高考物理专题训练：连接体问题(含答案)

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高一物理连接体试题答案及解析

高一物理连接体试题答案及解析1.质量为的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为的小球，且。

用一力水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度向右运动，细线与竖直方向成角，细线的拉力为，如图(a)。

若用一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动的，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为，如图(b)，则()A．，B．，C．，D．，【答案】D【解析】先对左图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力根据牛顿第二定律，有①，再对左图中情况下的小球受力分析，如图：根据牛顿第二定律，有②，③，由以上三式可解得：，.再对右图中小球受力分析如图,由几何关系得：, 再由牛顿第二定律，得到,由于,故，.故选D．【考点】本题考查了力的合成与分解的运用、牛顿第二定律、整体法与隔离法．2.如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为A．（M + m）g－ma B．（M + m）g + maC．（M + m）g D．（M－m）g【答案】 A【解析】杆上的人受到重力和杆给他向上的摩擦力，由牛顿第二定律有mg-f=ma，解得f=mg-ma，由牛顿第三定律可知人也给杆一个向下的摩擦力大小为f，所以杆对地面上人的压力为Mg+f=Mg+mg-ma，所以A正确。

【考点】牛顿运动定律3.在光滑的水平面上，有两个相互接触的物体，如图所示，已知M>m，第一次用水平力F由左向右推M，物体间的相互作用力为N；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，物体间的1相互作用力为N2，则( )A．N1 >N2B．N1=N2C．N1<N2D．无法确定【答案】C【解析】第一次用水平力F由左向右推M，对M、m，根据牛顿第二定律：，对m 有：；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，对M、m，根据牛顿第二定律：，对M有，已知M>m，所以N1 <N2，所以A、B、D错误；C正确。

高中物理-连接体问题专项练习

11.11连接体问题专项练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题 1．如图所示，A 、B 两物块放在光滑水平面上，它们之间用轻质细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同，但与竖直方向的夹角相同，对B 施加水平力1F 和2F ，两种情况下A 、B 整体的加速度分别为1a 、2a ，细线上的力分别为1T 、2T ，则下列说法正确的是（）A ．若12F F =，则必有12a a >B ．若12F F =，则必有12T T =C ．若12T >T ，则必有12F F =D ．若12T T <，则必有12F F =2．如图物体A 叠放在物体B 上，B 置于光滑水平面上。

A 、B 质量分别为m A ＝6kg ，m B ＝2kg 。

A 、B 之间的动摩擦因数0.2μ＝，开始时F ＝10N ，此后逐渐增加，在增大到50N 的过程中，则（）A ．当拉力F ＜12N 时，两物体均保持静止状态B ．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N 时，开始相对滑动C ．两物体间会出现相对运动D ．两物体间始终没有相对运动3．如图，在光滑水平面上，轻质弹簧相连质量分别为1kg 和2kg 的物块A 、B ，用大小为F = 15N 的恒力作用在A 上使AB 相对静止一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是（）A．弹簧的弹力大小等于5NB．弹簧的弹力大小等于10NC．突然撤去F瞬间，B的加速度大小变0D．撤去F后的短暂时间内，A的速度将减小，B的加速度增大4．如图，台秤上放一质量M=5kg的木箱，木箱内有质量分别为3kg和2kg的两物体P、Q，用细绳通过光滑定滑轮相连，定滑轮的质量m=0.2kg，2g。

现剪断Q下端10m/s=的细绳，在P下落但还没有到达箱底的过程中台秤的示数为（）A．7.6kg B．9.8kg C．10kg D．10.2kg二、多选题5．如图所示，两个长方体木块A、B的质量分别为m A＝0.8kg和m B＝0.4kg，它们并排放在水平面上。

高三物理连接体试题答案及解析

高三物理连接体试题答案及解析1.如图所示，在倾角为的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A以4m/s2的加速度沿斜面向下做匀加速运动，取，则A．小球从一开始就与挡板分离B．小球速度最大时与挡板分离C．小球向下运动0.01 m时与挡板分离D．小球向下运动0.02m时速度最大【答案】C【解析】设球与挡板分离时位移为，经历的时间为，从开始运动到分离的过程中，m受竖直向，沿斜面向上的挡板支持力和弹簧弹力．根据牛顿第二下的重力，垂直斜面向上的支持力FN定律有：，保持a不变，随着的增大，减小，当m与挡板分离时，减小到零，则有：，解得：，即小球向下运动0.01m时与挡板分离，故A错误，C正确．球和挡板分离前小球做匀加速运动；球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大．故B错误．球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力为零．即：，解得：，由于开始时弹簧处于原长，所以速度最大时小球向下运动的路程为0.05m，故D错误．故选C.【考点】本题考查了牛顿第二定律、胡克定律．2.如图所示，水平面内两根光滑的足够长平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，一定质量的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。

若对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动。

若导轨与金属棒的电阻不计，则下列图像（金属棒产生的电动势E、通过电阻R的电量q、电阻R消耗的功率P、外力F）正确的是【答案】BD【解析】金属棒从静止开始匀加速直线运动，设加速度为，则金属棒速度为，导体棒切割磁感线产生的感应电动势，感应电动势与时间成正比，图像为一条倾斜的直线，选项A错。

通过电阻的电荷量，电荷量与时间平方成正比，选项B对。

电阻R消耗的电功率，电功率同样与时间平方成正比，选项C 错。

专题05 连接体问题、板块模型和传送带问题-2024年高考物理二轮专题综合能(002)

专题05 连接体问题、板块模型、传送带问题【窗口导航】高频考法1 连接体问题 ........................................................................................................................................... 1 角度1：叠放连接体问题 ....................................................................................................................................... 2 角度2：轻绳连接体问题 ....................................................................................................................................... 3 角度3：轻弹簧连接体问题 ................................................................................................................................... 3 高频考法2 板块模型 ............................................................................................................................................... 4 高频考法3 传送带问题 ........................................................................................................................................... 7 角度1：水平传送带模型 ....................................................................................................................................... 8 角度2：倾斜传送带模型 . (11)高频考法1连接体问题1．常见连接体三种情况中弹簧弹力、绳的张力相同(接触面光滑，或A 、B 与接触面间的动摩擦因数相等)常用隔离法常会出现临界条件2. 连接体的运动特点（1）叠放连接体——常出现临界条件，加速度可能不相等、速度可能不相等。

高考物理计算题复习《用牛顿运动定律分析连接体问题》(解析版)

《用牛顿运动定律分析连接体问题》一、计算题1.如图所示，轻绳长，能承受最大拉力为10N。

静止在水平面上的A、B两个物体通过该轻绳相连，A的质量，B的质量。

A、B与水平面间的动摩擦因数都为，。

现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B 向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断取求绳刚被拉断时F的大小；若绳刚被拉断时，A、B的速度为，保持此时F大小不变，当A的速度恰好减为0时，A、B间距离为多少？2.如图所示，质量分别为2m和m的两物体A、B叠放在一起，放在光滑的水平地面上，已知A、B间的最大摩擦力为A物体重力的倍，若用水平力分别作用在A或B上，使A、B保持相对静止做加速运动，则作用于A、B上的最大拉力与之比为多少？3.如图所示，水平地面有三个质量均为的小物块A、B、C，A、B间用一根轻绳水平相连。

一水平恒力F作用于A，使三物块以相同加速度运动一段时间后撤去F。

已知B与C之间的动摩擦因数，A和C与地面间的动摩擦因数，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。

求：力F的最大值；从撤去F到三物块停止运行的过程中，B受到的摩擦力。

4.如图所示，A、B两个物体间用最大张力为200N的轻绳相连，，，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F 的最大值是多少？取5.如图所示，木板B静止在水平桌面上，大小可以忽略的小物块A静止在B的右端。

已知A和B的质量均为，A与B及B与桌面间的动摩擦因数均为，取。

现给木板B施加一水平向右的恒定拉力F。

要使A、B以相同的加速度向右运动，求拉力的大小需要满足什么条件；若已知B的长度为，厚度不计，要使B相对于A运动，且A在整个过程中相对于地面的总距离超过4cm，求拉力需要满足什么条件。

6.如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角的斜面．放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行．现对A施加一水平向右的恒力F，使A、B、C恰好保持相对静止．已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒力F的大小．7.如图所示，A，B两物块的质量分别为，，静止叠放在水平地面上，B间的动摩擦因数为，B与地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。

高考物理综合题1 - 连接体 (含答案,打印版)

1.如图所示，物块A 的质量为M ，物块B 、C 的质量都是m ，并都可看作质点，且m ＜M ＜2m 。

三物块用细线通过滑轮连接，物块B 与物块C 的距离和物块C 到地面的距离都是L 。

现将物块A 下方的细线剪断，若物块A 距滑轮足够远且不计一切阻力。

求：（1）物块A 上升时的最大速度；（2）物块A 上升的最大高度。

【1题解答】 (1)A 、B 、C 三物体系统机械能守恒。

B 、C 下降L ，A 上升L 时，A 的速度达到最大。

2mgL －MgL=21(M+2m)V 2 2分V=Mm gL M m +-2)2(2 2分(2)当C 着地后，A 、B 二物体系统机械能守恒。

B 恰能着地，即B 物体下降L 时速度为零。

MgL －mgL =21(M+m)V 2 2分将V 代入，整理后得：M=2m 1分若M ＞2m ，B 物体将不会着地。

Mgh －mgh =21(M+m)V 2 1分h =gm M )(2m)V (M 2-+ 1分H L = L + h = L +gm M )(2m)V (M 2-+ 1分若M =2m ，B 恰能着地，A 物体再上升的高度等于L 。

H 2 = 2L 若M ＜2m ，B 物体着地后，A 还会上升一段。

Mg L －mg L =21(M+m)（V 2－v 2） 1分 V 2=)2)(()2(422M m M m gLM m ++- 1分h’=g v 22=)2)(()2(222M m M m L M m ++- 1分H 3 = 2L + h’ = 2L +)2)(()2(222M m M m LM m ++-2．如图所示，1、2两木块用绷直的细绳连接，放在水平面上，其质量分别为ｍ1＝1.0ｋｇ、ｍ2＝2.0ｋｇ，它们与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.10．在ｔ＝0时开始用向右的水平拉力Ｆ＝6.0Ｎ拉木块2和木块1同时开始运动，过一段时间细绳断开，到ｔ＝6.0ｓ时1、2两木块相距Δｓ＝22.0ｍ（细绳长度可忽略），木块1早已停止．求此时木块2的动能．（ｇ取10ｍ／ｓ2）2．解：对系统ａ0＝［Ｆ－μｇ（ｍ1＋ｍ2）］／（ｍ1＋ｍ2）＝1ｍ／ｓ2．对木块1，细绳断后：│ａ1│＝ｆ1／ｍ1＝μｇ＝1ｍ／ｓ2．设细绳断裂时刻为ｔ1，则木块1运动的总位移：ｓ1＝2ａ0ｔ12／2＝ａ0ｔ12．对木块2，细绳断后，ａ2＝（Ｆ－μｍ2ｇ）／ｍ2＝2ｍ／ｓ2．木块2总位移ｓ2＝ｓ′＋ｓ″＝ａ0ｔ12／2＋ｖ1（6－ｔ1）＋ａ2（6－ｔ1）2／2，两木块位移差Δｓ＝ｓ2－ｓ1＝22（ｍ）．得ａ0ｔ12／2＋ｖ1（6－ｔ1）＋ａ2（6－ｔ1）2／2－ａ0ｔ12＝22，把ａ0，ａ2值，ｖ1＝ａ0ｔ1代入上式整理得：ｔ12＋12ｔ1－28＝0，得ｔ1＝2ｓ．木块2末速ｖ2＝ｖ1＋ａ2（6－ｔ1）＝ａ0ｔ1＋ａ2（6－ｔ1）＝10ｍ／ｓ．此时动能Ｅｋ＝ｍ2ｖ22／2＝2×102／2Ｊ＝100Ｊ．3．质量为M 的圆环用细线（质量不计）悬挂着，将两个质量均为m 的有孔小珠套在此环上，且可以在环上做无摩擦的滑动，如图所示，今同时将两个小珠从环的顶部释放，并沿相反方向自由滑下，试求：（1）在圆环不动的条件下，悬线中的张力T 随cosθ变化的函数关系，并求出张力T 的极小值及相应的角θ；（2）小球与圆环的质量比Mm 至少为多大时圆环才有可能上升？解：（1）每个小珠受重力mg 和支持力N 作用，小珠在θ处有：R mv N mg 2cos =-θ机械能守恒：)cos 1(212θ-=mgR mv得：mg N )2cos 3(-=θ对环分析得：Mg N T +=θcos 2即：)cos 2cos 3(22θθ-+=mg Mg T当31cos =θ（即 5.7031arccos==θ）时：mg Mg T 32min -=（2）由上面得到的N 的表达式知，当32cos >θ时，N ＞0，为压力；只有当32cos <θ时，N ＜0，为拉力，这是圆环上升的必要条件。

高三物理连接体试题答案及解析

高三物理连接体试题答案及解析1.（13分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=1.0kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.25，且与台阶边缘O点的距离s=5m．在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R=m，今以O点为原点建立平面直角坐标系。

现用F=5N的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度．（1）为使小物块不能击中挡板，求拉力F作用的最长时间；（2）若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力，求小物块击中挡板上的位置的坐标．【答案】（1）；（2）x=5m，y=5m【解析】（1）为使小物块不会击中挡板，拉力F作用最长时间t时，小物块刚好运动到O点．由牛顿第二定律得：（1分）解得：（1分）减速运动时的加速度大小为：（1分）由运动学公式得：（1分）而（1分）解得：（1分）（2）水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：（1分）解得小物块到达O点时的速度为：（1分）小物块过O点后做平抛运动．水平方向：（1分）竖直方向：（1分）又（2分）解得位置坐标为：x=5m，y=5m （1分）【考点】牛顿第二定律，平抛运动2.（16分）电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的本质联系。

电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即，这就是法拉第电磁感应定律。

（1）如图所示，把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。

设线框可动部分ab的长度为L，它以速度v向右匀速运动。

请根据法拉第电磁感应定律推导出闭合电路的感应电动势E=BLv。

（2）两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。

两导轨间接有阻值为R的电阻。

一根质量为m的均匀直金属杆MN放在两导轨上，并与导轨垂直。

整套装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。

导轨和金属杆的电阻可忽略。

让金属杆MN由静止沿导轨开始下滑。

高考物理专题训练：连接体问题(含答案)

[方法点拨] 整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．1．(多选)(2018·四川泸州一检)如图1所示，物块A 、B 质量相等，在水平恒力F 作用下，在水平面上做匀加速直线运动，若水平面光滑，物块A 的加速度大小为a 1，物块A 、B 间的相互作用力大小为F N1；若水平面粗糙，且物块A 、B 与水平面间的动摩擦因数相同，物块B 的加速度大小为a 2，物块A 、B 间的相互作用力大小为F N2，则以下判断正确的是( )图1A ．a 1＝a 2B ．a 1>a 2C ．F N1＝F N2D ．F N1<F2.如图2所示，质量为M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端连接一个质量为m 的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起．当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为( )图2A ．g B.M －m m g C ．0 D.M ＋m mg 3．(多选)(2017·湖北武汉2月调考)一物块置于水平桌面上，一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的轻质定滑轮，轻绳的另一端系一质量为M 的杆，杆自然下垂，杆上穿有质量为m (m <M )的小环，如图3所示．重力加速度大小为g .当小环以加速度a 沿杆加速下滑时，物块仍保持静止，则物块受到桌面的摩擦力可能为( )图3A ．MgB ．(M ＋m )gC ．(M ＋m )g －MaD ．(M ＋m )g －ma4．(2017·河北省五个一联盟二模)如图4所示，固定斜面CD 段光滑，DE 段粗糙，A 、B 两物体叠放在一起从C 点由静止下滑，下滑过程中A 、B 保持相对静止，则( )图4A ．在CD 段时，A 受三个力作用B ．在DE 段时，A 可能受二个力作用C ．在DE 段时，A 受到的摩擦力方向一定沿斜面向上D ．整个下滑过程中，A 、B 均处于失重状态5．(多选)(2017·广东顺德一模)如图5所示，有五个完全相同、质量均为m 的滑块(可视为质点)用长均为L 的轻杆依次相连接，最右侧的第1个滑块刚好位于水平面的O 点处，O 点左侧水平面光滑、O 点右侧水平面由长3L 的粗糙面和长L 的光滑面交替排列，且足够长，已知在水平恒力F 的作用下，第3个滑块刚好进入O 点右侧后，第4个滑块进入O 点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，则可判断(重力加速度为g )( )图5A ．滑块与粗糙段间的动摩擦因数μ＝F 3mgB ．第4个滑块进入O 点后，滑块开始减速C ．第5个滑块刚进入O 点时的速度为2FL 5mD ．轻杆对滑块始终有弹力作用6．(多选)(2017·湖北孝感一模)如图6甲所示，一根粗绳AB ，其质量均匀分布，绳右端B 置于光滑水平桌面边沿，现拉动粗绳右端B ，使绳沿桌面边沿做加速运动，当B 端向下运动x时，如图乙所示，距B 端x 处的张力F T 与x 的关系满足F T ＝5x －52x 2，一切摩擦不计，下列说法中正确的是(g ＝10 m/s 2)( )图6A ．可求得粗绳的总质量B ．不可求得粗绳的总质量C．可求得粗绳的总长度D．可求得当x＝1 m时粗绳的加速度大小7．(2017·湖南长郡中学一模)如图7所示，截面为直角三角形的斜面体固定在水平地面上，两斜面光滑，斜面倾角分别为60°和30°，一条不可伸长的轻绳跨过固定在斜面顶端的光滑轻定滑轮连接着两个小物体，物体B的质量为m，起始距地面的高度均为h，重力加速度为g.图7(1)若A的质量也为m，由静止同时释放两物体，求当A刚到地面时的速度大小；(2)若斜面体不固定，当斜面体在外力作用下以大小为a的加速度水平向右做匀变速直线运动时，要使A、B两物体相对斜面都不动，分析物体A的质量和加速度a的关系．答案精析1．BCD2．D [以框架为研究对象进行受力分析可知，当框架对地面压力为零时，其重力与弹簧对其弹力平衡，即F ＝Mg ，故可知弹簧处于压缩状态，再以小球为研究对象分析受力可知F＋mg ＝ma ，联立可解得，小球的加速度大小为a ＝M ＋m mg ，故选项D 正确．] 3．AD4．C [在CD 段，整体的加速度a ＝(m A ＋m B )g sin θm A ＋m B＝g sin θ，对A 受力分析，有：m A g sin θ＋F f ＝m A a ，解得F f ＝0，可知A 受重力和支持力两个力作用，故A 错误．设B 与斜面DE 段间的动摩擦因数为μ，在DE 段，整体的加速度a ′＝(m A ＋m B )g sin θ－μ(m A ＋m B )g cos θm A ＋m B＝g sin θ－μg cos θ，对A 受力分析，有：m A g sin θ＋F f ′＝m A a ′，解得F f ′＝－μm A g cos θ，负号表示方向沿斜面向上．若匀速运动，A 受到的静摩擦力也是沿斜面向上，所以A 一定受三个力作用，故B 错误，C 正确．整体下滑的过程中，CD 段加速度沿斜面向下，A 、B 均处于失重状态．在DE 段，A 、B 可能做匀速直线运动，不处于失重状态，故D 错误．]5．AC [第3个滑块刚好进入O 点右侧后，第4个滑块进入O 点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，则F －3μmg ＝0，解得μ＝F 3mg，故A 正确；第4个滑块进入O 点后，第1个滑块滑出粗糙面，此时整体受到的摩擦力还是F f ＝3μmg ＝F ，还是做匀速运动，故B 错误；第5个滑块刚进入O 点时，根据动能定理可知F ·4L －μmg ·3L －μmg ·3L －μmg ·2L －μmg ·L ＝12·5m v 2 ，解得v ＝ 2FL 5m，故C 正确；在匀速阶段，轻杆对第5个滑块无弹力作用，故D 错误．]6．ACD7．见解析解析 (1)设A 刚到地面时的速度为v ，由A 和B 整体运动过程中机械能守恒得，mgh ＝mg sin 30°·h sin 60°＋12×2m v 2 v ＝ (1－33)gh . (2)对两个物体分别进行受力分析，沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐标系进行正交分解 . 当斜面体向右做匀加速直线运动时，加速度方向水平向右：对A 物体， F T －m A g sin 60°＝m A a cos 60°对B 物体， mg sin 30°－F T ＝ma cos 30°解得m A ＝mg －3ma 3g ＋a可知加速度的大小应满足0＜a ＜33g 加速度a 越大，A 物体的质量越小，A 物体质量应满足0＜m A ＜33m . 当斜面体向右做匀减速直线运动时，加速度方向水平向左：对A 物体， m A g sin 60°－F T ＝m A a cos 60°对B 物体，F T －mg sin 30°＝ma cos 30°解得m A ＝mg ＋3ma 3g －a可知加速度的大小满足0＜a ＜3g加速度a 越大，A 物体的质量越大，A 物体质量应满足m A ＞33m .。

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