2021届高考物理二轮复习力与直线运动专项练习（6）动力学中的连接体问题

2021届高考物理二轮复习力与直线运动专项练习（6）

动力学中的连接体问题

1.如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(   )

A.轻绳P的弹力大小可能小于 B.弹簧Q可能处于压缩状态

C.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g D.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为

2.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，物块质量分别为m和，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，紧挨在一起但之间无弹力。已知重力加速度为g。某时刻将细线剪断，则在细线剪断的瞬间，下列说法正确的是(   )

A.物块A的加速度为0  B.物块A的加速度为

C.物块B的加速度为0  D.物块B的加速度为

3.如图所示，质量分别为和的两物块，用一轻弹簧相连，将用轻绳悬挂于某处，调整细绳的长度，当系统处于静止状态时，物块恰好对地面没有压力，此时轻弹簧的形变量为。已知重力加速度为，若突然剪断细绳，则下列说法正确的是（   ）

A.剪断细绳后，物块向下运动时速度最大

B.剪断细绳后，物块向下运动时速度最大

C.剪断细绳瞬间，物块的加速度大小为

D.剪断细绳瞬间，物块的加速度大小为

4.如图，质量分别为的两个木块通过轻弹簧连接，木块放在水平桌面上，木块用轻绳通过定滑轮在力的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成角。不计滑轮与绳间的摩擦。则下列正确的是（   ）

A. 木块对桌面的压力

B.木块与桌面之间的动摩擦因数

C.弹簧与水平方向的夹角的正切值

D. 弹簧的弹力大小为

5.如图所示,倾角为37°的斜面固定在水平地面上,斜面上有一质量为的滑块通过轻绳绕过光滑定滑轮与质量为的小球相连(轻绳与斜面平行)。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5,现由静止释放滑块,取重力加速度,不计空气阻力。则滑块在斜面上运动时,轻绳受到的拉力大小为(   )

A.  B. C. D.

6.如图所示,水平面上有一小车,车内有一轻弹簧左端固定,右端连接一小球,轻绳下端连接小球,上端固定。若小车以为重力加速度大小)的加速度水平向右做匀加速直线运动,弹簧恰好水平,轻绳与竖直方向的夹角为37°，取，以水平面为参考系,则剪断轻绳的瞬冋,小球的加速度（   ）

A.大小为,方向水平向右 B.大小为，方向斜向右下方

C.大小为，方向斜向左下方 D.大小为，方向斜向左下方

7.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，不可伸长的轻绳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不可伸长的轻绳2系着质量为的重锤C。已知重力加速度为g，各接触面之间的动摩擦因数均为，不计绳与滑轮间的摩擦，系统由静止开始运动，下列说法正确的是(   )

A.的加速度大小均为

B.轻绳1的拉力为

C.轻绳2的拉力为

D.当A运动到B的左端时，物体C的速度为

8.如图所示，粗糙的水平地面上有三块完全相同的木块，质量均为之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍做加速运动，且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是(   )

A.无论粘在哪个木块上面，系统的加速度都将减小

B.若粘在A木块上面，则绳的拉力减小，间摩擦力不变

C.若粘在B木块上面，则绳的拉力增大，间摩擦力减小

D.若粘在C木块上面，则绳的拉力和间摩擦力都减小

9.如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块.另一端与斜面上的物块相连，系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动，直至悬挂的细绳与竖直方向成45°.已知始终保持静止，则在此过程中（   ）

A.水平拉力的大小可能保持不变

B.所受细绳的拉力大小一定一直增加

C.所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

10.如图所示，木块分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.24.夹在之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为.系统置于水平地面上静止不动.现用水平力作用在木块上，则(    )

A.若，则木块B所受摩擦力大小是9 N

B.若，则木块A所受摩擦力大小是

C.若木块能一起保持匀速运动，则拉力

D.若木块能一起保持匀速运动，则间弹簧的伸长量为

11.如图所示，两物体叠放在水平桌面上，轻质细绳一端连接，另一端绕过定滑轮连接物体。已知的质量为，的质量为。之间的动摩擦因数为，与桌面之间的动摩擦因数为。由静止释放，在下落的过程中(未落地，未碰滑轮)。下列说法正确的是(   )

A.若，当的质量时，之间的摩擦力为0

B.若，当的质量时，绳子拉力为

C.若，当的质量时，之间的摩擦力为

D.若，当的质量时，的加速度为

12.如图甲所示，斜面体放在粗糙的水平地面上，两斜面光滑且倾角分别为和，两小滑块P和Q用绕过滑轮不可伸长的轻绳连接，分别置于两个斜面上，且轻绳平行于斜面，已知和斜面体均静止不动。若交换两滑块位置，如图乙所示，再由静止释放，斜面体仍然静止不动，P的质量为m，取，重力加速度大小为g，不计滑轮的质量和摩擦，则下列判断正确的是(   )

A.Q的质量为

B.在图甲中，斜面体与地面间有摩擦力

C.在图乙中，滑轮受到轻绳的作用力大小为

D.在图乙中，斜面体对地面的摩擦力方向水平向左

答案以及解析

1.答案：C

解析：轻绳P竖直，轻弹簧Q弹力为零，弹簧处于原长状态，轻绳P的弹力大小等于，选项A、B错误；剪断轻绳瞬间，物块只受重力，物块的加速度大小为g，选项C正确，D错误.

2.答案：B

解析：剪断细线前，弹簧的弹力，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为；对组成的系统，加速度，即A和B的加速度均为。

3.答案：B

解析：AB．剪断细绳前，物块受力平衡：

剪断细绳后，物块落地，刚开始物块受到竖直向下的重力和弹力，物块加速下落，下落过程中弹力变小，加速度减小。当弹簧恢复原长后，物块继续向下运动，压缩弹簧，当弹簧弹力等于重力时，物块加速度减为零时速度最大，此时弹簧压缩量为，对物块：

解得：，物块向下运动的总距离为，A错误，B正确；

CD．剪断细绳前，物体受力平衡：

剪断细绳后，弹簧弹力不突变，重力和弹力的合力与剪断前绳子拉力等大反向，所以物体的加速度：

CD错误。

故选B。

4.答案：C

解析：A. 对物块和弹簧构成的系统整体受力分析可知：

根据牛顿第三定律可知木块对地面的压力为，故A错误；

B. 题中未说明最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，所以无法计算动摩擦因数，故B错误；

CD.对物块受力分析，正交分

两式相比解得：

 两式平方相加解得：

 故C正确，D错误。

5.答案：A

解析：本题考查受力分析和牛顿第二定律，目的是考查学生的分析综合能力。对整体受力分析，由牛顿第二定律可知，2mg-mgsinθ-μmgcosθ=3ma，对小球由牛顿第二定律可知，2mg-T=2ma，解得，选项A正确。

6.答案：D

解析：剪断轻绳前，对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力、轻绳的拉力T和水平方向的弹簧弹力N.根据牛顿第二定律有，解得,“-”表示弹簧弹力方向水平向左.弹力为拉力.则剪断轻绳的瞬间.弹簧弹力仍然为N，则小球受到的合外力大小。根据牛顿第二定律有，解得，方向斜向左下方，选项D正确。

7.答案：BD

解析：三个物体的加速度大小相等，设三个物体的加速度大小均为a，对物体A：，对B：，对C：，联立解得，选项B正确，A、C错误；当A运动到B的左端时有，此时物体的速度均为，选项D正确。

8.答案：ACD

解析：设橡皮泥的质量为，因木块间无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘在哪一木块上，根据牛顿第二定律都有都将减小，A正确.若橡皮泥粘在A木块上面，对C进行受力分析，C受恒力F、摩擦力、细绳的拉力T的作用，有，则减小，不变，则T增大；再对B进行受力分析，B受拉力T和A对B的摩擦力作用，因T增大，a减小，由牛顿第二定律可知，间的摩擦力增大，B错误.若橡皮泥粘在B木块上面，以A为研究对象，由可知，a减小，则间摩擦力减小，由对B选项的分析可知，当a减小时，T增大，C正确.若橡皮泥粘在C木块上，对A有，由于a减小，所以间的摩擦力减小，以为一个整体，有，可得减小，则T减小，D正确.

9.答案：BD

解析：如图所示，以物块为研究对象，它在水平向左拉力作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为的过程中，水平拉力逐渐增大，绳子拉力逐渐增大，A错误，B正确；

对受力分析可知，若起初受到的摩擦力沿斜面向下，则随着绳子拉力的增加，则摩擦力也逐渐增大；若起初受到的摩擦力沿斜面向上，则随着绳子拉力的增加，摩擦力可能先减小后增加，C错误，D正确。

10.答案：AD

解析：AB、弹簧的压缩量,弹簧的弹力为：;木块与地面间的最大静摩擦力为：;木块与地面间的最大静摩擦力为：

若,对木块有：;所以木块仍静止不动,所受的摩擦力仍为静摩擦力,其大小为：，施加后,木块的受力情况不变,所受的静摩擦力大小为：.故A正确，B错误。

CD、若木块能一起保持匀速运动,以整体为研究对象,由平衡条件知：拉力

对,由平衡条件得，解得间弹簧的伸长量，故C错误，D正确。

11.答案：AD

解析：若，当的质量时，即绳子拉力小于整体的最大静摩擦力，整体保持静止，之间的摩擦力为0，故A项正确。

若，以整体为研究对象，，即绳子拉力，故B项错误。

若，以整体为研究对象，，以A为研究对象，A、B刚好发生相对运动的瞬间，，联立解得。当的质量时，A、B一起向前做匀加速直线运动，A,B保持相对静止，即之间的摩擦力为静摩擦力，故C项错误。若，当C的质量时，A、B之间发生相对运动，以A为研究对象，，A的加速度为，故D项正确。

12.答案：AC

解析：两斜面光滑且倾角分别为53°和37°，如题图甲放置时，根据沿绳方向的力相等知，解得，选项A正确；在题图甲中，整个系统处于静止状态，斜面体与地面之间无摩擦力，选项B错误；在题图乙中，设绳子拉力为T，根据牛顿第二定律知，解得，滑轮受到轻绳的作用力大小为，选项C正确；对题图乙中的斜面体受力分析，绳子对滑轮的作用力竖直向下，则水平方向上对斜面体作用力的合力为，方向向右，则地面对斜面体的摩擦力向左，由牛顿第三定律可知，斜面体对地面的摩擦力方向水平向右，选项D错误。