1 题型专练一 连接体问题、板块模型、传送带模型-2021【步步高】新高考物理大二轮专题复习与增分策略（京津鲁琼辽鄂冀湘渝）word

题型专练一　连接体问题、板块模型、传送带模型 高考题型1　连接体问题 1．处理连接体问题的方法 整体法的 选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力 隔离法的 选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力 整体法、隔离法 的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求出物体之间的作用力，可以“先整体求加速度，后隔离求内力” 2.连接体问题还要充分挖掘题目中的临界条件，相接触与脱离的临界条件：接触处的弹力FN＝0；相对滑动的临界条件：接触处的静摩擦力达到最大静摩擦力；绳子断裂的临界条件：绳子中的张力达到绳子所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件：张力为0. 考题示例 例1　(2019·海南卷·5)如图1，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接．两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为(　　) 图1 A．F－2μmg B.F＋μmg C.F－μmg D.F 答案　D 解析　根据牛顿第二定律，对P、Q的整体：F－μ·3mg＝3ma；对物块P：FT－μmg＝ma，解得FT＝F，故选D. 命题预测 1．如图2所示，质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左、右两端的接触点分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角．槽放在光滑的水平桌面上，通过细绳和光滑滑轮与重物C相连，桌面上的那段细绳始终处于水平状态．通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与细绳的质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的质量M应小于(　　) 图2 A.m B．2m C．(－1)m D．(＋1)m 答案　D 解析　当小球刚好要从槽中滚出时，小球受重力和圆弧槽A点对它的支持力，如图所示．由牛顿第二定律得＝ma，解得小球的加速度a＝＝g.以整体为研究对象，由牛顿第二定律得Mg＝(M＋2m)a，解得M＝(＋1)m，D项正确． 2．(多选)(2020·山东日照市五莲县检测)一长轻质薄硬纸片静置于光滑水平地面上，纸片上放有质量均为1 kg的A、B 两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.2，μ2＝0.3.现让水平恒力F作用在A物块上，如图3所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2，则(　　) 图3 A．若 F＝2.1 N，则物块A相对薄硬纸片滑动 B．若F＝3 N，则A物块所受摩擦力大小为1.5 N C．若F＝4 N，则B物块的加速度大小为2 m/s2 D．无论力F多大，B的加速度最大为3 m/s2 答案　BC 解析　轻质薄硬纸片不计质量，所以A物块对纸片的作用力和B物块对纸片的作用力等大反向，A、B两物块质量相同，因为μ1<μ2，所以B物块不会相对纸片滑动，当A物块刚要滑动时，外力大小为F0，对整体：F0＝2ma 对A物块：F0－μ1mg＝ma 解得a＝2 m/s2，F0＝4 N 因F0＝4 N>2.1 N，所以A错误，C正确； F＝3 N<F0，对整体：F＝3 N＝2ma1 对A物块：F－F静＝ma1 解得A物块所受静摩擦力大小F静＝1.5 N B正确； B物块所受最大合外力Fmax＝μ1mg＝2 N 所以最大加速度amax＝＝2 m/s2 D错误． 3.(2020·山东济宁市高三检测)如图4所示，A、B两滑块的质量分别为4 kg和2 kg，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上，并用手按着两滑块固定不动．现将一光滑轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4 kg的钩码C挂于动滑轮上．现先后按以下两种方式操作：第一种方式只释放A而B按着不动；第二种方式只释放B而A按着不动．重力加速度g＝10 m/s2，则C在以上两种释放方式中获得的加速度大小之比为(　　) 图4 A．1∶1 B．2∶1 C．3∶2 D．3∶5 答案　D 解析　当只释放A时，设绳子上的力为FT1，由动滑轮特点 xA＝2xC，故A的加速度大小aA＝2aC1 对于A：FT1＝mAaA 对于C：mCg－2FT1＝mCaC1 解得aC1＝2 m/s2 同理，只释放B时，有aB＝2aC2 对于B：FT2＝mBaB 对于C：mCg－2FT2＝mCaC2 解得aC2＝ m/s2 所以＝，选项D正确． 高考题型2　板块模型 1．板块模型的分析方法 2．突破一个难点：滑块和长木板是否发生相对滑动的判断，往往先假设两者相对静止，由牛顿第二定律求出两者间的静摩擦力F静，和最大静摩擦力F静max比较，若F静≤F静max，则两者不会发生相对滑动；反之将发生相对滑动(从运动学角度看，滑块与长木板的速度或加速度不等，则会发生