2026届高考物理一轮复习题型训练 3.5整体法巧解连接体加速度、外力

题型训练3.5整体法巧解连接体加速度、外力 连接体加速度相同型 1.一辆小车静止在水平地面上，bc是固定在车上的一根水平杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体m，m在小车的水平底板上，小车未动时细线恰好在竖直方向上.现使小车如下图分四次分别以 的加速度向右匀加速运动，四种情况下M、m均与车保持相对静止，且图甲和图乙中细线仍处于竖直方向，已知 ,M受到的摩擦力大小依次为 ，则错误的是 ( ) D.tanα=2tanθ 2.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则 ( ) A.小球对圆槽的压力为 B.小球对圆槽的压力为 C.水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加 D.水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小 连接体加速度不同型 3.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，重力加速度为g，车上的人必须( ) A.匀速向下奔跑 B.以加速度 向下加速奔跑 C.以加速度 向下加速奔跑 D.以加速度 向上加速奔跑 4.如图所示，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物体b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上，a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动，当它们刚运行至轨道的粗糙段时 ( ) A.绳的张力减小，b对a的正压力减小 B.绳的张力增加，斜面对b的支持力增加 C.绳的张力减小，地面对a的支持力增加 D.绳的张力增加，地面对a的支持力减小 5.如图所示，质量相同，但表面粗糙程度不同的三个物块a、b、c放在三个完全相同的斜面体上，斜面体静置于同一粗糙水平面上.物块a、b、c以相同初速度下滑，其v-t图像如图所示.物块下滑过程中斜面体始终保持静止，a、b、c与斜面之间的动摩擦因数分别为μₐ、μb、μₐ,斜面体对地面的压力分别为FNₐ、FNb、FNt，斜面体对地面的摩擦力分别为f。、f₀、f₀.下列判断错误的是 ( ) C. fb=0,f。向右, fc向左 D. fb=0,f。向左,f。向右 6.如图所示，一质量为M的楔形木块A放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角分别为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都光滑，现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，重力加速度为g，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ( ) A. Mg+ mg B. Mg+2mg C. Mg+ mg(sinα+sinβ) D. Mg+ mg(cosα+cosβ) 7.(多选)如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平地面上，其左右两斜面光滑，一质量为m的物块B沿倾角(α=30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A刚好保持静止，则当物块B沿倾角 的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是 ( ) A. A仍然静止不动，地面对A的摩擦力两种情况下等大 B. A仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧斜面下滑时对地面的压力小 C. A将向右滑动，若使A仍然静止需对其施加向左的作用力 D.若 A将滑动 8.倾角θ=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动 路 程 L=4m，在此过程中斜 面 保 持 静止 ,g取 求： (1)地面对斜面的摩擦力大小与方向； (2)地面对斜面的支持力大小 (3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理. 题型训练3.5整体法巧解连接体加速度、外力 1. B【解析】甲、乙图中由于M水平方向只受摩擦力，由牛顿第二定律知f=Ma，即 ，故A正确B错误；丙丁图中以M、m整体为研究对象，由牛顿第二定律得f=(M+m)a,即 故C正确；丙丁图中以m为研究对象，受拉力和重力的作用，合力为 即 则 即tanα=2tanθ,故D正确.综上答案为B. 2. C【解析】利用整体法可求得系统的加速度 对小球利用牛顿第二定律得 由受力分析知小球受到圆槽的支持力为 由牛顿第三定律知压力与支持力大小相等，故AB错误；恒力F变大后，支持力和压力也变大，故C正确D错误.综上答案为C. 3. C【解析】解法一：以车为研究对象，在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系，如图甲所示. 因为车静止不动，即两个方向上合力都为零，x方向上有 所以摩擦力(人对车)沿斜面向上，大小等于 Mgsinα，故人受车的摩擦力沿斜面向下.以人为研究对象受力分析如图乙所示，故有 解得 综上答案为C. 解法二：把人和车看成整体，在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系，则垂直斜面合力为零，沿着斜面由牛顿第二定律知， 其中aM=0,故 方向沿斜面向下，综上答案为C. 4. C【解析】在光滑水平面上滑行的过程中，b和a一起做匀速运动，绳的拉力 地面对a的支持力等于两物块的总重力；当滑上粗糙水平面上时，a减速运动，b相对a向上滑动，系统有水平向右的加速度，此时有两种可能，一是物块a和b仍相对静止，竖直方向加速度为零，地面对a的支持力等于两物块的总重力，将物块b水平向右的加速度分解到沿斜面和垂直斜面方向上，由牛顿第二定律知，此时绳的拉力减小，斜面对b的支持力增加；二是物块b相对a向上滑动，b产生了沿斜面向上的加速度，此时物块b具有竖直向上的分加速度，系统处于超重状态，地面对a的支持力大于两物块的总重力，综上答案为C. 5. D【解析】由v-t图像可知，物块a匀加速下滑，物块b匀速下滑,物块c匀速下滑.对物块a有 mgsinθ>μ。 mgcosθ,故有μₐ<tanθ,对物块b有 ,故有μc>tanθ,故有 ，故A正确；对物块和斜面体整体进行分析，物块a和斜面体有沿斜面向下的加速度，对加速度进行分解，竖直方向有向下的加速度，处于失重状态，故有 ，水平方向有向左的加速度，则地面对斜面体的摩擦力水平向左，由牛顿第三定律知，斜面体对地面的摩擦力fₐ水平向右；物块b匀速运动，无加速度，故. 斜面体与地面之间无摩擦力，即fb=0；物块c和斜面体有沿斜面体向上的加速度，对加速度进行分解，竖直方向有向上的加速度，处于超重状态，故有 ，水平方向有向右的加速度，则地面对斜面体的摩擦力水平向右，由牛顿第三定律知，斜面体对地面的摩擦力f，水平向左，则可知. <FNc,故BC正确D错误.综上答案为D. 6. A【解析】取a、b、A整体为研究对象，以竖直向上为正方向，在竖直方向上由牛顿第二定律得 其中 得水平桌面对楔形木块的支持力 由牛顿第三定律得，楔形木块对水平桌面的压力 Mg+mg，综上答案为A. 7. CD【解析】物块B由右侧斜面下滑时，由牛顿第二定律得 解得 以木块A与物块B整体为研究对象，受力分析如图甲所示，将物块的加速度分解到水平方向与竖直方向，如图乙所示. 以竖直向上为正方向，竖直方向有 其中 解得 以水平向左为正方向，水平方向有 ，其中 解得 由题意得 又 解得 物块B由左侧斜面下滑时，由牛顿第二定律得 解得 以木块A与物块B整体为研究对象，假设木块A始终保持静止，同理 方向水平向左. 比较得出 故木块A一定会滑动，要使A静止，需要对其施加向左的推力，故C正确AB错误； 若α=45°,同理可得 比较得出 则木块A一定会滑动，故D正确.综上答案为CD. 8.(1)3.2N,水平向左;(2)67.6 N;(3)见解析. 【解析】(1)木块做匀加速运动，由运动学公式得 解得a=2m/s², 解法一：对木块受力分析如图1所示，由牛顿第二定律得 联立解得 对斜面受力分析，如图2所示，由共点力平衡得，地面对斜面摩擦力为 3.2N，方向水平向左. 解法二：以木块与斜面整体为研究对象，受力分析如图甲所示，将木块的加速度分解到水平方向与竖直方向，如图乙所示. 以竖直向上为正方向，竖直方向有 其中 以水平向左为正方向，水平方向有 其中 解得 (2)地面对斜面的支持力为 0.8N-8×0.6N=67.6N. (3)木块在下滑过程中，沿斜面方向合力及该力做功为W=FL=4×4J=16J, v= at=2×2m/s=4m/s, 由此可知，在下滑过程中W=△Eₖ，动能定理成立. 学科网（北京）股份有限公司 $