第14讲 连接体模型(专项训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-08-12
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 斜面模型,滑块斜(曲)面模型 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.89 MB |
| 发布时间 | 2026-08-12 |
| 更新时间 | 2026-08-12 |
| 作者 | 高中物理老王 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59182139.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦连接体模型核心考点,通过基础-重难-真题三级递进训练,系统覆盖内力公式与关联速度应用,强化科学思维中的模型建构与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|12题|内力公式(5题)涉及不同质量、摩擦、斜面情境;关联速度(7题)含滑轮、弹簧连接体|从整体法与隔离法推导内力公式,到绳/杆约束下关联速度分析,构建“公式推导-情境应用”逻辑链|
|重难·创新演练|3题|新角度(叠加体)、新考法(动滑轮、弹簧动态)|通过变式情境深化模型迁移,培养质疑创新能力|
|真题·实战演练|4题|2023-2024高考真题,含空间站对接、火车编组等实际情境|对接命题趋势,强化运动和相互作用观念的实际应用|
内容正文:
第14讲 连接体模型(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
内力公式 1
关联速度 4
重难·创新演练 7
真题·实战演练 9
模拟·基础演练
考查重点:内力公式、连接体模型
内力公式
1.(辽宁25-26高一期末)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,在两次作用过程中( )
A.F1+F2<F B.F1+F2>F C.F1=F2 D.
2.(黑龙江2026高三一模)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为2m,m和3m,物块与地面间的动摩擦因数均为。用大小为F的水平外力推动物块P,设P与Q之间相互作用力大小为T,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·辽宁·期末)如图,在水平地面上固定一个斜面,斜面的倾角为,物块A和B的质量分别为和,紧靠在一起放置在斜面上,A、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),现在B上施加外力F,B对A的作用力记为,下列关于随外力变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一下·黑龙江·期末)(多选)如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时,弹簧的伸长量为x2,则下列说法正确的是( )
A.若m>M,有x1=x2 B.若m<M,有x1=x2
C.若μ>sin θ,有x1>x2 D.若μ<sin θ,有x1<x2
5.(2026·吉林·二模)(多选)如图所示,2024个完全相同的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿水平面向右运动,设1和2之间弹簧的弹力为,2和3之间弹簧的弹力为,,2023和2024之间弹簧的弹力为,则下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑,从左到右每根弹簧长度之比为
B.若水平面粗糙,撤去F的瞬间,第2000号小球的加速度不变
C.若水平面光滑,
D.若水平面粗糙,
关联速度
6.(25-26高一上·吉林·期末)如图,质量为2kg的物体A放在光滑平台上,通过轻绳跨过光滑的固定滑轮与质量为0.5kg的物体B相连。释放物体B,二者共同运动,g取。物体A与滑轮碰撞前的运动过程中,轻绳对A的拉力为( )
A.2N B.3N C.4N D.5N
7.(25-26高一上·内蒙古·第三次月考)由同种材料制成的两滑块A、B用一根轻质细绳连接,将滑块B按在水平桌面上,细绳跨过轻质定滑轮将滑块A悬挂在空中,如图甲所示,松手后滑块A、B的加速度大小均为。现仅将滑块A、B位置互换(如图乙所示),松手后滑块A、B的加速度大小均为3a。已知滑块B的质量等于滑块A的质量的两倍,则滑块与水平桌面间的动摩擦因数为( )
A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4
8.(2026高一下·黑龙江·开学考)如图所示,质量均为0.2 kg的两个小物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,将A从图示位置由静止释放,释放前瞬间A的底部到水平地面的高度为0.8 m,轻绳处于伸直状态,A落地后不反弹,B继续沿水平台面向右运动.B与台面间的动摩擦因数为0.5,取重力加速度大小g=10 m/s2, B不会与滑轮相碰,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.A落地前轻绳的拉力大小为2 N
B.B运动的最大速度为4 m/s
C.A落地后,B向右运动的路程为1.2 m
D.B运动的平均速度大小为1 m/s
9.(25-26高一上·内蒙古·期末)如图,M为定滑轮,一根细绳跨过M,一端系着物体C,另一端系着一动滑轮N,动滑轮N两侧分别悬挂着A、B两物体,已知B物体的质量为3kg,不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦,若C物体的质量为9kg,现要保持C物体处于静止状态,则A物体质量应取多少( )
A.3kg B.6kg C.9kg D.12kg
10.(25-26高一上·辽宁·第三次月考)如图所示,足够长的倾角θ=37°的光滑斜面体固定在水平地面上,一根轻绳跨过定滑轮,一端与质量为m1=1 kg的物块A连接,另一端与质量为m2=3 kg的物块B连接,绳与斜面保持平行。开始时,用手按住A,使B悬于空中,释放后,在B落地之前,下列说法正确的是(所有摩擦均忽略不计,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)( )
A.绳的拉力大小为30 N
B.绳的拉力大小为6 N
C.物块B的加速度大小为6 m/s2
D.如果将B物块换成一个竖直向下大小为30 N的力,对物块A的运动没有影响
11.(25-26高一上·吉林·期末)质量分别为M和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳和光滑定滑轮连接,如图甲所示,沿斜面方向的绳子在各处均平行于倾角为α的斜面,M恰好能静止在斜面上,不考虑M、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放M,斜面仍保持静止,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力等于Mg
B.轻绳的拉力等于mg
C.M运动的加速度大小为(1-sinα)g
D.M运动的加速度大小为g
12.(25-26高一上·黑龙江·期末)(多选)一列有8节车厢的动车一般是4动4拖,其中第1节、第3节、第6节、第8节车厢是带动力的,其余4节车厢是不带动力的。如图所示,该动车在平直轨道上匀加速向右启动时,若每节动力车厢提供的牵引力大小均为,每节车厢质量均为,每节车厢所受阻力均为该节车厢重力的倍,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.整列车的加速度大小为
B.整列车的加速度大小为
C.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为0
D.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际;当下热点;新角度、新情境进行考查
1.▶新角度◀(25-26高一上·黑龙江·期末)如图所示,三个质量相等的木块M、N、Q间用两根水平细线、相连,放在粗糙水平面上。用水平向右的恒力向右拉Q,使它们共同向右加速运动。这时细线、上的拉力大小分别为、。若在第2个木块N上再放一个小木块P,仍用水平向右的恒力拉Q,使四个木块共同向右加速运动(P、N间无相对滑动),这时细线、上的拉力大小分别为、。下列说法中正确的是( )
A., B.,
C., D.,
2.▶新考法◀(25-26高一·辽宁·期末)如图所示,A、B两滑块的质量分别为4 kg和2 kg,用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上,并用手按着两滑块固定不动.现将一光滑轻质动滑轮置于轻绳上,然后将一质量为4 kg的钩码C挂于动滑轮上.现先后按以下两种方式操作:第一种方式只释放A而B按着不动;第二种方式只释放B而A按着不动.重力加速度g=10 m/s2,则C在以上两种释放方式中获得的加速度大小之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.3∶5
3.▶新考法◀(2026·黑龙江·二模)(多选)如图所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端叠放着A、B两个物块,系统处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物块A上,使A开始向上做匀加速运动,以系统静止时的位置为坐标原点,竖直向上为x正方向,得到F随x的变化图像如图乙所示.已知物块A的质量,重力加速度g取。则( )
A.弹簧的劲度系数为
B.物块A的加速度大小为
C.物块B的质量为
D.F作用瞬间,A、B之间的弹力大小为
真题·实战演练
高频考点:内力公式、连接体模型
1.(2024·北京·高考真题)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2023·北京·高考真题)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为( )
A.1N B.2N C.4N D.5N
3.(多选)(2023·福建·高考真题)如图所示,一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等(含乘客),在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢,车头对第一节车厢的拉力为,第一节车厢对第二节车厢的拉力为,第二节车厢对第三节车厢的拉力为,则( )
A.当火车匀速直线运动时,
B.当火车匀速直线运动时,
C.当火车匀加速直线运动时,
D.当火车匀加速直线运动时,
4.(2024·全国·高考真题)如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中,可能正确的是( )
A.B. C.D.
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第14讲 连接体模型(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
内力公式 1
关联速度 5
重难·创新演练 10
真题·实战演练 13
模拟·基础演练
考查重点:内力公式、连接体模型
内力公式
1.(辽宁25-26高一期末)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,在两次作用过程中( )
A.F1+F2<F B.F1+F2>F C.F1=F2 D.
【答案】D
【解析】两种情况下均对整体进行受力分析,整体的加速度都为a=,隔离分析,第一种情况,A对B的作用力为F1=m2a=,第二种情况,B对A的作用力为F2=m1a=,则在两次作用过程中,F1+F2=F,=,故A、B、C错误,D正确
2.(黑龙江2026高三一模)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为2m,m和3m,物块与地面间的动摩擦因数均为。用大小为F的水平外力推动物块P,设P与Q之间相互作用力大小为T,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】三物块一起向右匀加速运动,加速度相同,对三个物块组成的整体,由牛顿第二定律得;解得;以Q、R组成的整体为研究对象,根据牛顿第二定律得;解得
3.(25-26高一上·辽宁·期末)如图,在水平地面上固定一个斜面,斜面的倾角为,物块A和B的质量分别为和,紧靠在一起放置在斜面上,A、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),现在B上施加外力F,B对A的作用力记为,下列关于随外力变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对整体,沿斜面向下有
对有;解得图像斜率为的只有D。
故选D。
4.(25-26高一下·黑龙江·期末)(多选)如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时,弹簧的伸长量为x2,则下列说法正确的是( )
A.若m>M,有x1=x2 B.若m<M,有x1=x2
C.若μ>sin θ,有x1>x2 D.若μ<sin θ,有x1<x2
【答案】AB
【解析】在水平面上滑动时,对整体,根据牛顿第二定律,有F-μ(m+M)g=(m+M)a1①
隔离物块A,根据牛顿第二定律有FT-μmg=ma1②
联立①②解得FT=③
在斜面上滑动时,对整体,根据牛顿第二定律,有F-(m+M)gsin θ=(m+M)a2④
隔离物块A,根据牛顿第二定律有FT′-mgsin θ=ma2⑤
联立④⑤解得FT′=⑥
比较③⑥可知,弹簧弹力相等,即弹簧伸长量相等,与动摩擦因数和斜面的倾角无关,故A、B正确,C、D错误
5.(2026·吉林·二模)(多选)如图所示,2024个完全相同的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿水平面向右运动,设1和2之间弹簧的弹力为,2和3之间弹簧的弹力为,,2023和2024之间弹簧的弹力为,则下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑,从左到右每根弹簧长度之比为
B.若水平面粗糙,撤去F的瞬间,第2000号小球的加速度不变
C.若水平面光滑,
D.若水平面粗糙,
【答案】BCD
【详解】AC.若水平面光滑,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律
可得整体加速度为;分别取第1、2、3…、2023个小球为研究对象,根据牛顿第二定律可得,;以此类推;可得;由胡克定律F=kx可知:从左到右每根弹簧伸长量之比为;但长度之比不满足1:2:3:⋯:2023,故A错误,C正确;
B.若水平面粗糙,撤去F的瞬间,第2000号小球所受的两边弹簧的弹力以及摩擦力都不变,所以第2000号小球的受力不变,根据牛顿第二定律可知其加速度不变,故B正确;
D.若水平面粗糙,设每个小球受的滑动摩擦力为f,则以整体为研究对象,根据牛顿第二定律;;解得整体加速度为;分别取第1、2、3…、2023个小球为研究对象,根据牛顿第二定律可得,
可得,
以此类推;则;故D正确。
故选BCD。
关联速度
6.(25-26高一上·吉林·期末)如图,质量为2kg的物体A放在光滑平台上,通过轻绳跨过光滑的固定滑轮与质量为0.5kg的物体B相连。释放物体B,二者共同运动,g取。物体A与滑轮碰撞前的运动过程中,轻绳对A的拉力为( )
A.2N B.3N C.4N D.5N
【答案】C
【详解】以A为对象,根据牛顿第二定律可得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得轻绳对A的拉力为
故选C。
7.(25-26高一上·内蒙古·第三次月考)由同种材料制成的两滑块A、B用一根轻质细绳连接,将滑块B按在水平桌面上,细绳跨过轻质定滑轮将滑块A悬挂在空中,如图甲所示,松手后滑块A、B的加速度大小均为。现仅将滑块A、B位置互换(如图乙所示),松手后滑块A、B的加速度大小均为3a。已知滑块B的质量等于滑块A的质量的两倍,则滑块与水平桌面间的动摩擦因数为( )
A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4
【答案】B
【详解】设滑块A的质量为,滑块B的质量为;调换前,对系统根据牛顿第二定律可得;调换后,对系统根据牛顿第二定律可得;联立解得
故选B。
8.(2026高一下·黑龙江·开学考)如图所示,质量均为0.2 kg的两个小物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,将A从图示位置由静止释放,释放前瞬间A的底部到水平地面的高度为0.8 m,轻绳处于伸直状态,A落地后不反弹,B继续沿水平台面向右运动.B与台面间的动摩擦因数为0.5,取重力加速度大小g=10 m/s2, B不会与滑轮相碰,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.A落地前轻绳的拉力大小为2 N
B.B运动的最大速度为4 m/s
C.A落地后,B向右运动的路程为1.2 m
D.B运动的平均速度大小为1 m/s
【答案】D
【解析】设A落地前轻绳的拉力大小为T,A、B的加速度大小均为a1,则对A、B分别应用牛顿第二定律可得mg-T=ma1,T-μmg=ma1,联立解得a1=2.5 m/s,T=1.5 N,故A错误;
A落地时B达到最大速度,根据运动学公式可得最大速度为v==2 m/s,故B错误;
A落地后,B做匀减速运动,其加速度大小为a2=μg=5 m/s2,B向右运动的路程为s==0.4 m,故C错误;
根据匀变速直线运动规律可知B在匀加速和匀减速运动过程的平均速度大小均为==1 m/s,所以整个过程中B运动的平均速度大小为1 m/s,故D正确.
9.(25-26高一上·内蒙古·期末)如图,M为定滑轮,一根细绳跨过M,一端系着物体C,另一端系着一动滑轮N,动滑轮N两侧分别悬挂着A、B两物体,已知B物体的质量为3kg,不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦,若C物体的质量为9kg,现要保持C物体处于静止状态,则A物体质量应取多少( )
A.3kg B.6kg C.9kg D.12kg
【答案】C
【详解】对物体分析可得这边绳的拉力为:对动滑轮分析可得物体之间绳的拉力为:
对物体分析,用牛顿第二律可得:对物体分析,用牛顿第二律可得:解得物体质量:
10.(25-26高一上·辽宁·第三次月考)如图所示,足够长的倾角θ=37°的光滑斜面体固定在水平地面上,一根轻绳跨过定滑轮,一端与质量为m1=1 kg的物块A连接,另一端与质量为m2=3 kg的物块B连接,绳与斜面保持平行。开始时,用手按住A,使B悬于空中,释放后,在B落地之前,下列说法正确的是(所有摩擦均忽略不计,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)( )
A.绳的拉力大小为30 N
B.绳的拉力大小为6 N
C.物块B的加速度大小为6 m/s2
D.如果将B物块换成一个竖直向下大小为30 N的力,对物块A的运动没有影响
【答案】C
【详解】ABC.将AB整体受力分析,结合牛顿第二定律可得
解得
单独对B受力分析可得作用在绳子上的拉力
代入数据解得绳子上的拉力大小为;AB错误,C正确;
D.若用一个向下的30N的力,则物体A的加速度为;解得
A的运动情况发生改变,D错误。
故选C。
11.(25-26高一上·吉林·期末)质量分别为M和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳和光滑定滑轮连接,如图甲所示,沿斜面方向的绳子在各处均平行于倾角为α的斜面,M恰好能静止在斜面上,不考虑M、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放M,斜面仍保持静止,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力等于Mg
B.轻绳的拉力等于mg
C.M运动的加速度大小为(1-sinα)g
D.M运动的加速度大小为g
【答案】BC
【详解】甲图中由于物体静止,则
乙图中由于;则物体m沿斜面上滑,由牛顿定律可知;解得;
对M有;联立解得T=mg
故选BC。
12.(25-26高一上·黑龙江·期末)(多选)一列有8节车厢的动车一般是4动4拖,其中第1节、第3节、第6节、第8节车厢是带动力的,其余4节车厢是不带动力的。如图所示,该动车在平直轨道上匀加速向右启动时,若每节动力车厢提供的牵引力大小均为,每节车厢质量均为,每节车厢所受阻力均为该节车厢重力的倍,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.整列车的加速度大小为
B.整列车的加速度大小为
C.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为0
D.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为
【答案】AC
【详解】AB.对8节车厢整体受力分析,由牛顿第二定律
解得整列车的加速度大小为;故A正确,B错误;
CD.对5-8节车厢整体受力分析,由牛顿第二定律
代入解得第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为;故C正确,D错误。
故选AC。
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际;当下热点;新角度、新情境进行考查
1.▶新角度◀(25-26高一上·黑龙江·期末)如图所示,三个质量相等的木块M、N、Q间用两根水平细线、相连,放在粗糙水平面上。用水平向右的恒力向右拉Q,使它们共同向右加速运动。这时细线、上的拉力大小分别为、。若在第2个木块N上再放一个小木块P,仍用水平向右的恒力拉Q,使四个木块共同向右加速运动(P、N间无相对滑动),这时细线、上的拉力大小分别为、。下列说法中正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】设M、N、Q三木块的质量均为。未放前,将M、N、Q三个木块作为一个整体,根据牛顿第二定律有;
再将M、N作为一个整体,由牛顿第二定律有
再对M由牛顿第二定律有
三式联立可得,;在第2个木块N上再放一个小木块P,设小木块P的质量为,将M、N、Q及P作为一个整体,根据牛顿第二定律有
再将M、N及P作为一个整体,由牛顿第二定律有
再对M由牛顿第二定律有
三式联立可得;
故选B。
2.▶新考法◀(25-26高一·辽宁·期末)如图所示,A、B两滑块的质量分别为4 kg和2 kg,用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上,并用手按着两滑块固定不动.现将一光滑轻质动滑轮置于轻绳上,然后将一质量为4 kg的钩码C挂于动滑轮上.现先后按以下两种方式操作:第一种方式只释放A而B按着不动;第二种方式只释放B而A按着不动.重力加速度g=10 m/s2,则C在以上两种释放方式中获得的加速度大小之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.3∶5
【答案】D
【解析】当只释放A时,设绳子上的力为FT1,由动滑轮特点xA=2xC,故A的加速度大小aA=2aC1;对于A:FT1=mAaA 对于C:mCg-2FT1=mCaC1解得aC1=2 m/s2
同理,只释放B时,有aB=2aC2。对于B:FT2=mBaB对于C:mCg-2FT2=mCaC2
解得aC2= m/s2所以=,选项D正确.
3.▶新考法◀(2026·黑龙江·二模)(多选)如图所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端叠放着A、B两个物块,系统处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物块A上,使A开始向上做匀加速运动,以系统静止时的位置为坐标原点,竖直向上为x正方向,得到F随x的变化图像如图乙所示.已知物块A的质量,重力加速度g取。则( )
A.弹簧的劲度系数为
B.物块A的加速度大小为
C.物块B的质量为
D.F作用瞬间,A、B之间的弹力大小为
【答案】BD
【详解】A.以A、B整体为研究对象,静止时弹簧压缩量为;
分离之前
即
F随x的变化图像的斜率等于劲度系数
;A错误;
BC.时刻;
分离时;联立解得,;B正确、C错误;
D.施加拉力F的瞬间,A、B之间的弹力为,有;解得;D正确。
故选BD。
真题·实战演练
高频考点:内力公式、连接体模型
1.(2024·北京·高考真题)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,对整体应用牛顿第二定律有F = (M+m)a
对空间站分析有F′ = Ma;解两式可得飞船和空间站之间的作用力
故选A。
2.(2023·北京·高考真题)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为( )
A.1N B.2N C.4N D.5N
【答案】C
【详解】对两物块整体做受力分析有F = 2ma
再对于后面的物块有FTmax= ma;FTmax= 2N;联立解得F = 4N
故选C。
3.(多选)(2023·福建·高考真题)如图所示,一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等(含乘客),在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢,车头对第一节车厢的拉力为,第一节车厢对第二节车厢的拉力为,第二节车厢对第三节车厢的拉力为,则( )
A.当火车匀速直线运动时,
B.当火车匀速直线运动时,
C.当火车匀加速直线运动时,
D.当火车匀加速直线运动时,
【答案】BD
【详解】AB.设每节车厢重G,当火车匀速直线运动时;;;得;故A错误,B正确;
CD.当火车匀加速直线运动时;;得T1∶T2∶T3=3∶2∶1;故C错误,D正确。
故选BD。
4.(2024·全国·高考真题)如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中,可能正确的是( )
A.B. C.D.
【答案】D
【详解】设P的质量为,P与桌面的动摩擦力为;以P为对象,根据牛顿第二定律可得;以盘和砝码为对象,根据牛顿第二定律可得;联立可得;可知,a-m不是线性关系,排除AC选项,可知当砝码的重力小于物块P最大静摩擦力时,物块和砝码静止,加速度为0,当砝码重力大于时,才有一定的加速度,当趋于无穷大时,加速度趋近等于。
故选D。
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第14讲 连接体模型(专项训练)
模拟·基础演练
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】AB
5.【答案】BCD
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】C
11.【答案】BC
12.【答案】AC
重难·创新演练
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】BD
真题·实战演练
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】BD
4.【答案】D
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