2020年高考物理100考點(diǎn)最新模擬題千題精練 專題3.15 加速運(yùn)動(dòng)的連接體問(wèn)題(能力篇)(解析版)

1、 2020 年高考物理 100 考點(diǎn)最新模擬題千題精練第三部分 牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題 3.15 加速運(yùn)動(dòng)的連接體問(wèn)題（能力篇）一選擇題1. （2019 遼寧沈陽(yáng)一模）如圖所示，甲、乙兩物體靠在一起，放在光滑的水平面上，在水平力f 和 f 共12同作用下，一起從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知 f f ，兩物體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后（ ）12a. 若突然撤去 f ，甲的加速度一定減小1b. 若突然撤去 f ，甲乙間的作用力減小1c. 若突然撤去 f ，乙的加速度一定增大2d. 若突然撤去 f ，甲乙間的作用力增大2【參考答案】bc【名師解析】要分析加速度的變化，先由牛頓第二定律求出整體的加速度，再進(jìn)行分析，由隔離法求出甲

2、乙間的作用力，根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行分析；一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，整體的加速度為：；對(duì)乙分析，則甲、乙之間的作用力為：，解得；突然撤去 ，則整體的加速度 ， 不一定大于 ，甲乙之間的作用力，故 a 錯(cuò)誤、b 正確；突然撤去 ，則整體的加速度，則，即加速度增大，甲乙之間的作用力為：，故選項(xiàng) c 正確，d 錯(cuò)誤。【名師點(diǎn)睛】關(guān)于連接體的處理方法，先整體后隔離，可以求得連接體間的相互作用力的大小。2（6 分）（2019 湖北四地七?？荚嚶?lián)盟期末）如圖所示，光滑的水平地面上有兩塊材料完全相同的木塊a、b，質(zhì)量均為 m，a、b 之間用輕質(zhì)細(xì)繩水平連接?，F(xiàn)沿細(xì)繩所在直線施加一水平恒力f 作用在 a 上，a、b 開(kāi)始一起做勻加

3、速運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中把和木塊a、b 完全相同的木塊 c 放在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng)，且始終沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，則在放上c 并達(dá)到穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（） a若 c 放在 a 上面，繩上拉力不變b若 c 放在 b 上面，繩上拉力為cc 放在 b 上，b、c 間摩擦力為dc 放在 a 上比放在 b 上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大【思路分析】對(duì)整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律判斷系統(tǒng)加速度的變化。通過(guò)隔離分析，得出繩子拉力和摩擦力的大小?！緟⒖即鸢浮縞【名師解析】設(shè)原來(lái)的加速度為 a ，根據(jù)牛頓第二定律可得 f2ma ，因無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，所以，無(wú)論 c 放到00哪塊上，根據(jù)牛頓第二定律都有：f3ma，a 都將減小。若

4、放在 a 木塊上面，以 b 為研究對(duì)象，設(shè)繩子拉力 t，則 tma，繩子拉力減小，故a 錯(cuò)誤；若 c 放在 b上面，以 bc 為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得t2ma f，故 b 錯(cuò)誤；若 c 放在 b 上，以 c 為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得b、c 間摩擦力為 fma ，故c 正確；以整體為研究對(duì)象，無(wú)論c 放到哪塊上，根據(jù)牛頓第二定律都有：f3ma，故 c 放在 a 上和放在 b 上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相同，故 d 錯(cuò)誤；故選：c。【名師點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要靈活選擇研究對(duì)象，會(huì)用整體法和隔離法，能夠正確地受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解3. (2018 湖北八校聯(lián)考)質(zhì)量分別為 m 和

5、m 的物塊形狀大小均相同，將它們通過(guò)輕繩跨過(guò)光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子平行于傾角為 的斜面，m 恰好能靜止在斜面上，不考慮m、m 與斜面之間的摩擦若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放 m，斜面仍保持靜止則下列說(shuō)法正確的是()a輕繩的拉力等于 mgb輕繩的拉力等于 mgcm 運(yùn)動(dòng)的加速度大小為(1sin )gmmdm 運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gm 【參考答案】bc【名師解析】互換位置前，m 靜止在斜面上，則有：mgsin mg，互換位置后，對(duì) m 有 mgtma，對(duì)m 有：tmgsin ma，又 tt，解得：a(1 sin )g，tmg，故選項(xiàng) a、d 錯(cuò)誤 b、c 正確4.(2017黃岡質(zhì)檢

6、)如圖所示，bc 為固定在小車上的水平橫桿，物塊 m 串在桿上， 靠摩擦力保持相對(duì)桿靜止，m 又通過(guò)輕細(xì)線懸吊著一個(gè)小球 m, 此時(shí)小車正以大小為 a 的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，而 m、m 均相對(duì)小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為 。小車的加速度逐漸增加， m 始終和小車保持相對(duì)靜止，當(dāng)加速度增加到 2a 時(shí)()a橫桿對(duì) m 的摩擦力增加到原來(lái)的 2 倍b橫桿對(duì) m 的彈力增加到原來(lái)的 2 倍c細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來(lái)的 2 倍d細(xì)線的拉力增加到原來(lái)的 2 倍【參考答案】a【名師解析】對(duì)小球和物塊組成的整體，分析受力如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得，水平方向：f (mfm)a，豎直方向：f

7、(mm)g，則當(dāng)加速度增加到 2a 時(shí)，橫桿對(duì) m 的摩擦力 f 增加到原來(lái)的 2 倍，橫nf桿對(duì) m 的彈力等于兩個(gè)物體的總重力，保持不變，故a 正確，b 錯(cuò)誤；以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況ag如圖乙所示，由牛頓第二定律得mgtan ma，解得 tan ，當(dāng) a 增加到兩倍時(shí)，tan 變?yōu)閮杀?，?不是原來(lái)的兩倍。細(xì)線的拉力 f (mg)2(ma)2，可見(jiàn)，a 變?yōu)閮杀叮琭 不是原來(lái)的兩倍，故 c、d 錯(cuò)誤。tt5.（2018 寧夏六盤山高級(jí)中學(xué)月考）如圖所示，光滑水平面上放置著四個(gè)相同的木塊，其中木塊b 與 c 之間用一輕彈簧相連，輕彈簧始終在彈性限度內(nèi)?，F(xiàn)用水平拉力 f 拉 b 木塊，

8、使四個(gè)木塊以相同的加速度一起加速運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是（ ） fa.一起加速過(guò)程中，d 所受到的靜摩擦力大小為b.一起加速過(guò)程中,c 木塊受到四個(gè)力的作用4c.一起加速過(guò)程中,a、d 木塊所受摩擦力大小和方向相同d.當(dāng) f 撤去瞬間，a、d 木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變【參考答案】acf【名師解析】一起加速過(guò)程中，對(duì)整體，有 f=4ma，對(duì) d，d 所受到的靜摩擦力大小為 f =ma= ，選項(xiàng) ad4正確。一起加速過(guò)程中,c 木塊受到重力、地面支持力、d 對(duì) c 的壓力、d 對(duì) c 的摩擦力，彈簧的拉力共五個(gè)力的作用，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤。一起加速過(guò)程中,a、d 木塊所受摩擦力大小和方向相同

9、，選項(xiàng) c 正確。當(dāng) f 撤去瞬間，彈簧彈力不變，dc 加速度右，ba 加速度向左， d 木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變，a 木塊所受靜摩擦力的大小不變，方向改變，選項(xiàng)d 錯(cuò)誤。6.（2018 黑龍江省大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考）如圖所示，水平面上停放著 a、b 兩輛小車，質(zhì)量分別為 m 和 m，mm，兩小車相距為 l，人的質(zhì)量也為 m，另有質(zhì)量不計(jì)的硬桿和細(xì)繩。第一次人站在 a 車上，桿插在 b車上；第二次人站在 b 車上，桿插在 a 車上；若兩種情況下人用相同大小的水平作用力拉繩子，使兩車相遇，不計(jì)阻力，兩次小車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇的時(shí)間分別為t 和 t ，則（）12at tbt =t1212ct

10、td條件不足，無(wú)法判斷12【參考答案】a【名師解析】第一次人站在 a 車上，桿插在 b 車上，人用相同大小的水平作用力 f 拉繩子，a 的加速度11a =f/(m+m)，b 的加速度 a =f/m. 兩車都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)， a t + a t =l. 第二次人2a 1222b 1ab站在 b 車上，桿插在 a 車上, 人用相同大小的水平作用力 f 拉繩子，a 的加速度 a =f/m，b 的加速度a11a =f/2m. 兩車都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)， a t + a t =l.222a 22b 2bt m m2聯(lián)立解得： =m ，則 x x1212d若 m m ，則 x x1

11、212【參照答案】 a【名師解析】f - (m + m )g = (m + m )a ,kx - m g = m af 豎 直 向 上 時(shí) ， 有， f 水 平 向 右 時(shí) ， 有12121122 1m ff = (m + m )a ,kx = m ax = x =，解得，故只有選項(xiàng) a 正確。2m + m122222121210.（2016 江蘇省蘇州市調(diào)研）如圖所示，質(zhì)量相同的木塊 ab 用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑的水平面上，此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)。現(xiàn)用水平恒力 f 推 a，則從開(kāi)始到彈簧第一次被壓縮到最短的過(guò)程中（ ）a。兩木塊速度相同時(shí)，加速度 a =abab兩木塊速度相同時(shí)，加速度 a

12、 vbad兩木塊加速度相同時(shí)，速度 v v ，隨著彈簧進(jìn)一步壓縮，兩木塊速度相同時(shí)，圖象 a 斜率小于ab圖象 b，加速度 a m3a【名師解析】（18 分）：（1）設(shè) a 剛落地時(shí)的速度為 v，由 a 和 b 運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒得，h1mgh=mgsin30+ 2mv2（2 分）（2 分）sin 60 23（1- ）ghv=3（2）對(duì)兩個(gè)物體分別進(jìn)行受力分析，沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐標(biāo)系進(jìn)行正交分解 。當(dāng)斜面體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向水平向右： - m g sin 60 = m acos 60對(duì) a 物體， t（2 分）（2 分）aasin 30 -t = macos 30對(duì) b 物體， mgmg - 3ma解得 m =（1 分）ag a3 +3g由等式右側(cè)的分子得，加速度的大小應(yīng)滿足 0a33