静摩擦力

Fmax＝μFN＝0.25×60N＝15N，

弹簧的弹力F弹＝kx＝400×0.02N＝8N，

木块乙受到向右的力F弹＋F＝9N

（2）木块甲受到的最大静摩擦力Fmax′＝μFN＇＝0.25×50N＝12.5N，

弹簧的弹力F弹＝8N

6、解：

（1）若外力F水平，A和B一起向左匀加速运动，受力分析如图3′（2分）

对A根据牛顿第二定律得：

FT-mAg=mAa⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2分）

对B在水平方向根据牛顿第二定律得:

F-FT-μFN1=mBa⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2分）

竖直方向：

FN1-mBg=0⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2分）

解得水平力大小：

F＝FT+mB（μg+a）=10N⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1分）绳子拉力大小：

FT=mA（g+a）=6N⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1分）

（2）若拉力F斜向左上，物体A和B一起匀加速运动，受力分析如图4′所示⋯⋯⋯（1分）

对A由

（1）知FT=6N

对B在水平方向根据牛顿第二定律得：

F′cos37°-FT-μFN=mBa⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1分）

竖直方向：

F′sin37°+FN-mBg=0，⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1分）

解得外力大小：

F′==N≈10.9N⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1分）

根据牛顿第三定律得物体B对水平面的压力大小：

FN′=FN=N≈3.5N⋯⋯⋯⋯（1分）

7、

（1）整体以匀加速向右运动，对整体应用牛顿第二定律：

，得。

（2）设弹簧的形变量为，斜面对小球的支持力为，对小球受力分析：

在水平方向：

在竖直方向：

解得：

，。

8、

（1）设此时弹簧压缩量为，对A分析，由牛顿第二定律：

2）AB分离时A的加速度为a2，B对A的支持力为0，设此时弹簧伸长量为

对A分析，由牛顿第二定律：

设A匀加速时间为t，则：

9、解析：

设弹簧劲度系数为k，

平衡时：

kx＝mg

最低点时：

k·2x－mg＝ma

解得：

a＝g，方向竖直向上．

最低点时，小球受到的弹力F＝k·2x＝2mg，

弹簧对地面的压力N＝F＝2mg，方向竖直向下．

答案：

g，竖直向上2mg，竖直向下

10、解：

（1）令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知：

kx2=mgsinθ

F﹣mgsinθ﹣kx2=ma

联立得：

F=mg+ma

（2）令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和平衡条件可知

mgsinθ=kx1

弹簧与物块A连接处断裂，物块A的瞬时速度为v，

由s=x1+x2

又：

v2=2as

物块A在恒力作用下继续沿斜面向上运动，由胡克定律和牛顿定律可知

F﹣mgsinθ=ma2

解得：

答：

（1）恒力F的大小是mg+ma；

2）物块A从断裂处继续前进相同的距离后的速度是

、选择题

11、C

名师解析】

抽出木板前，木块1在重力mg与弹簧弹力F作用下处于平衡状态，F=mg；质量为M的木块2受到木板的支持力F'=Mg+F。

在抽出木板的瞬时，弹簧中弹力并未改变，木块1受重力和弹簧向上的弹力作用，mg=F，a1=0。

木块2受重

12、A

【点评】对于轻弹簧或橡皮筋类，若释放端未连接物体，则轻弹簧的弹力可突变为零；若释放端连接物体，则轻弹簧的弹力不能发生突变，释放瞬间其弹力不变。

13、C

14、

15、A

【名师解析】剪断细线前，由平衡条件可知，A上端的细线中拉力为3mg，AB之间细线中拉力为2mg，轻弹簧中拉力

为mg。

在剪断细线的瞬间，轻弹簧中拉力不变，小球C所受合外力为零，C的加速度为零。

AB小球被细线栓在一起，

整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力，由牛顿第二定律，3mg=2ma，解得a=1.5g，选项A正确。

16、A

17、A

名师解析】

对左图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a=，对A物体有：

F弹-μmg=ma，

得F弹=

=kx1，x1=．

对右图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a′=，对A物体有：

F弹

18、D牛顿第二定律；胡克定律．

【分析】突然撤去拉力F的瞬间，弹簧弹力没有发生变化，所以A受力不变，B只受弹簧弹力作用，根据牛顿第二定

律即可求解．

【解答】解：

当力F作用时，对A运用牛顿第二定律得：

突然撤去拉力F的瞬间，弹簧弹力没有发生变化，所以A受力不变，即a1=a；

B只受弹簧弹力作用，根据牛顿第二定律得：

故选D

19、B

【解析】

试题分析：

两木块一起匀加速运动，它们有共同的加速度，对于整体，由

B正确。

考点：

牛顿第二定律、物体的弹性和弹力

名师点睛】两木块之间的距离就是弹簧后来的长度，由胡克定律很容易求出，本题较简单。

20、B

2分）

加速度方向竖直向上。

故升降机的运动情况以大小大于或等于10m/s2*4的加速度向上做匀速直线运动或向下做匀减速

直线运动。

4、答案：

（1）6N

（2）5N（3）0.25

解析：

（1）当物体刚开始被拉动时，弹簧的伸长量为Δx1＝11cm－8cm＝3cm，

根据胡克定律可得：

弹簧的弹力为：

F1＝kΔx＝200N/m×0.03m＝6N，（2分）

此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力，即Ffmax＝6N。

（2分）