内容正文:
2022年高考物理一轮复习小题多维练(江苏专用)
专题14 连接体问题
(时间:30分钟)
1、如图,在倾角为的光滑斜面上有一物体A,通过不可伸长的轻绳与物体B相连,滑轮与A之间的绳子与斜面平行。如果物体B的质量是物体A的质量的2倍,即。不计滑轮质量和一切摩擦,重力加速度为,初始时用外力使A保持静止,去掉外力后,物体A和B的加速度的大小等于( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】
对整体受力分析有
解得
故选C。
2、如图所示,水平光滑细杆上套一环A,环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连,质量分别为和,由于B球受到水平风力作用,细绳与竖直方向的夹角为,A环与B球一起向右做加速度为a的匀加速运动,g为重力加速度,则下列说法中正确的是( )
A.B球受到的风力大小为
B.当风力增大时,杆对A环的支持力变大
C.此时球B受到的绳子拉力大小为
D.当风力增大时,轻绳对B球的拉力将会变大
【答案】 D
【解析】
C.对球B受力分析,受重力、拉力和水平风力,如图
对小球B分析可知,B球竖直方向受力平衡,则有
所以C错误;
A.水平方向,根据牛顿第二定律,有
故
所以A错误;
B.对整体分析可知,在竖直方向整体受力平衡,故水平风力增大时不会改变杆对A球的支持力,所以B错误;
D.风力增大时,整体的加速度增大,故拉力在水平方向上的分力增大,而竖直方向分力不变,故夹角增大,则拉力增大,所以D正确;C错误;
故选D。
3、(多选)如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A.小车静止时,F=mgsin θ,方向沿杆向上
B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上
C.小车向右匀速运动时,一定有F=mg,方向竖直向上
D.小车向右匀加速运动时,一定有F>mg,方向可能沿杆向上
【答案】 CD
【解析】
ABC.小球受重力和杆的作用力F处于静止状态或匀速直线运动状态时,由力的平衡条件知,二力必等大反向,则
F=mg
方向竖直向上。故AB错误,C正确;
D.小车向右匀加速运动时,小球有向右的恒定加速度,根据牛顿第二定律知,mg和F的合力应水平向右,如图所示
由图可知,F>mg,方向可能沿杆向上,故D正确。
故选CD。
4、(多选)如图所示,置于水平地面上质量分别为m和的两物体用细绳连接,两物体与地面动摩擦因数相同,在上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速直线运动,对两物体间细绳上的拉力,下列说法正确的是
A.地面光滑时,绳子拉力大小等于
B.地面不光滑时,绳子拉力大小等于
C.地面不光滑时,绳子拉力大于
D.地面不光滑时,绳子拉力小于
【答案】 AB
【解析】
光滑时:由整体求得加速度
对m受力分析由牛顿第二定律得
解得
地面不光滑时:整体求加速度
对m受力分析由牛顿第二定律得
解得
则AB正确;CD错误;
故选AB。
5、不计质量的细绳依次连接两个质量不同的小球,上面的小球质量较大些,悬挂在密闭车厢的顶上,当车厢向左匀加速运动达到稳定时,图中能正确反映上、下两段细绳与竖直方向的关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】
分别对两小球受力分析如图所示,对下面小球m,利用牛顿第二定律
则在水平方向有
而在竖直方向则有
对上面小球M,同理有
联立解得
得
故有
得
因此,所以B正确;ACD错误;
故选B。
6、如图所示,沿水平面运动的小车里,用两根轻质细线A、B悬挂一个小球,小车光滑底板上有一个用轻质弹簧拴着的物块,已知两根悬线与竖直方向夹角均为,弹簧处于拉伸状态,小球和物块质量均为m,均相对小车静止,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小车一定水平向右做匀加速运动 B.两根轻细线的拉力都不可能为0
C.两根细线的拉力有可能相等 D.弹簧的弹力大小可能为 mg
【答案】 D
【解析】
A.因弹簧处于拉伸状态,则弹簧B对物体一定有向右的弹力,因此整体有向右的加速度,然而小车不一定向右加速,也可能向左减速,故A错误;
B.由弹簧受力可知,小球有向右的加速度,则两根细线的合力不为0,当加速度为
方向水平向右时,其中左边绳子的拉力为0,故B错误;
C.若两根细线的拉力相等,根据力的合成与分解法则,及牛顿第二定律,则小球的加速度为0,则弹簧不会处于拉伸状态,不符合题意,故C错误;
D.若小车的加速度为,那么依据牛顿第二定律,则弹簧的弹力大小为
故D正确。
故选D。
7、(多选)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为、,初始时B静止于粗糙水平桌面上,A悬于空中。先将A竖直向上再举高开始时A离滑轮足够远,举高后未触及滑轮然后