高三物理专项基础训练 第14练 牛顿第三定律与连接体问题

第14练 牛顿第三定律与连接体问题

基础过关

一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）

1．关于牛顿第三定律，下列说法中正确的是（ ）

A ．作用力先于反作用力产生，反作用力是由作用力引起的

B ．作用力发生变化后，反作用力才发生变化

C ．任何一个力的产生必涉及两个物体，它总有反作用力

D ．一对作用力和反作用力的合力一定为零

2．如图所示，A 、B 两物体质量均为m ，叠放在轻弹簧上，当对A 施加一竖直向下大小为F 的力将弹簧压缩一段，而后突然撤去F 的瞬时，则关于A 的加速度及A 、B 之间的相互作用力，下列说法中正确的是（ ）

A ．加速度为0，作用力为mg

B ．加速度为m F

2，作用力为（mg+2F ）

C ．加速度为m F

，作用力F+mg

D ．加速度为m F ，作用力为2F

mg +

3．如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m 的重物.现用一竖直向上的外力F 拉着弹簧测力计，使其向下做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为（ ）

A ．mg

B ．F

C ．0m m m

+ F D ．

00m m m + F

4．如图所示，质量为M 的框架放在水平面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为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（ ）

A ．g

B ．m g

m M )(-

C ．0

D ．m g

m M )(+

5．物体B 放在物体A 上，A 、B 的上下表面均与斜面平行如图所示，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向下做匀减速运动时（ ）

A ．A 受到

B 的摩擦力沿斜面方向向上

B ．A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下

C ．A 、B 间的摩擦力为零

D ．A 、B 间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质

二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）

6．如图所示，用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B 物体上加一个小物体，它和中间的B 物体一起运动，且原拉力F 不变，那么在加上小物体以后两段绳中的拉力Ta 和Tb 的变化情况是（ ）

A ．Ta 增大

B ．Tb 增大

C ．Ta 变小

D ．Tb 变小

7．如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m 和M 的两物体A 与B 用细绳连接，在B 上施加一个水平恒力F ，两物体做匀加速直线运动.关于两物体间细绳上的拉力，下列说法中正确的是（ ）

A ．地面光滑时，绳子拉力大小等于m M mF

+

B ．地面不光滑时，绳子拉力大小也m M mF

+

C ．地面不光滑时，绳子拉力大小于m M mF

+

D ．地面不光滑时，绳子拉力小于m M mF

+

三、计算题

8．如图所示，放在光滑水平桌面上的滑块质量为m1，细线的一端与m1相连，细线跨过光滑的定滑轮后在另一端施加一竖直向下的拉力F=m2g ，求：

（1）m1的加速度；

（2）若细线的另一端挂一重m2g 的物体，则m1的加速度又是多大？

9．如图所示，物体A 放在物体B 上，物体B 放在光滑的水平面上，已知mA=6kg ，mB=2kg ，A 、B 间动摩擦因数μ=0.2，在A 物体上施加一水平拉力F ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要让A 、B 间产生相对滑动，则拉力F 至少为多大？（g 取10m/s2）.

10．如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘中有质量为m 的物体，当盘静止时，弹簧伸长了l ，今向下拉盘使弹簧再伸长△l 后停止，然后松手放开，设全过程中弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力为多大？

11．如图所示，斜面体C 与木楔B 的接触面光滑.C 固定在地面上，其倾角θ=37°，将质量为m=0.5kg 的物体A 置于B 上，A 、B 接触面粗糙且水平.当A 、B 保持相对静止一同沿斜面下滑时，求B 对A 的静摩擦力.

12．如图所示，质量为M 的斜面体置于水平面上，其上有质量为m 的小物块，各接触面均无摩擦，第一次将水平力F1加在m 上；第二次将水平力F2加在M 上.两次都要求m

与M 不发生相对滑动，求21

F F 的值.

能力提升

13．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉力为（ ）

A ．53mg

μ

B ．43mg

μ

C ．23mg

μ

D ．3μmg

14．如图所示，一辆汽车A 拉着装有集装箱的拖车B ，以速度v1=30m/s 进入向下倾斜的直车道.车道每100m 下降2m.为使汽车速度在s=200m 的距离内减到v2=10m/s ，驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70%作用于施车B ，30%作用于汽车A.已知A 的质量m1=2 000kg ，B 的质量m2=6 000kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.（重力加速度g 取10m/s2）

第14练 牛顿第三定律与连接体问题

1.C

2.B

3.C

4.D

5.C

6.AD

7.AB

8.21212m m g m m g

m +

9.48N

10.当弹簧伸长l 静止时对整体有平衡条件有

g m m kl )(0+=，

当松开手时对整体有

a m m g m m l l k )()()(00+=+-∆+，

对m 有N －mg=ma ，

解得 .)1(mg l t N ∆+

=

11.A 、B 整体用牛顿第二定律有a=gsin θ，

对A 有N mg ma f 4.2cos sin cos ===θθθ

12.在第一种情况下对整体有F1=（M+m ）a1，

对m 有F1-N1sin θ=ma1，N1cos θ=mg ， 解得M mg m M F θ

tan )(1+=

在第二种情况下对整体有F2=（M+m ）a2，

对m 有N2sin θ=ma2，N2cos θ=mg

解得F2=（M+m ）gtan θ， 得M m F F =2

1 13.B

14.汽车沿倾角斜车做匀减速运动，用a 表示加速度的大小，

有

as v v 22122-=- 用F 表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有

a m m a g m m F )(sin )(2121+=+- 式中21021002sin -⨯==

a ③

设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f ，根据题意

F f 10030= 方向与汽车前进方向相反；用f1表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同.以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有a m a g m f f 111sin =--