专题02 连接体模型-2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练 专题02 连接体模型 特训目标 特训内容 目标1 高考真题（1T—4T） 目标2 三大力场和热学中连接体的平衡问题（5T—12T） 目标3 三大力场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题（13T—18T） 目标4 应用能量的观点处理连接体问题（19T—23T） 【特训典例】 1、 高考真题 1．（2020山东卷）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A． B． C． D． 2．（2022全国卷）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（　　） A． B． C． D． 3．（2021重庆卷）某同学设计了一种天平，其装置如图所示。两相同的同轴圆线圈水平固定，圆线圈P与、N共轴且平行等距。初始时，线圈通以等大反向的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，可能的办法是（　　） A．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流 B．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流 C．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流 D．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流 4．（2022全国卷）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g） （1）求弹簧的劲度系数； （2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。 2、 三大力场和热学中连接体的平衡问题 5．中国传统的石拱桥是力与美的完美结合，如图所示是科技馆中小朋友搭建的拱桥模型，1、2与4、5分别是左右对称的塑料构件，构件1、5紧贴在支撑底座上，构件1、2、3的左侧面与竖直面夹角分别为α、β、γ，且α＞β＞γ。小朋友重力为G，构件质量不计，小朋友站在构件3的正中间保持静止，可近似认为5块构件表面光滑，下列说法正确的是（　　） A．底座与构件1间的弹力等于 B．底座与构件1间的弹力等于 C．底座与构件1间，构件1、2间，构件2、3间弹力依次变大 D．底座与构件1间，构件1、2间，构件2、3间弹力依次变小 6．如图所示，有一倾角θ=30°的斜面体B，质量为M。质量为m的物体A静止在B上。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（　　） A．地面对B的支持力大于（M＋m）g B．地面对B的摩擦力的最小值为0，最大值为 C．A对B的压力的最小值为，最大值为 D．A所受摩擦力的最小值为0，最大值为 7．如图所示，质量为M的滑块置于粗糙水平地面上，一轻质弹簧右端与滑块拴接，左端固定在竖直墙上，弹簧处于拉伸状态。小球的质量为m、带电量为+q，两者通过细绳跨过光滑轻质滑轮相连，滑轮用竖直轻杆固定于B点。AB右侧有一匀强电场，在电场力的作用下，连接小球的细线与竖直方向夹角为θ，整个系统处于静止状态。现缓慢改变匀强电场的电场强度，使得θ缓慢增大，滑块M始终保持静止。则下列说法正确的是（　　） A．电场强度可能减小 B．轻杆对滑轮的作用力始终竖直向上 C．弹簧弹力始终不变 D．滑块受到的摩擦力逐渐增大 8．如图所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C，质量分别为3m、2m和m，B球带负电，电荷量为-q，A、C不带电，不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的O点，三球均处于场强大小为E的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为30°的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是（　　） A．A、B球间的细线的张力为 B．当场强大小由E增大为2E时，O与A间、B与C间细线中的张力均不变 C．当场强大小由E增大为2E时，三段细线中的张力均增大 D．当场强大小由E增大为2E时，O与A间、A与B间细线中的张力均增大了