专题：连接体模型问题 能力提升综合检测训练（B卷）-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

专题：连接体模型问题 能力提升综合检测训练（B卷） 一、单选题 1．如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度大小为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间，下列说法正确的是（　　）    A．A、C间的弹力大小为0.5mg B．物体B的加速度大小为g C．物体C的加速度大小为2g D．吊篮A的加速度大小为3g 2．如图所示，固定在小车上的竖直杆OA与轻质杆OB用垂直纸面的光滑转轴O连接，在轻质杆B端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。当小车沿着水平桌面直线运动时两杆间夹角保持不变，下列说法正确的是（　　） A．小车一定向右运动 B．小车一定向左运动 C．小车加速度一定水平向左且等于 D．轻质杆对球的力一定沿着杆由B指向O且等于 3．如图所示，长方体物块质量为M，静止在水平地面上，上部固定一轻滑轮，跨过定滑轮的轻绳连接质量为和的两物体，连接的细绳水平、恰好与M的侧壁相接触。现对M施加水平向右的推力F。使得三物体不存在相对运动，不考虑一切摩擦，则推力F及绳子中拉力T的大小为（　　）    A．， B．， C．， D．， 4．如图所示，四个灯笼静止悬于轻质弹性竹竿顶端，灯笼间用不可伸长的轻绳连接，从上到下依次编号为1、2、3、4.已知1、2、3号灯笼质量均为m，4号灯笼质量为0.6m。若连接3、4号灯笼的绳子突然断裂，则在断裂后瞬间（　　） A．4号灯笼的速度和加速度都等于0 B．3号灯笼的加速度大小为 C．2、3号灯笼间绳子的张力大小为 D．1、2号灯笼间绳子的张力大小为 5．夏天雨水丰富，不少地方出现路面积水的情况，经常有车辆涉水遇险，如图所示，前车在上坡过水时遇险熄火面临危险，后车及时补位将前车“推”出险境。设前后两车的质量分别为、，所受阻力均为，地面倾角为，后车牵引力为，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）    A．两车行进的加速度为 B．两车行进的加速度为 C．后车给前车的推力为 D．后车给前车的推力为 6．如图所示，一截面为半圆形的容器内壁光滑，质量为，置于光滑水平地面上，内有一质量为的小球（视为质点），当容器受到一个水平向右的作用力F且整体达到稳定时，小球偏离竖直方向的夹角，取重力加速度大小，则力F的大小为（    ） A． B． C． D． 7．甲图中材料相同的 A、B两物块挨放在水平面上，轻弹簧两端与墙壁和物块 A 连接，在水平力F作用下 A、B处于静止状态。乙图中A、B两物块叠放在轻弹簧上，轻弹簧两端与地面和物块A 连接，在竖直向下的力F作用下 A、B处于静止状态。以下说法正确的是（　　） A．若甲中地面光滑，撤去F后，A、B分离时弹簧处于伸长状态 B．若甲中地面粗糙，撤去F后，A、B分离时弹簧处于压缩状态 C．乙图中撤去F后，A、B分离时弹簧处于伸长状态 D．乙图中撤去F后，A、B分离时弹簧处于原长状态 8．某生态园内的旅游观光小火车由一节车头和三节车厢组成，车头与车厢及各车厢间的连接杆与轨道平行，现该小火车从A站沿水平直线行驶至B站，为研究方便，设每节车厢（包含乘客）的质量为m，车头（包含驾驶员）的质量为，已知车头和每节车厢所受的阻力均为其重力的n倍，重力加速度为g．关于小火车从A站行驶至B站的过程中，下列说法正确的是（    ）    A．小火车上的乘客受到座椅的作用力始终竖直向上 B．第二节车厢和第三节车厢连接处的弹力为零时，小火车的牵引力大小为 C．小火车以大小为的加速度减速时，第一节车厢对车头产生大小为、方向向后的作用力 D．在小火车以恒定的牵引力加速前进的过程中，第三节车厢脱离，则与脱离前相比较，脱离后第一节车厢和第二节车厢间连接处的作用力将变小 9．如图所示，轻质滑轮两侧绳子上分别系有小球和小球B，两球质量关系为。两球从静止开始运动，经过时间t后A、B两个小球运动到同一水平面，此时恰好细线断裂。此后A向下运动，B向上运动（未碰到滑轮）最后落地。不计摩擦阻力与空气阻力，则两小球先后落地的时间差为（　　）    A． B． C． D． 10．如图所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，自下而上编号分别为1、2、3……50，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动。已知斜面固定且足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第30个小物块对第31个小物块的作用力大小为（　　）    A． B． C． D．因为动摩擦因数未知，所以不能确定 二、多选题 11．如图所示，质量为m的三角形木楔A，置于静止在水平面上的斜面体B上，斜面体B倾角为θ，A与B之间的动摩擦因数为μ，一水平力F作用在木楔A的竖直面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，此时斜面体B仍静止，则（   ）    A．F的大小为 B．F的大小为 C．若增大F，方向不变，斜面体B一定仍保持静止 D．若增大F，方向不变，斜面体B将可能向右运动 12．如图所示，光滑的水平面上两个质量分别为、的物体，中间用轻质弹簧秤连接，在大小为的水平拉力作用下一起匀加速运动，则（    ）    A．、加速度大小为 B．某时刻突然撤去拉力F的瞬间，加速度大小为 C．弹簧秤的示数是6N D．某时刻突然撤去拉力F的瞬间，加速度大小为 13．如图所示，A、B、C三个物体的质量均为m，其中物体B和C通过轻绳连在一起，物体A和B通过跨过光滑定滑轮的轻绳连在一起，物体A与轻弹簧上端连在一起，轻弹簧下端固定在地面上，初始时三个物体均保持静止。下列说法正确的是（重力加速度为g）（    ） A．初始时弹簧处于压缩状态 B．剪断A、B间轻绳后B、C间轻绳拉力为零 C．剪断B、C间轻绳瞬间物体A的加速度为0 D．剪断B、C间轻绳瞬间物体B的加速度为 14．如图所示，A球质量为B球质量的2倍，光滑固定斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中 A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度大小为 g，则在突然撤去挡板的瞬间有（　　） A．图甲中 A 球的加速度大小为 B．图甲中 B 球的加速度大小为 C．图乙中 A、B两球的加速度大小均为 D．图乙中轻杆对 B球的作用力不为零 15．长株潭城际轨道交通西环线的开通场大地方伍了长工山市部和湘酒九华片区的居民出行。假设西环线地铁列车由6节车厢组成，在水平吉励道上加速启动时，每节车厢的动力系统均能提供大小为F的动力，每节车厢在水平直劬道上运行过程中所受阻力均恒定为f，第1、3、5节车厢质量为m，第2、4，6节车厢质量为2m。则下列说法正确的是（　　） A．地铁列车做匀加速直线运动时，第2节与第3节车厢间没有作用力 B．地铁列车进站时，从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 C．地铁列车做匀加速直线运动时，第1节和第2节车厢间的作用力，与第3节和第4节车厢间的作用力，大小之比为 D．地铁列车做匀加速直线运动时，第5节和第6节车厢之间作用力的大小为 三、填空题 16．如图，P、Q两物体叠放在水平面上，已知两物体质量均为，P与Q间的动摩擦因数为，Q与水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，当水平向右的外力作用在Q物体上时，P、Q一起向右做匀加速运动，运动加速度______；P受到的摩擦力大小______N。 17．如图所示，在光滑的水平地面上，有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力作用下运动，已知，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为_____。 18．如图所示，三个质量相同的木块顺次连接，放在水平桌面上，物体与平面间，用力拉三个物体，它们运动的加速度为，若去掉最后一个物体，前两物体的加速度为_______（）。 19．如图所示，质量为小球和质量为的小球用轻弹簧、连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力作用在上并缓慢拉，当A与竖直方向夹角为时，、伸长量刚好相同。若、的劲度系数分别为、，则______，撤去的瞬间，球的加速度大小等于______，b球的加速度大小等于______。 四、解答题 20．用三根轻绳a、b、c将重力大小均为G的两个小球1和2连接，并按图所示悬挂。两小球处子静止状态。轻绳a与竖直方向的夹角，轻绳c水平。求： （1）轻绳a、c分别对小球1和2的拉力大小Fa和Fc； （2）轻绳b对小球2的拉力大小Fb和轻绳b与水平方向的夹角θ的正切值。 21．如图所示，倾角为的光滑斜面上，用一劲度系数为k原长为的轻质弹簧两端各系质量均为m的木块。现对A施加一外力使得两木块一起沿斜面向上做匀加速直线运动，此时弹簧的长度为L。 （1）求外力F的大小； （2）请求出撤去外力的瞬间，A、B的加速度大小和方向。    22．如图所示，倾角为37°的斜面固定在水平面上，质量分别为和的物块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与斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现用平行于斜面向上的力F用于物块B上，使之向上匀速运动。取重力加速度，，，试求： （1）轻绳对A的拉力大小T； （2）B与斜面间的摩擦力大小； （3）力F的大小。 23．如图所示，质量为M=2.5kg的长方体形空铁箱在拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.4，这时铁箱内一质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在铁箱后壁上，木块与铁箱内壁的动摩擦因数为μ2=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2.求： （1）木块受到的摩擦力； （2）木块的加速度； （3）拉力F的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题：连接体模型问题 能力提升综合检测训练（B卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C D A B D D B A 题号 11 12 13 14 15 答案 BD BC BD BC ACD 1．A 【详解】B．在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，故B错误； CD．将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得 ， 解得 即A、C的加速度均为1.5g，故CD错误； A．轻绳刚断的瞬间，吊篮A受到重力和物体C对吊篮A的作用力，对吊篮A有 得 故A正确。 故选A。 2．D 【详解】AB．由于竖直杆OA与轻质杆OB用垂直纸面的光滑转轴O连接，小球受重力和沿杆向上的作用力，小车在水平面上运动，当两杆间夹角保持不变时，小车和小球具有相同的水平向右的加速度，所以小车可能向右加速运动，也可能向左减速运动，AB均错误； C．对小球受力分析，如图 根据牛顿第二定律，有 解得 方向水平向右，由于小车与小球加速度相同，所以小车加速度水平向右且等于，C错误； D．根据受力分析，可知轻质杆对球的力一定沿着杆由B指向O且大小为 D正确。 故选D。 3．C 【详解】设三物体运动的加速度为，以三个物体为整体，根据牛顿第二定律可得 以为对象，根据牛顿第二定律可得 以为对象，竖直方向根据受力平衡可得 联立解得 故选C。 4．D 【详解】A．对4号灯笼进行分析可得绳子突然断裂后的一瞬间只受到重力，所以可得加速度大小为g，初速度为零，故A错误； B．在绳子断裂前，设竹竿对灯笼的作用力为T，对整体有 绳子突然断裂的一瞬间，对123号灯笼整体分析可得 联立解得 方向竖直向上，故B错误； C．对3号灯笼分析可得，2号灯笼对3号灯笼的作用力F，有 解得 故C错误； D．对2、3号灯笼进行受力分析可得 解得1、2号灯笼间绳子的张力大小为 故D正确。 故选D。 5．A 【详解】AB．对两辆车整体受力分析并结合牛顿第二定律有 解得 A正确，B错误； CD．对前车受力分析有 解得 C、D错误。 故选A。 6．B 【详解】小铁球受两个力：重力、支持力，且两力的合力方向水平向右，对小铁球受力分析如图所示 根据牛顿第二定律可得 联立代入数据解得 对整体根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 故选B。 7．D 【详解】A．若甲中地面光滑，撤去 F后， A、B分离时两者间的弹力为零，两者加速度相等。A、B分离时两者加速度都为零，所以弹簧处于原长状态。故A错误； B．若甲中地面粗糙，撤去 F后，A、B分离时两者间的弹力为零，两者加速度相等。设A、B与地面的动摩擦因数为，A、B分离时两者加速度都为μg，所以弹簧处于原长状态。故B错误； CD．乙图中撤去 F后，A、B分离时两者间的弹力为零，两者加速度相等。A、B分离时两者加速度都为g， 所以弹簧处于原长状态。 故C错误，D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．设小火车从左向右运动，当小火车匀速行驶时，乘客受到座椅的作用力竖直向上，当小火车加速行驶时，乘客受到座椅的作用力斜向右上，当小火车减速行驶时，乘客受到座椅的作用力斜向左下。故A错误； B．应用整体法和隔离法可得 解得 故B错误； C．依题意，小火车依靠自身阻力减速的加速度为 即减速过程，牵引力向后，设第一节车厢对车头的作用力为，由整体法和隔离法可得 解得 负号表示的方向向前。故C错误； D．第三节车厢脱离前，由整体法和隔离法，有 第三节车厢脱离后，由整体法和隔离法，有 解得 可知与脱离前相比较，脱离后第一节车厢和第二节车厢间连接处的作用力将变小。故D正确。 故选D。 9．B 【详解】开始时两小球运动的加速度 经过时间t时两球的速度均为 则绳子断裂后A向下做竖直下抛运动，B做竖直上抛运动，则两小球先后落地的时间差等于小球B从开始上抛到回到抛出点的时间即 故选B。 10．A 【详解】对50个物体的整体由牛顿第二定律 对上面的20个物体 联立解得 故选A。 11．BD 【详解】AB．根据牛顿第二定律，对三角形木楔A受力分析，共受四个力、、、，对力正交分解，垂直于斜面方向有 平行于斜面方向有 斜面对木楔的摩擦力 联立解得 故A错误、B正确； CD．对斜面受力分析，斜面受五个力，重力G，地面支持力、地面的摩擦力、木楔对斜面的压力、木楔对斜面的摩擦力，若增大F，方向不变，会导致和增大，进而导致水平方向合力增大，当超过最大静摩擦力时，斜面B会向右运动，故C错误，故D正确。 故选BD。 12．BC 【详解】A．对AB整体受力分析可知，、加速度大小为 选项A错误； C．对A分析可知，弹簧秤的示数是 T=mAa=6N 选项C正确； BD．某时刻突然撤去拉力F的瞬间，弹簧的弹力不变，则加速度大小仍为 加速度大小为 选项B正确，D错误。 故选BC。 13．BD 【详解】A．剪断B、C间的轻绳之前，设A、B之间绳子上的拉力为，对B、C整体分析有 设初始时弹簧对A的弹力竖直向下，大小为，对A分析有 解得弹簧弹力 故初始时弹簧处于伸长状态；故A错误； B．剪断A、B间轻绳后，设B、C整体加速度为，由牛顿第二定律得 解得 剪断A、B间轻绳后B、C间轻绳拉力为，对C，由牛顿第二定律得 解得 故B正确； C D．剪断B、C间轻绳瞬间，弹簧上的弹力不变， A、B的加速度大小相同，设为，设A、B之间绳子上的拉力为，对B，由牛顿第二定律得 ① 对A，由牛顿第二定律得 ② 由①②得 故C错误，D正确。 故选BD。 14．BC 【详解】设B球质量为m，A球的质量为2m，撤去挡板前，对整体分析可知，挡板对B球的弹力大小为 因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受的合力为零，加速度为零，B球所受合力为，根据牛顿第二定律可知加速度为 图乙中，撤去挡板的瞬间，AB两球整体的合力为，AB两球的加速度均为 则每个球的合力等于重力沿斜面向下的分力，轻杆的作用力为零。 故选BC。 15．ACD 【详解】A．6节车厢的总质量是9m，对6节车厢组成的系统，由牛顿第二定律得 解得 设第2节与第3节在厢间的作用力为T，以第1节和第2节车厢组成的系统为研究对象﹐由牛顿第二定律得 解得 即第2节与第3节车厢间没有作用力，故A项正确； B．对6节车厢组成的系统，关闭发电机后做匀减速直线运动，有 整理有 所以与成正比，故B项错误； C．设1，2节间的作用力为，第3，4节间的作用力为，以第1节车厢为研究对象，由牛顿第二定律得 以第1、2、3节车厢组成的系统为研究对象﹐由牛顿第二定律得 解得 故C项正确； D．以第6节车厢为研究对象，5、6节车厢间拉力为，由牛顿第二定律得 解得 故D项正确。 故选ACD。 16． 2 4 【详解】[1]当水平向右的外力作用在Q物体上时，P、Q一起向右做匀加速运动，以P、Q为整体，根据牛顿第二定律可得 解得加速度为 [2]以P为对象，根据牛顿第二定律可得P受到的摩擦力大小为 17． 【详解】地面光滑，对整体 对物块A 解得 18．2.5 【详解】把三个物体看成整体，根据牛顿第二定律可得 若去掉最后一个物体，前两个物体看成整体，根据牛顿第二定律可得 联立解得 19． 0 【详解】[1]对球受力分析，受重力和弹簧的拉力，根据平衡条件有 对、球整体受力分析，受重力、水平力和弹簧的拉力，如图所示 根据平衡条件有， 、伸长量刚好相同，根据胡克定律有， 解得 [2]球受重力、水平力和两个弹簧的拉力，撤去水平力的瞬间其余3个力不变，合力大小为 故加速度大小为 [3]b球受重力和拉力，撤去水平力的瞬间重力和拉力都不变，加速度仍然为零。 20．（1），；（2）， 【详解】（1）法一：把小球1和2看成一整体，受力分析如图所示，由平衡条件可得 解得 法二：对球1和2，由平衡条件有：竖直方向 水平方向 解得 法三：对球1，由平衡条件有；竖直方向 水平方向 对球2，由平衡条件有：竖直方向 水平方向 联立解得 （2）法一：以球2为研究对象，轻绳b对小球2的拉力，重力G及Fc的作用，由平衡条件可得 解得 由 解得 法二： 对球2，由平衡条件有：水平方向 竖直方向 解得 由 解得 21．（1）；（2），方向沿斜面向下，，方向沿斜面向上 【详解】（1）对B，根据牛顿第二定律有 对整体，根据牛顿第二定律有 解得 （2）撤去外力的瞬间，弹簧弹力不发生突变，对A，根据牛顿第二定律有 解得 方向沿斜面向下，对B，根据牛顿第二定律有 解得 方向沿斜面向上。 22．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）A在B的带动下做匀速运动，设B对A的摩擦力为f1，对A进行受力分析如图 可得 解得 （2）设A对B的摩擦力为，斜面对B的摩擦力为，对B进行受力分析可得 可得 （3）由上述受力分析，可得 23．（1）5N，方向竖直向上；（2）40m/s2，方向水平向右；（3）132N 【详解】（1）木块恰好能静止在铁箱后壁上，则木块在竖直方向合力为零，有 方向竖直向上。 （2）对木块受力分析，受重力、摩擦力以及支持力，合力为支持力，由于木块恰好能静止，则有 解得 由牛顿第二定律可得木块的加速度为 方向水平向右。 （3）铁箱和木块保持相对静止，则整体的加速度等于木块的加速度为对整体，由牛顿第二定律有 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $