第3章 专题提升练4 动力学中的连接体问题和临界、极值问题(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

专题提升练4　动力学中的连接体问题和临界、极值问题

　

梯级Ⅰ基础练

1.如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为 m1和m2，置于光滑的水平面上。当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1；当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为 F2，则在两次作用过程中(A)

A.F1+F2=F B.F1+F2<F

C.< D.>

解析　对整体分析，由牛顿第二定律知，两次整体的加速度大小相等，都为a=，当水平力F作用于左端A上，对B受力分析，由牛顿第二定律可得F1=m2a=，当水平力F作用于右端B上，对A受力分析，由牛顿第二定律可得F2=m1a=，因此有F1+F2=F，=，A项正确，B、C、D三项错误。

2.(多选)(2025·菏泽模拟)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体A、B通过轻弹簧连接。在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动。A在空中，B在地面上。力F与水平方向成θ角，则B受到的支持力FN和摩擦力Ff正确的是(AD)

A.FN=m1g+m2g-Fsin θ

B.FN=m1g+m2g+Fcos θ

C.Ff=Fsin θ

D.Ff=Fcos θ

解析　对两个物体构成的整体进行分析，根据平衡条件有Fcos θ=Ff，Fsin θ+FN=(m1+m2)g，解得Ff=Fcos θ，FN=m1g+m2g-Fsin θ，A、D两项正确。

3.(2025·南京模拟)如图，质量为M的斜面体置于水平面上，将一个质量为m的小物块放在斜面上，若向右对小物块施加恒力F1或向左对斜面体施加恒力F2，都能恰好使得两者不相对滑动，不计一切摩擦，F1和F2的大小之比为(A)

A.m∶M B.M∶m

C.(M+m)∶M D.(M+m)∶m

解析　由于不计一切摩擦，分析题图甲，对整体受力分析，竖直方向FN地1=(m+M)g，水平方向，列牛顿第二定律F1=(m+M)a1，再对斜面体受力分析，设斜面体倾角为θ，竖直方向FN地1=Mg+FN1cos θ，水平方向，列牛顿第二定律FN1sin θ=Ma1，解得F1=(m+M)。同理，分析题图乙，对整体受力分析，竖直方向FN地2=(m+M)g，水平方向，列牛顿第二定律F2=(m+M)a2，再对小物块受力分析，竖直方向FN2cos θ=mg，水平方向，列牛顿第二定律FN2sin θ=ma2，解得F2=(m+M)gtan θ，所以F1∶F2=m∶M，A项正确。

4.如图所示，长度为L的绳静止在粗糙水平地面上，绳的质量分布均匀，并且与地面间的动摩擦因数处处相等。若对绳的右端施加水平向右的恒力F，使其向右运动，则绳上与其右端距离为x处的拉力大小为(C)

A.F B.F

C.F D.0

解析　设绳的质量为m，对整条绳由牛顿第二定律有F-μmg=ma，左侧长度为(L-x)的部分绳的质量为m，以它为研究对象，则有F'-μmg=ma，联立解得绳上与其右端相距x处的拉力大小F'=F，C项正确。

5.(多选)(2025·德州模拟)AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球，重力加速度为g。现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，下列说法正确的是              (ACD)

A.杆对物块的支持力为(M+m)g

B.细线上的拉力为

C.F=(M+m)gtan θ

D.物块和小球的加速度为gtan θ

解析　对小球和物块组成的整体受力分析，如图甲所示，竖直方向上受重力和支持力处于平衡状态，因此杆对物块的支持力为FN=(M+m)g，A项正确；对小球受力分析，如图乙所示，则FT=，由牛顿第二定律得mgtan θ=ma，两物体保持相对静止即加速度相同为a=gtan θ，B项错误，D项正确；对整体，在水平方向上有F=(M+m)a=(M+m)gtan θ，C项正确。

6.(多选)(2025·郑州模拟)如图所示，物块A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上。已知mA=2 kg，mB=4 kg，A、B间动摩擦因数μ=0.3。对物块A施加一水平向右的拉力F，g取10 m/s2。下列判断正确的是(AD)

A.当拉力0<F<6 N时，物块A相对物体B静止

B.当拉力F>6 N时，物块A相对物体B滑动