连接体模型、轻绳、轻杆、弹簧模型、等时圆模型 热点考点预测练 -2026届高考物理三轮冲刺练

连接体模型、轻绳、轻杆、弹簧模型、等时圆模型 热点考点预测练 2026届高中物理高考三轮冲刺练 一、单选题 1．质量为、的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角为的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次，悬空，放在斜面底端，由静止释放后，从斜面底端运动到顶端的时间为。第二次，悬空，放在斜面底端，由静止释放后，从斜面底端运动到顶端的时间为。则与的比值为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，两厚薄均匀、质量分别为m1、m2的滑块P、Q叠放在水平地面上，通过不可伸长的轻绳与固定在左侧墙壁上的轻质定滑轮连接在一起，轻绳绷直时刚好水平。已知滑块P、Q间、Q与地面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现用水平向右的力F拉滑块Q，力F随时间t的变化关系为，则刚拉动Q时的拉力大小为 （　　） A．2μm2g B．μ（2m1+ m2）g C．μ（3m1+ m2）g D．μ（m1+2m2）g 3．物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F。时撤去，在0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　） A．恒力 B．若F不撤去，则2s后两物块将一起做匀加速运动 C．撤去F瞬间，a的加速度大小为 D．物块b的质量为 4．如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与质量为m的物块A连接，A静止于P点。现对A施加一方向平行于斜面向上、大小的恒定拉力，使A向上运动。若运动过程中，弹簧形变未超过弹性限度，重力加速度为g，则（　　） A．刚施加拉力F时，A的加速度大小为0.5g B．速度最大时，A距P点的距离为 C．最大速度为 D．在A上升到最高点的过程中，A和弹簧系统的机械能先增加后减小 5．如图，在粗糙水平地面上，两物块P、Q在水平向右的推力F作用下，恰好能一起向右做匀加速运动。已知P的质量为3kg，Q的质量为1kg，P与地面间、P与Q间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小为10m/s2。某时刻将推力F减小为0.66F，则Q相对P下滑的过程中，P对地面的压力大小为（　　） A．23.2N B．35.75N C．36N D．40N 6．如图所示，质量分别为、的两个物体A、B在水平拉力的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，已知，光滑动滑轮及细绳质量不计，物体A、B间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　） A．A对B的摩擦力向右 B．A、B一起向右运动的加速度大小为 C．A、B间的摩擦力大小为 D．要使A、B之间不发生相对滑动，则的最大值为 7．如图所示，一轻质刚性杆可在竖直平面内绕固定转轴O自由转动，杆长为2L。杆的中点M处固定一质量为2m的小球a，另一端N处固定一质量为m的小球b。现将杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 B．杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 C．从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 D．从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 8．如图所示，物块P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，初始时刻，物块P静止在粗糙水平面上的A点，此时滑轮左侧轻绳沿竖直方向，现给物块P一水平向左的初速度。已知物块P经过B点时速度大小为v，且连接P的轻绳与水平方向的夹角为45°，此后物块P继续运动到最远处C点。则物块P从A点到C点的整个过程（　　） A．物块P、Q组成的系统机械能守恒 B．绳子拉力始终大于物块Q的重力 C．物块Q的机械能增大 D．物块P经过B点时，物块Q的速率为 二、多选题 9．如图所示，光滑竖直杆底端固定在地面上，杆上套有一质量为m的小球A（可视为质点），一根竖直轻弹簧一端固定在地面上（弹簧劲度系数为k），另一端连接质量也为m的物块B，一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块B相连，另一端与小球A连接，定滑轮到竖直杆的距离为L。初始时，小球A在外力作用下静止于P点，已知此时整根轻绳伸直无张力且OP间细绳水平、OB间细绳竖直，现将小球A由P点静止释放，A沿杆下滑到最低点Q时OQ与杆之间的夹角为30°，不计滑轮大小及摩擦，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（　　） A．初始状态时弹簧的压缩量为 B．小球A由P下滑至Q的过程中，加速度逐渐增大 C．小球A由P下滑至Q的过程中，弹簧弹性势能增加了 D．若将小球A换成质量为的小球C，并将小球C拉至Q点由静止释放，则小球C运动到P点时的动能为 10．如图所示，光滑水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。质量为m的物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。半圆形轨道半径为r，重力加速度为g，不计空气阻力，物体可视为质点，下列说法正确的是（　　） A．物体在C点所受合力为零 B．物体在C点的速度大小为 C．物体从A到C的过程中机械能守恒 D．物体在A点时，弹簧的弹性势能为 11．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定于斜面底端，另一端与物块A连接，物块A静止时与斜面底端距离。弹簧原长，斜面长，物块B从斜面顶端由静止开始释放，A、B发生碰撞后粘在一起，碰撞时间极短。已知A、B质量均为，不计一切阻力，，弹性势能，弹簧未超过弹性限度，A、B均视为质点。则（   ） A．弹簧的劲度系数为 B．碰后A、B运动过程中的最大速度为 C．最低点的弹性势能为 D．返回到最大高度时的加速度大小为 12．如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，Q的质量为4m。将P从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角θ=53°（sin53°=0.8,cos53°=0.6），OB长为，与AB垂直，不计滑轮的摩擦，重力加速度为。则P从A点到B点的过程中（    ） A．P和Q组成的系统机械能守恒 B．Q的速度一直增大 C．轻绳对P做的功为 D．P运动至B点的速度为 13．如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，滑块Q的质量为3m。一开始用手托住重物Q，使轻绳恰好伸直但张力为0，然后由静止释放重物Q，使P从图中A点由静止沿竖直杆上下运动，滑块P经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小恰好相等，已知OA与水平面的夹角θ=53°，OB与AB垂直，OB长为3L，弹簧劲度系数为k，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。当滑块P运动至B点时，其速度大小为（　　） A． B． C． D． 14．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，一轻弹簧下端固定于斜面底端，处于原长状态，斜面顶部有两个质量分别为m和2m的A、B小球，用轻杆连着。现由静止沿弹簧轴线方向释放两个小球，重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内。则在B球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．A 球的机械能先增大后减小 B．B 球到达最低点时杆对A球的作用力大小等于 C．B 球克服弹簧弹力做的功是杆对B球做功的3倍 D．弹簧对B球做的功等于A、B两球机械能的变化量 三、解答题 15．用三根细线将三个物块A、B、C和定滑轮组装成图示装置。已知B、C的质量分别为3m、2m，它们间细线长度为L，C离地高度也为L；A的质量M满足3m<M<5m，连接A和B的细线足够长，开始时整个系统处于静止状态。某时刻剪断A与地面间的细线，此后A在运动过程中始终没有与定滑轮相碰，C触地后不反弹。 (1)求C在下落过程中的加速度大小； (2)求A上升的最大速度； (3)若B刚好能着地，求A的质量。 16．某同学利用如图所示装置研究离心现象，装置中水平轻杆OA固定在竖直转轴OB的O点，质量为m的小圆环P和轻质弹簧套在OA上，弹簧两端分别固定于O点和P环上，弹簧原长为。质量为2m小球Q套在OB上，用长为L的细线连接，装置静止时，细线与竖直方向的夹角θ=37°。现将装置由静止缓慢加速转动，直至细线与竖直方向的夹角增大到53°。忽略一切摩擦。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求： (1)弹簧的劲度系数k； (2)当时装置转动的角速度ω； (3)上述过程中装置对P、Q做的功W。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C C C D A C ACD BD 题号 11 12 13 14 答案 ACD CD BC CD 1．A 第一次，悬空，在斜面底端，设斜面总长为，加速度大小相等为 对受力分析由牛顿第二定律可得 对受力分析由牛顿第二定律可得 由运动学可得 第二次，悬空，在斜面底端，设斜面总长为，加速度大小相等为 对受力分析由牛顿第二定律可得 对受力分析由牛顿第二定律可得 由运动学知识得 联立解得 故选A。 2．C Q刚被拉动时，对P受力分析如图所示 根据平衡条件则有 同理对Q受力分析如下图 则 根据牛顿第三定律可知 联立解得 故选C。 3．C A．时，弹簧弹力为零，对，根据牛顿第二定律可得，故A错误； B．根据图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量，由图像可知，时的速度大于的速度，所以若此时不撤去，弹簧在之后的一段时间内会继续伸长，的加速度减小，的加速度增大，并不能一起做匀加速运动，故B错误； D．时，、整体加速度相同，对整体，根据牛顿第二定律可得 解得，故D错误； C．2s时，对，根据牛顿第二定律可得弹簧弹力大小为 撤去瞬间，弹簧弹力不会突变，此时的加速度大小为，故C正确。 故选C。 4．C A．刚施加拉力F时，A的加速度大小为 选项A错误； B．开始时 速度最大时，A的加速度为零，则 解得A距P点的距离为 选项B错误； C．物块A速度最大时弹簧的形变量等于在P点时弹簧的形变量，可知从P到速度最大位置时弹性势能不变，则由动能定理 解得最大速度为 选项C正确； D．在A上升到最高点的过程中，拉力F一直做正功，则A和弹簧系统的机械能一直增加，选项D错误。 故选C。 5．C 在推力F作用下，两物块恰好能一起向右做匀加速运动，对P、Q整体，根据牛顿第二定律有 对物块Q，水平方向上有 竖直方向上有 解得 推力F减小为0.66F，对P、Q整体，水平方向上有 对物块Q，水平方向上有 P、Q间的滑动摩擦力 对物块P，竖直方向上，根据平衡条件有 根据牛顿第三定律，此时P对地面的压力大小 解得 6．D B．对AB整体分析可知 可知AB一起向右运动的加速度大小为，B错误； AC．对A分析，假设B对A的摩擦力向右，可知 解得 因可知，假设成立，则由牛顿第三定律可知，对的摩擦力向左，AC错误； D．要使A、B之间不发生相对滑动，则只需满足 即 即的最大值为，D正确。 故选D。 7．A AB．轻杆由水平位置转动至竖直位置，系统机械能守恒，且两球具有相同的角速度，设为，则有 解得 对b球分析，根据牛顿第二定律有 解得 对a球分析，根据牛顿第二定律有 解得 故A正确，B错误； CD．设杆对小球a做的功为，对a分析，根据动能定理有 解得 故CD错误。 故选A。 8．C A．物块P在粗糙水平面上运动，水平面的摩擦力对P做负功，会有机械能转化为内能，所以物块P、Q组成的系统机械能不守恒，故A错误； B．物块P从A到C是一直减速运动，到C点的速度为零；物块Q先向上加速运动，有（） 后向上做减速运动，有（） 所以绳子的拉力不是始终大于物块Q的重力，故B错误； C．物块Q从初始位置上升到最高点的过程，除重力外，绳拉力一直做正功，则物块Q的机械能一直增大，故C正确； D．物块P经过B点时，将速度分解到沿绳方向和垂直绳方向，两物块在沿着绳子的方向速度相等，有，故D错误。 故选C。 9．ACD A．初始状态时，物块B处于静止状态，根据平衡条件，有 解得弹簧的压缩量为 故A正确； B．小球A开始下落时只受重力加速度为g，随着小球下落细线对小球有竖直向上的分力，小球所受的合力减小，小球的加速度开始减小，所以加速度不是逐渐增大，故B错误； C．小球A从P到Q时，下落的高度 小球A下落到Q点过程中，物块B上升的高度为 整个过程中A和B重力势能的减少量为 系统机械能守恒，则该过程中，弹簧弹性势能增加了，故C正确； D． 若将小球A换成质量为的小球C，小球C运动到P点时沿绳方向的分速度为0，根据功能关系，可得 解得 故D正确。 故选ACD。 10．BD AB．物体恰好能到达最高点C，则物体在最高点只受重力，且重力全部用来提供向心力，由牛顿第二定律得 解得物体在C点的速度，A错误，B正确； C．物体从A到C的过程中，弹簧弹力对物体做功，物体的机械能不守恒，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，C错误； D．物体在A点时弹簧的弹性势能，D正确。 故选BD。 11．ACD A．物块A静止时弹簧弹力 弹簧的压缩量为 根据胡克定律有，故A正确； B．设B与A碰前瞬间的速度为，对物块B由动能定理得 解得 之后A、B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律有， 得碰后A、B的速度 当弹簧弹力等于A、B的总重力沿斜面向下的分力时，A、B的速度最大，设此时弹簧的压缩量为，则 由A、B、弹簧组成的系统机械能守恒有 解得，，故B错误； C．设物块A、B速度减为0时弹簧压缩量为，由A、B、弹簧组成的系统机械能守恒有 解得 到达最低点时弹性势能为，故C正确； D．A、B碰后一起在斜面上做简谐运动，根据简谐运动的对称性可知，A、B返回到最大高度时的加速度与最低点的加速度等大反向，设加速度大小为，运动的最低点时，根据牛顿第二定律有 解得，故D正确。 故选ACD。 12．CD A．P从A点到B点的过程中，弹簧弹力对P做功，故P和Q组成的系统机械能不守恒，故A错误； B．当P运动到B点时，P沿绳方向没有分速度，故此时Q的速度为零，故P从A点到B点的过程中，Q的速度先增大后减小，故B错误； D．根据题意可知，P从A点到B点的过程中弹簧对P做功为零，故初、末状态P和Q组成的系统机械能相等，有 解得，故D正确； C．P从A点到B点的过程中，轻绳对P做的功等于P的机械能的增加量，故轻绳对P做的功为，故C正确。 故选CD。 13．BC 根据题意可知，滑块P、重物Q和弹簧组成的系统机械能守恒，滑块P经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小恰好相等，所以弹簧在A点的压缩量x等于在B点的拉伸量x，且 弹簧的弹性势能也一样，初始时有 根据几何关系可知，滑块P上升的高度为 重物Q下降的高度为 设滑块P运动到位置B处速度大小为v，滑块P、重物Q沿绳方向的速度相等，有 根据机械能守恒定律有 联立解得 代入，解得 故选BC。 14．CD A．刚开始下落到B球与弹簧接触前，A球只有重力做功机械能守恒；B球与弹簧接触后，杆对A球向上的作用力对A做负功，A球机械能减小，故A错误； B．B球到达最低点时A、B均具有向上的加速度，此时A球受杆的作用力一定大于，故B错误； C．两球的加速度始终相等，对A、B球，根据牛顿第二定律分别有 联立解得，故C正确； D．对A、B分析可知，受重力和弹簧弹力作用，根据功能关系可知，弹簧对B球做的功等于A、B两球机械能的变化量，故D正确。 故选CD。 15．(1) (2) (3) （1）剪断细线后，对A、B、C整体，由牛顿第二定律得 解得 （2）物块C刚落地时，M的速度最大，三个物体组成的系统机械能守恒，则 解得 （3）物块C落地后，物块B恰能下降地面，则此时物块A和物块B的速度为零 联立解得 16．(1) (2) (3) （1）根据题意可知，两环静止时，细线与竖直方向的夹角，设此时绳子的拉力为，弹簧的弹力为，分别对两环受力分析，如图所示 由平衡条件有， 解得 由几何关系可知，此时弹簧的长度为 由胡克定律有 联立解得 （2）当细线与竖直方向的夹角增大到时，细线的拉力为 由几何关系可知，此时弹簧的长度为 则弹簧被拉伸，此时弹簧的弹力为 由牛顿第二定律有 联立解得 （3）当时，P的速度大小为 由上述分析可知，此过程初、末位置弹簧的形变量相同，则弹簧做功为零，由动能定理有 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $