2027届高考物理一轮复习-3.3 连接体模型 课时跟踪练

2027届高考物理一轮复习 3.3连接体模型课时跟踪练 一、单选题 1．如图所示，在光滑水平面上，质量 的木箱甲和质量 的木箱乙通过水平刚性轻杆连接。木箱甲受到水平向右的推力 木箱乙受到水平向左的推力 80 N，则轻杆对木箱甲的作用力为（　　） A．96 N，水平向左 B．40 N，水平向左 C．80 N，水平向右 D．120 N，水平向右 2．野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，质量为m的零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成角。忽略零件所受空气阻力，重力加速度为g，则在该段时间内（     ） A．零件做匀减速直线运动 B．零件的加速度大小为 C．轻绳对零件的拉力是由于零件的形变产生的 D．轻绳对零件的拉力大小为 3．如图所示，物块1、2用刚性轻质杆连接，物块3、4用轻质弹簧相连，物块1、3的质量均为，2、4的质量均为，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为、、、。已知重力加速度大小为，则有（     ） A． B． C．，， D．，，， 4．如图所示，弹簧测力计上端固定，下方悬挂质量不计的光滑动滑轮，两个质量分别为m1和m2的物块用跨过滑轮的轻绳连接，轻绳足够长，物块始终没有落地。已知m1大于m2，不计空气阻力，重力加速度为g，则弹簧测力计的示数T是（     ） A．（m1＋m2）g B． C．（m1－m2）g D． 5．如图所示，质量为的小球用一水平轻弹簧系住，并用倾角为的光滑木板托住，小球恰好处于静止状态，在木板突然撤离的瞬间（重力加速度为，），小球的加速度为（     ） A．0 B．大小为，方向竖直向下 C．大小为，方向垂直木板指向右下方 D．大小为，方向垂直木板指向右下方 6．如图，A、B两物体的质量分别为0.5m、m，叠放在竖直轻弹簧上并保持静止，用大小等于2mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动 B．物体B和A刚分离时，弹簧长度等于原长 C．物体B和A刚分离时，A的加速度大小为g，方向向下 D．弹簧的劲度系数等于 7．如图所示，质量相等的粗糙长方体木块A、B叠放在一起，放在粗糙的水平桌面上，B木块受到一个水平向右的拉力，则（　　） A．若两木块都保持静止，则B受到4个力的作用 B．若两木块都保持静止，则此时A受向右的静摩擦力 C．若B与A相对静止向右做匀加速直线运动，则A受到向右的静摩擦力 D．若B与A相对静止向右做匀加速直线运动，则A受到2个力的作用 8．如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为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，在突然撤去挡板的瞬间（　　）（已知重力加速度为g） A．图甲中A球的加速度为 B．图乙中A球的加速度为 C．图甲中B球的加速度为 D．图乙中B球的加速度为零 9．如图所示，质量分别为、的A、B两木块静置在粗糙的水平面上，两木块相互接触但不粘连，两木块与地面间的动摩擦因数均为。从时刻开始，对木块A施加一水平推力，对木块B施加一水平拉力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．1s末木块A的加速度大小为 B．1s末木块A对木块B的弹力大小为1N C．5s末两木块开始分离 D．10s末木块B的速度大小为 10．如图所示，三个质量相等的小钢球A、B、C（可视为质点）由两根长均为的轻细绳连接，放在光滑水平面上，细绳刚好处于伸直状态且无拉力，现使球B瞬间获得与绳垂直的水平初速度，设球A、C的碰撞为弹性碰撞。球A、C第一次碰撞前（     ） A．绳对球B一直做负功 B．球A的动能先增大后减小 C．球A的最大速度为 D．球A有两次速度取得最大值 二、多选题 11．如图所示，质量为3kg的长方体铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。铁箱内一个质量为0.6kg的木块恰好能静止在后壁上，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则下列说法正确的是（     ） A．水平面对铁箱的支持力等于36N B．木块对铁箱后壁压力的大小为30N C．铁箱的加速度大小为 D．水平拉力的大小为66N 12．如图所示，一倾角为足够长的斜面体C置于粗糙的水平地面上，并排放在斜面上的小物块A、B（接触但未粘连）在平行于斜面向上的恒力F（未知）作用下沿斜面向上以匀速运动，某时刻突然撤去F，斜面体始终处于静止状态。已知物块A、B的质量均为m，与斜面间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，。则（　　） A． B．撤去F瞬间，A、B之间的弹力立即变为零 C．撤去F瞬间，地面对斜面体C的摩擦力为零 D．撤去F后，B沿斜面向上的速度减为零时A、B之间的距离为 13．如图所示，倾角为的光滑固定斜面上有两个质量均为m的物块A、B，A通过劲度系数为k的轻弹簧拴接在斜面底端的固定挡板上，B通过一根跨过定滑轮的轻绳与物块C相连，C的质量也为m，弹簧、轻绳均与斜面平行。初始时，用手托住物块C，使轻绳恰好伸直但无拉力。释放物块C，直到A、B分离时，C恰好落地。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，不计滑轮质量及摩擦，忽略空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．初始时，弹簧的形变量为 B．释放C的瞬间，物块B的加速度大小为 C．释放C的瞬间，A对B的作用力大小为 D．开始时，C距离地面的高度为 14．如图所示，滑块、的质量均为，套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，放在地面上。、通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，、可视为质点，重力加速度大小为，则（　　） A．落地前，轻杆对一直做正功 B．落地时速度大小为 C．下落过程中，其最大加速度一定大于 D．落地前，当的机械能最小时，对地面的压力小于 15．如图，光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为，杆与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．若B球受到的摩擦力为零，则 B．若推力向左，且，则的最大值为 C．若推力向左，且，则的最大值为 D．若推力向右，且，则的范围为 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。 17．两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一条轻绳连接。 (1)如图甲所示，用力F竖直向上拉木块时，绳的拉力大小FT＝_____； (2)如图乙所示，用力F沿光滑固定斜面向上拉木块时，绳的拉力大小为_____；斜面不光滑时绳的拉力大小FT＝_____。 四、解答题 18．如图，倾角，足够长的粗糙斜面固定在水平面上。质量为的物体用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与物块相连。已知物体与斜面间的动摩擦因数；重力加速度，，（假设运动过程中不与滑轮接触，且运动过程中始终不脱离斜面和始终不会与定滑轮接触）。求： (1)当物块质量多大时，物体恰能沿斜面匀速下滑； (2)若物块的质量为，求绳子拉力的大小和物体的加速度大小； (3)若物块的质量为，初始时物体距离地面高，且与地面碰后不反弹。求物体沿斜面上升的最大距离。 19．如图所示，水平传送带以速度顺时针匀速转动。可视为质点的小物块、的质量均为，用跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。时刻在传送带左端具有向右的速度，恰好不从传送带右端离开，已知小物块与传送带间的动摩擦因数，绳足够长，且与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦，重力加速度，求： (1)小物块刚滑上传送带时的加速度大小； (2)传送带的长度； (3)小物块在传送带上的运动时间。 20．如图所示，一个弹簧台秤放在水平地面上，为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，为一重物，已知的质量，的质量，弹簧的质量不计，劲度系数，系统处于静止。现给施加一个方向竖直向上的力，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前内，为变力，以后，为恒力（取），求 (1)系统做匀变速直线运动的加速度为多大？ (2)请推导并写出拉力随时间变化的表达式，并求出的最小值和最大值； (3)若想进一步减小为变力的时间，可以考虑增大，求能使做匀加速直线运动，且始终为恒力的最小值。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C B D D C B A A 题号 11 12 13 14 15 答案 ACD BD CD BC BC 16． 2 4 17．(1) (2) 18．(1) (2)， (3) 【详解】（1）当物体B恰能沿斜面匀速下滑时，对物体B由平衡条件得 对物块A由平衡条件得 解得 （2）若物块A的质量为，因为 所以物块A拉着物体B一起加速运动，对物体B由牛顿第二定律可得 对物块A由牛顿第二定律可得 联立解得绳子拉力的大小为 物体B的加速度大小 （3）当物块A刚落地时，物体B的速度为， ，解得 物块A落地以后，物体B继续上升， 解得 所以物体B沿斜面上升的最大距离为 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）由于 小物块刚滑上传送带时，相对传送带向右运动，对小物块分析，水平方向受向左的摩擦力和绳子拉力，根据牛顿第二定律有 对小物块分析，根据牛顿第二定律有 联立解得 （2）小物块与传送带共速前，根据运动学公式得小物体的位移大小 可得小物块速度减小到所用的时间 小物块的重力 小物块所受的最大静摩擦力 在小物块的速度和传送带速度相等后，因为小物块的重力大于小物块所受的最大静摩擦力，所以小物块继续减速运动，受到的摩擦力会突变向右，对小物块、整体，根据牛顿第二定律有 解得 则小物块从减小到0的位移大小为 小物块恰好不会从传送带右端滑出，则传送带的长度 （3）小物块从减小到0的时间 之后，小物块受到的摩擦力大小和方向不变，以向左加速运动，有 解得 故小物块在传送带上的运动时间 20．(1) (2)内（N），后；最小值为72 N，最大值为168 N (3)840 N 【详解】（1）初始系统静止，弹簧的压缩量由P、Q的总重力平衡弹簧弹力可得： 代入数值解得初始压缩量： 题意说明0.2s后为恒力，说明时刻恰好分离，此时二者间弹力为0，且此前二者共同向上做匀加速运动，0.2s内的总位移恰好等于弹簧从初始压缩到分离时刻的形变量变化。 分离时刻对秤盘受力分析：仅受重力和弹簧弹力，此时加速度仍为，设此时弹簧压缩量为，由牛顿第二定律： 匀加速运动的位移关系为 联立解得： （2）在内未分离，对P由牛顿第二定律： 对Q由牛顿第二定律： 结合匀加速位移关系，时刻弹簧压缩量 可得： 最终得到变力阶段的表达式： 后P、Q分离，，对P直接列牛顿第二定律： 初始时刻，取最小值： 最大值为恒力阶段的168N。 （3）若全程为恒力，说明从时刻起、就无相互作用，二者直接分离，全程仅受拉力和重力，做匀加速运动。 此时对P直接列牛顿第二定律 同时初始时刻秤盘的加速度不能大于，否则二者会挤压产生弹力，要让初始时刻二者恰好无弹力，有： 代入数值解得 得到最小恒力： 学科网（北京）股份有限公司 $