专题提升:动力学中的连接体和临界、极值问题 专项训练-2027届高三物理一轮复习
专题提升:动力学中的连接体和临界、极值问题-2027届高三物理一轮复习同步练习
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题组一 动力学中的连接体问题
1.(2025重庆渝中模拟预测)CR450动车组由8节车厢组成,其中2、3、6、7号车厢为动力车厢,其余车厢无动力。每节动力车厢所提供驱动力大小均为F,每节车厢所受阻力大小均为Ff,各车厢的质量均为m。该列车动力全开沿水平直轨道行驶时,下列说法正确的是( )
A.若列车匀速行驶,则车厢间拉力均为零
B.若列车匀速行驶,则车厢间拉力均不为零
C.若列车匀加速行驶,则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为
D.若列车匀加速行驶,则第7节车厢对第8节车厢的拉力大小为
2.(多选)(2025四川乐山模拟)质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上,如图所示。若对A施加水平推力F,使两物体沿水平方向做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑,物体A的加速度为
B.若水平面光滑,物体A对B的作用力为F
C.若A、B与地面间的动摩擦因数都为μ,则物体B的加速度为
D.若A、B与地面间的动摩擦因数都为μ,则物体A对B的作用力为
3.(多选)(2025湖北襄阳模拟)如图所示,斜面上的n个完全相同的小物块由轻质细绳串联在一起排在一条直线上,当用平行斜面向上的力拉着1号物块使整体以大小为g的加速度向上加速运动时(g为重力加速度),测得图中A、B两物块间细绳的拉力大小为F,而当用平行斜面向下的力拉着n号物块使整体以大小为
g的加速度向下加速运动时,测得图中A、B两物块间细绳的拉力大小仍为F。已知斜面倾角θ=37°,小物块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则物块的个数n可能为( )
A.5 B.6
C.7 D.8
题组二 动力学中的临界极值问题
4.(2025湖北十堰模拟)如图所示,三个质量均为5 kg的箱子A、B、C静止于粗糙水平地面上,A、B并排放置无挤压,C叠放于B上,A与地面之间的动摩擦因数为0.3,B与地面之间的动摩擦因数为0.2,C与B之间的动摩擦因数
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为0.4,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当用水平力F去推A时,下列说法正确的是( )
A.若F=10 N,A、B之间的弹力大小为10 N
B.若F=20 N,地面与B之间的摩擦力大小为0
C.若F=50 N,B、C之间的摩擦力大小为5 N
D.若F=90 N,C相对于B滑动
5.(2025山东泰安模拟)如图所示,细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端连接一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行。已知重力加速度为g。使滑块以加速度a=2g水平向左加速运动,小球与滑块相对静止,则下列说法正确的是( )
A.细线对小球的拉力大小为mg
B.细线对小球的拉力大小为mg
C.小球对滑块的压力大小为mg
D.小球对滑块的压力大小为2mg
6.(2025河北学业考试)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧下端连在固定于斜面的挡板上,上端与质量为m的物块B连接,质量为2m的物块A紧靠B放置,A、B均处于静止状态,斜面光滑,斜面倾角为30°。现对物块A施加平行于斜面向上的拉力F,使A以大小为0.5g(g为重力加速度)的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动直至与B分离,则从开始运动到物块A、B分离经历的时间为( )
A. B.
C. D.
综合提升练
7.(多选)(2025河北模拟预测)如图所示,水平面上足够长的小车上有两个通过轻绳相连的物块A和B,已知A、B的质量分别为mA=4.0 kg,mB=2.0 kg,A、B与小车上表面间的动摩擦因数分别为μA=0.8,μB=0.5,初始时刻三者均静止,轻绳恰好伸直。现让小车以加速度a=1+2t(m/s2)水平向左加速运动,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.t=2 s时,轻绳对A的拉力大小为2 N
B.t=2 s时,A受到的摩擦力大小为20 N
C.t=4 s时,三者仍保持相对静止
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D.t=6 s时,轻绳对B的拉力大小为4 N
8.(10分)如图甲所示,一个质量m=0.5 kg的小物块(可看成质点),以v0=2 m/s的初速度在平行斜面向上的F=6 N的拉力作用下沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=8 m,已知斜面倾角θ=37°,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
甲
乙
(1)物块加速度a的大小;
(2)物块与斜面之间的动摩擦因数μ;
(3)若拉力F的大小和方向可调节,如图乙所示,为保持原加速度不变,F的最小值是多少。
培优拔高练
9.(12分)(2025湖南三模)如图所示,固定斜面光滑。滑块A、B质量相等,通过不可伸长的细线绕过光滑轻质定滑轮连接。滑块A和滑轮间的细线与斜面平行。开始A处于斜面底端,A、B均静止,释放后,经过T=1 s剪断细线,之后滑块A在斜面上滑动,恰好又经过相同的时间回到斜面的底端。剪断细线前B没有落地,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求剪断细线前后滑块A的加速度大小之比。
(2)求斜面倾角的正弦值sin θ及滑块A返回斜面底端的速度大小。
(3)为避免滑块A从斜面上端冲出,斜面的长度L不小于多少?
10. (12分)(2025山东潍坊模拟)如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一儿童用与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=6.5 N,玩具的质量m=1 kg,重力加速度g取10 m/s2。经过时间t=2.0 s,玩具移动了距离x=2 m,这时儿童松开手,玩具又滑行了一段距离后停下。
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