专题突破练习2 动力学的连接体和临界极值问题(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

专题突破练习(二) 1．(2022·四川省绵阳市第三次诊断)如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客在某一小段时间沿钢索下滑时，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D B　[设索道的倾角为α，若不考虑任何阻力，对滑轮和游客组成的整体，由牛顿第二定律得(M＋m)gsin α＝(M＋m)a，对游客，有Mgsin α＝Ma，则绳子一定与索道垂直。若索道与滑轮之间有摩擦，而游客不受空气阻力，则当匀速运动时，绳子应沿竖直方向，若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力，则绳子应该介于垂直于索道与竖直方向之间，B正确。] 2．某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(　　) A．F B． C． D． C　[设列车的加速度为a，每节车厢的质量为m，每节车厢受的阻力为f，对后38节车厢，由牛顿第二定律得F－38f＝38ma；设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，对后2节车厢，由牛顿第二定律得F1－2f＝2ma，联立解得F1＝，故C正确。] 3．(2022·江西省景德镇一中高三月考)如图所示，在倾角为30°的光滑斜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Ffm。现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值是(　　) A．Ffm B．Ffm C．Ffm D．Ffm C　[当下面2m的木块与它上面m的木块之间的摩擦力达到最大时，拉力F达到最大，将4个物体看作整体，由牛顿第二定律F＋6mgsin 30°＝6ma，将2个质量为m的木块及上面的质量为2m的木块看作整体有，Ffm＋4mgsin 30°＝4ma，联立解得F＝Ffm，故C正确，A、B、D错误。] 4．(2022·江苏省苏州市第一次统测)如图所示，质量为M的半圆形光滑凹槽放置于光滑水平地面上，槽内有一质量为m的小球(可看成质点)。现用一水平向右的推力F1推动凹槽，使小球与凹槽一起向右做匀加速直线运动；若保持小球在凹槽中的位置不变，将水平向左的推力F2作用在小球上，使小球和凹槽一起向左做匀加速直线运动，则F1∶F2为(　　) A．1∶1 B．M∶m C．m∶M D．m∶(m＋M) B　[设小球与凹槽圆心连线与竖直方向的夹角为θ。水平向右的推力F1推动凹槽时，以小球为研究对象，受力情况如图所示： 根据几何关系结合牛顿第二定律可得：mgtan θ＝ma1；以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F1＝(m＋M)a1＝(m＋M)gtan θ；将水平向左的推力F2作用在小球上，使小球和凹槽一起向左做匀加速直线运动，以小球为研究对象，受力情况如图所示： 竖直方向根据平衡条件可得N′cos θ＝mg，水平方向根据牛顿第二定律可得F2－N′sin θ＝ma2，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得F2＝(m＋M)a2，联立解得：F2＝；所以F1∶F2＝M∶m，故B正确，A、C、D错误。] 5．(多选)(2022·山西省大同市第一次联考)如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为θ的斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面的向上的恒力F推A，使它们沿斜面向上做匀加速运动，为了增大A、B间的压力，可行的办法是(　　) A．增大推力F B．减小倾角θ C．减小B的质量 D．减小A的质量 AD　[设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，对A、B整体受力分析，有F－(mA＋mB)gsin θ－μ(mA＋mB)gcos θ＝(mA＋mB)a，对B受力分析，有FAB－mBgsin θ－μmBgcos θ＝mBa，由以上两式可得FAB＝F＝，为了增大A、B间的压力，即FAB增大，应增大推力F或减小A的质量，增大B的质量，故A、D正确，B、C错误。] 6．(2023·山东师范大学附中高三月考)如图所示，足够长的倾角θ＝37°的光滑斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过定滑轮，一端与质量为m1＝1 kg 的物块A连接，另一端与质量为m2＝3 kg的物块B连接，绳与斜面保持平行。开始时，用手按住A，使B悬于空中，释放后，在B落地之前，下列说法正确的是(所有摩擦均忽略不计，不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)(　　) A．绳的拉力大小为30 N B．绳的拉力大小为6 N C．