專題10 連接體模型（原卷版）-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理期末備考重難題型精講精練（人教版2019）

1/2試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁專題10連接體模型本節(jié)要點知識點1連接體的類型知識點2連接體的運動特點知識點3整體法和隔離法求連接體問題對應(yīng)題號專項精練1整體法與隔離法解連接體問題1-4，14-16，24專項精練2細(xì)繩或彈簧相連的連接體問題5-6，17-19，25-26專項精練3含有懸掛小球的連接體問題7-12，20-21，27-28專項精練4加速度不同的連接體問題13，22-23知識點1連接體的類型1．彈簧連接體2．疊放連接體3．輕繩連接體4．輕桿連接體知識點2連接體的運動特點1．輕繩：輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度一般是相等。2．輕彈簧：在彈簧發(fā)生形變的過程中，兩端連接體的速度不一定相等；在彈簧形變最大時，兩端連接體的速率相等。知識點3整體法和隔離法求連接體問題1．整體法的選取原則①若不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個整體，分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度進而求出其他未知量。②若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力時，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。2．整體法、隔離法的交替運用若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力，即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”。一、單選題1．（23-24高一上·山西長治·期末）如圖所示，在粗糙水平面上依次并排緊靠著三個木塊1、2、3，已知木塊1、2、3的質(zhì)量分別為m、2m、3m，每個木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均相同?，F(xiàn)用一水平向右的恒力F推木塊，使三個木塊一起向右做勻加速直線運動，則木塊1對木塊2的作用力與木塊2對木塊3的作用力的大小之比為（）A． B． C． D．2．（22-23高一上·全國·期末）如圖所示，在建筑工地，建筑工人用兩手對稱水平施力將兩長方體水泥制品夾緊并以加速度a豎直向上勻加速搬起，其中A、B的質(zhì)量均為m，水平作用力為F，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ，在此過程中，A、B間的摩擦力為（）A． B． C．0 D．3．（23-24高一下·湖南岳陽·期末）物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度大小a可能是（）A． B． C． D．4．（23-24高一上·安徽六安·期末）水平放置的傾角為θ光滑固定斜面上疊放三個楔形物塊A、B、C。各接觸面均光滑，現(xiàn)對B施加平行于斜面向上的力F，使得A、B、C相對靜止一起沿斜面向上加速。令A(yù)、B、C質(zhì)量分別為mA，mB，mC（α>θ），則下列關(guān)系式中正確的是（）A． B．C． D．5．（23-24高一下·陜西咸陽·期末）如圖所示，水平桌面上的小物塊a通過輕繩跨過光滑定滑輪連接小物塊b，物塊a與物塊b的質(zhì)量之比為。將物塊a從P點由靜止釋放，1s后到達(dá)桌面上距離P點1m的Q點（b未落地），不計空氣阻力，重力加速度，則物塊a與桌面間的動摩擦因數(shù)為（）A．0．1 B．0.2 C．0.4 D．0.56．（23-24高一上·江蘇南京·期中）如圖所示，物體A置于水平地面上，B、C疊放，A、B間連有輕質(zhì)彈簧，彈簧被壓縮后用細(xì)線把A、B固定住，細(xì)線的拉力為F，A、B質(zhì)量均為2m，C的質(zhì)量為m，重力加速度為g，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將細(xì)線剪斷，則在剪斷細(xì)線的瞬間，下列說法正確的是（）A．C物體的瞬時加速度為0 B．C物體對B物體的壓力變小C．A物體對地面壓力為 D．B物體的瞬間加速度為7．（23-24高一上·上海黃浦·期末）某人坐在前進的列車車廂里，觀察懸掛在車廂頂?shù)臄[球位置，從而判斷列車的運動情況，以下結(jié)論中正確的是（）A．?dāng)[球豎直下垂時，列車加速前進B．?dāng)[球向前偏離豎直位置時，列車加速前進C．?dāng)[球向前偏離豎直位置時，列車減速前進D．?dāng)[球向后偏離豎直位置時，列車減速前進8．（23-24高一上·浙江杭州·期末）在地鐵運行過程中，某人把一根細(xì)繩的下端綁著一支圓珠筆，細(xì)繩的上端用電工膠布臨時固定在地鐵的豎直扶手上。他用手機拍攝了地鐵進站減速運行時情景的照片，如圖所示，細(xì)繩與豎直方向夾角為，重力加速度為g。根據(jù)以上信息，可以確定（）A．地鐵運行方向 B．地鐵運行加速度方向C．圓珠筆的質(zhì)量 D．地鐵運行加速度大小為9．（23-24高一上·云南昭通·期末）如圖所示，細(xì)線一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在車廂頂部，小車在水平推力的作用下在水平面上做直線運動，細(xì)線與豎直方向的夾角保持不變，且放在小車上質(zhì)量為M的木塊也與車廂保持相對靜止。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，木塊與車廂底板間的動摩擦因數(shù)為0.75，則下列說法正確的是（）A．小車不可能向左運動B．此時小球的加速度大小為C．此時木塊受到的摩擦力大小為，方向水平向右D．此時木塊受到的摩擦力大小為，方向水平向右10．（23-24高一下·湖南株洲·期末）如圖所示，在汽車車廂中懸掛一小球，實驗表明，當(dāng)汽車做勻變速直線運動時，懸線將與豎直方向成某一穩(wěn)定角度。若在車廂底板上還有一個照其相對靜止的物體，則關(guān)于汽車的運動情況和物體的受力情況正確的是（）A．汽車一定向右做勻加速運動B．汽車一定向左做勻加速運動C．只受到重力和底板的支持力作用D．除受到重力、底板的支持力作用外，還受到水平向右的摩擦力的作用11．（23-24高一下·四川成都·開學(xué)考試）如圖，將一輕質(zhì)彈簧豎直固定在小車底部，輕質(zhì)細(xì)繩與豎直方向成α角且處于伸直狀態(tài)，二者共同拴接一小球，小車與小球保持相對靜止且一起在水平面上運動，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)B．彈簧一定處于拉伸狀態(tài)C．彈簧對小球不一定有彈力，細(xì)繩對小球一定有拉力D．小球的加速度大小可能為gtanα12．（23-24高一上·浙江金華·期末）如圖為某創(chuàng)新實驗小組設(shè)計的水平加速度測量儀，其主要部分由木板、細(xì)線、小球和刻度尺構(gòu)成。刻度尺水平固定，一小球用細(xì)線懸掛于0刻度線正上方的固定點O，保持裝置處于豎直面內(nèi)且細(xì)線與刻度尺不接觸，穩(wěn)定后根據(jù)細(xì)線在刻度尺上的位置即可測得水平加速度。實驗小組利用該裝置測量金義東輕軌在啟動和停止時的加速度，現(xiàn)已取固定點O與刻度尺上邊緣的豎直距離h剛好為1m，下列說法正確的是（

）A．刻度尺讀數(shù)越大，繩子拉力沿豎直方向的分量越大B．當(dāng)測量儀穩(wěn)定在圖示虛線位置時，輕軌列車的加速度大小約為C．當(dāng)測量儀穩(wěn)定在圖示虛線位置時，輕軌列車運動方向一定向左D．如果將刻度尺不同刻度對應(yīng)的加速度標(biāo)注在刻度尺上，則加速度刻度值是不均勻的13．（23-24高一上·湖南長沙·月考）如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為的斜面體置于水平地面上，一輕繩繞過兩個輕質(zhì)滑輪連接著固定點P和物體B，兩滑輪之間的輕繩始終與斜面平行，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，A與斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，將A、B由靜止釋放，在B下降的過程中（物體A未碰到滑輪），斜面體靜止不動。下列說法正確的是（）

A．輕繩對P點的拉力大小為B．物體A的加速度大小為C．地面對斜面體的支持力大小為D．增大A的質(zhì)量，再將A、B靜止釋放，則B有可能上升二、多選題14．（23-24高一上·江西上饒·期末）如圖所示，質(zhì)量為的長木板位于光滑水平面上，質(zhì)量為的物塊靜止在長木板上，兩者之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，物塊與長木板之間的最大靜摩擦力等于兩者之間的滑動摩擦力?，F(xiàn)對物塊施加一個水平向右力的作用。下列說法正確的是（）A．物塊m相對M不發(fā)生相對運動B．物塊m的加速度大小為C．物塊m受到的摩擦力大小為3.2ND．物塊m受到的摩擦力大小為4N15．（23-24高一下·云南大理·期末）如圖所示，A、B兩個物體相互接觸，但并不黏合，靜置在水平面上。水平面與物體間的摩擦力可忽略，兩物體的質(zhì)量，。從時刻開始，水平推力和水平拉力分別作用于A、B物體上，、隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．時，A、B分離B．時，A的速度大小為C．時，A的加速度大小為D．時，A對B的作用力大小為2.0N16．（23-24高一下·河南洛陽·期末）如圖，質(zhì)量為2.5kg的一只長方體形空鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1為0.3。這時鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為0.5kg的木塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)μ2為0.25。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。，以下說法正確的是（）A．木塊對鐵箱壓力的大小20N B．水平拉力F的大小129NC．水平面對鐵箱的支持力小于30N D．鐵箱的加速度為20m/s217．（23-24高一下·云南德宏·期末）如圖所示，一條輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪，兩端各系質(zhì)量分別為m和2m的物體A和B，物體A放置于傾角的固定斜面上，與斜面間的動摩擦因數(shù)。先用手壓住物體A使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，由靜止釋放物體A，在其沿斜面向上運動s的過程中（A未與滑輪碰撞、B未落地），重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．A、B的加速度大小為 B．A、B的加速度大小為C．A、B間輕繩拉力大小為 D．A、B間輕繩拉力大小為18．（23-24高一下·湖南株洲·期末）如圖所示，三物塊用細(xì)線通過輕質(zhì)光滑定滑輪與地面連接，物塊A的質(zhì)量為，物塊B、C的質(zhì)量都是。物塊B與物塊C的距離和物塊C到地面的距離都是。A距滑輪足夠遠(yuǎn)且不計一切阻力，。現(xiàn)將物塊A下方的細(xì)線剪斷，不考慮物塊B、C和地面接觸后的反彈問題，則（）A．剪斷細(xì)線前，物塊A下方細(xì)線對物塊A下的拉力大小為1NB．剪斷A下下方細(xì)線瞬間，物塊A、B、C加速度大小均為C．剪斷A下下方細(xì)線瞬間，物塊A下有向上的加速度，是失重現(xiàn)象D．剪斷A下下方細(xì)線瞬間，物塊B、C間細(xì)線拉力大小為2.5N19．（24-25高一上·湖南長沙·期中）如圖所示，傾角為30°的光滑斜面底端有一擋板，斜面上放置靜止AB兩物體，其質(zhì)量分別為mA＝0.5kg、mB＝1kg，其中物體A與擋板用勁度系數(shù)為k1＝100N/m的輕質(zhì)彈簧1連接，AB之間連接一勁度系數(shù)為k2＝500N/m的輕質(zhì)彈簧2，開始時整個裝置靜止在斜面上，在B的上端通過一光滑定滑輪連接一質(zhì)量為mC＝0.6kg的物塊C，用手托著C使其緩慢下移，直到撤去手后整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。取g＝10m/s2，經(jīng)分析可知（）A．物體A沿斜面運動的距離為0.06mB．物體A沿斜面運動的距離為0.09mC．物體B沿斜面運動的距離為0.008mD．物體B沿斜面運動的距離為0.072m20．（23-24高一上·廣東汕頭·期末）如圖所示，為固定在小車上的水平橫桿，質(zhì)量為的物塊穿在桿上，靠摩擦力保持相對靜止，物塊通過輕細(xì)線懸吊著一個質(zhì)量為的小鐵球，此時小車以大小為的加速度向右做勻加速直線運動，物塊、小鐵球均相對小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為。小車的加速度增大到時，物塊始終和小車保持相對靜止，則下列說法正確的是（）A．橫桿對物塊的摩擦力增大到原來的倍B．橫桿對物塊的彈力不變C．細(xì)線與豎直方向的夾角增大到原來的倍D．細(xì)線的拉力增大到原來的倍21．（23-24高一上·廣西·期末）某次救援過程中，救援人員利用無人機運送急救包。如圖所示，質(zhì)量為4.5kg的無人機用輕繩吊著質(zhì)量為1.5kg的急救包（視為質(zhì)點）沿水平方向做勻加速直線運動，輕繩與豎直方向的夾角為53°。不計空氣阻力，取重力加速度大小，，，則下列說法正確的是（）A．該無人機的加速度大小為7.5m/s2 B．輕繩上的彈力大小為25NC．急救包受到的合力大小為25N D．無人機受到的合力大小為60N22．（23-24高一上·江西南昌·期末）質(zhì)量為m的小物塊，沿傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面勻減速上滑，如圖所示，物塊上滑過程中，斜面始終靜止在地面上，下列敘述正確的是（）A．地面受到斜面的壓力小于(m+M)gB．地面受到斜面的壓力大于(m+M)gC．地面受到斜面的摩擦力方向平行地面向右D．地面受到斜面的摩擦力方向平行地面向左23．（22-23高一上·河南·期末）如圖所示，系在墻上的輕繩跨過兩個輕質(zhì)滑輪連接著物體P和物體Q，兩段連接動滑輪的輕繩始終水平。已知P、Q的質(zhì)量均為1，P與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度大小為，當(dāng)對P施加水平向左的拉力時，Q向上加速運動。下列說法正確的是（）A．P、Q運動的加速度大小之比為1∶2B．P的加速度大小為2C．輕繩的拉力大小為12ND．若保持Q的加速度不變，改變拉力F與水平方向的夾角，則力F的最小值為三、解答題24．（23-24高一下·云南曲靖·期末）如圖所示，質(zhì)量分別為，的物塊A和物塊B靜止在粗糙水平地面上，兩物塊間用長度為的輕繩連接，物塊A與地面間的動摩擦因數(shù)，物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度。時刻將的水平恒力作用在物塊B上。（1）求時，物塊A的速度大小；（2）時，剪斷輕繩，同時撤去恒力F，物塊A是否能與物塊B碰撞？若不能，求物塊A、B間的最短距離；若能，求物塊A、B發(fā)生碰撞的時刻。25．（24-25高一上·重慶沙坪壩·期中）如圖所示、光滑細(xì)鐵絲制成的弧形裝置固定在豎直面內(nèi)，圓弧半徑為R，圓弧端點A在圓心O的正下方、端點B與圓心O等高，右側(cè)的光滑輕質(zhì)小定滑輪的上沿D與圓心O也等高。一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）套在弧形裝置上，通過跨過滑輪的細(xì)線連接著物塊甲，輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k，兩端固定連接在物塊甲、乙上。初始時刻、各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，∠COB=∠CDB=37°，彈簧豎直且處于原長狀態(tài)，細(xì)線DE足夠長且豎直，現(xiàn)對物塊甲施加一豎直向上的拉力（圖中未畫出），使其緩慢上升，直至細(xì)線時