2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 专题3.15 加速运动的连接体问题(能力篇)(解析版)

1、 2020 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练第三部分 牛顿运动定律专题 3.15 加速运动的连接体问题（能力篇）一选择题1. （2019 辽宁沈阳一模）如图所示，甲、乙两物体靠在一起，放在光滑的水平面上，在水平力f 和 f 共12同作用下，一起从静止开始运动，已知 f f ，两物体运动一段时间后（ ）12a. 若突然撤去 f ，甲的加速度一定减小1b. 若突然撤去 f ，甲乙间的作用力减小1c. 若突然撤去 f ，乙的加速度一定增大2d. 若突然撤去 f ，甲乙间的作用力增大2【参考答案】bc【名师解析】要分析加速度的变化，先由牛顿第二定律求出整体的加速度，再进行分析，由隔离法求出甲

2、乙间的作用力，根据表达式进行分析；一起运动时，整体的加速度为：；对乙分析，则甲、乙之间的作用力为：，解得；突然撤去 ，则整体的加速度 ， 不一定大于 ，甲乙之间的作用力，故 a 错误、b 正确；突然撤去 ，则整体的加速度，则，即加速度增大，甲乙之间的作用力为：，故选项 c 正确，d 错误。【名师点睛】关于连接体的处理方法，先整体后隔离，可以求得连接体间的相互作用力的大小。2（6 分）（2019 湖北四地七校考试联盟期末）如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块a、b，质量均为 m，a、b 之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力f 作用在 a 上，a、b 开始一起做匀加

3、速运动，在运动过程中把和木块a、b 完全相同的木块 c 放在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在放上c 并达到稳定后，下列说法正确的是（） a若 c 放在 a 上面，绳上拉力不变b若 c 放在 b 上面，绳上拉力为cc 放在 b 上，b、c 间摩擦力为dc 放在 a 上比放在 b 上运动时的加速度大【思路分析】对整体分析，运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化。通过隔离分析，得出绳子拉力和摩擦力的大小。【参考答案】c【名师解析】设原来的加速度为 a ，根据牛顿第二定律可得 f2ma ，因无相对滑动，所以，无论 c 放到00哪块上，根据牛顿第二定律都有：f3ma，a 都将减小。若

4、放在 a 木块上面，以 b 为研究对象，设绳子拉力 t，则 tma，绳子拉力减小，故a 错误；若 c 放在 b上面，以 bc 为研究对象，根据牛顿第二定律可得t2ma f，故 b 错误；若 c 放在 b 上，以 c 为研究对象，根据牛顿第二定律可得b、c 间摩擦力为 fma ，故c 正确；以整体为研究对象，无论c 放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：f3ma，故 c 放在 a 上和放在 b 上运动时的加速度相同，故 d 错误；故选：c。【名师点评】解决本题的关键要灵活选择研究对象，会用整体法和隔离法，能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解3. (2018 湖北八校联考)质量分别为 m 和

5、m 的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为 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 mgb轻绳的拉力等于 mgcm 运动的加速度大小为(1sin )gmmdm 运动的加速度大小为gm 【参考答案】bc【名师解析】互换位置前，m 静止在斜面上，则有：mgsin mg，互换位置后，对 m 有 mgtma，对m 有：tmgsin ma，又 tt，解得：a(1 sin )g，tmg，故选项 a、d 错误 b、c 正确4.(2017黄冈质检

6、)如图所示，bc 为固定在小车上的水平横杆，物块 m 串在杆上， 靠摩擦力保持相对杆静止，m 又通过轻细线悬吊着一个小球 m, 此时小车正以大小为 a 的加速度向右做匀加速运动，而 m、m 均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为 。小车的加速度逐渐增加， m 始终和小车保持相对静止，当加速度增加到 2a 时()a横杆对 m 的摩擦力增加到原来的 2 倍b横杆对 m 的弹力增加到原来的 2 倍c细线与竖直方向的夹角增加到原来的 2 倍d细线的拉力增加到原来的 2 倍【参考答案】a【名师解析】对小球和物块组成的整体，分析受力如图甲所示，根据牛顿第二定律得，水平方向：f (mfm)a，竖直方向：f

7、(mm)g，则当加速度增加到 2a 时，横杆对 m 的摩擦力 f 增加到原来的 2 倍，横nf杆对 m 的弹力等于两个物体的总重力，保持不变，故a 正确，b 错误；以小球为研究对象，分析受力情况ag如图乙所示，由牛顿第二定律得mgtan ma，解得 tan ，当 a 增加到两倍时，tan 变为两倍，但 不是原来的两倍。细线的拉力 f (mg)2(ma)2，可见，a 变为两倍，f 不是原来的两倍，故 c、d 错误。tt5.（2018 宁夏六盘山高级中学月考）如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块b 与 c 之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。现用水平拉力 f 拉 b 木块，

8、使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则以下说法正确的是（ ） fa.一起加速过程中，d 所受到的静摩擦力大小为b.一起加速过程中,c 木块受到四个力的作用4c.一起加速过程中,a、d 木块所受摩擦力大小和方向相同d.当 f 撤去瞬间，a、d 木块所受静摩擦力的大小和方向都不变【参考答案】acf【名师解析】一起加速过程中，对整体，有 f=4ma，对 d，d 所受到的静摩擦力大小为 f =ma= ，选项 ad4正确。一起加速过程中,c 木块受到重力、地面支持力、d 对 c 的压力、d 对 c 的摩擦力，弹簧的拉力共五个力的作用，选项 b 错误。一起加速过程中,a、d 木块所受摩擦力大小和方向相同

9、，选项 c 正确。当 f 撤去瞬间，弹簧弹力不变，dc 加速度右，ba 加速度向左， d 木块所受静摩擦力的大小和方向都不变，a 木块所受静摩擦力的大小不变，方向改变，选项d 错误。6.（2018 黑龙江省大庆实验中学月考）如图所示，水平面上停放着 a、b 两辆小车，质量分别为 m 和 m，mm，两小车相距为 l，人的质量也为 m，另有质量不计的硬杆和细绳。第一次人站在 a 车上，杆插在 b车上；第二次人站在 b 车上，杆插在 a 车上；若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子，使两车相遇，不计阻力，两次小车从开始运动到相遇的时间分别为t 和 t ，则（）12at tbt =t1212ct

10、td条件不足，无法判断12【参考答案】a【名师解析】第一次人站在 a 车上，杆插在 b 车上，人用相同大小的水平作用力 f 拉绳子，a 的加速度11a =f/(m+m)，b 的加速度 a =f/m. 两车都做初速度为零的匀加速直线运动， a t + a t =l. 第二次人2a 1222b 1ab站在 b 车上，杆插在 a 车上, 人用相同大小的水平作用力 f 拉绳子，a 的加速度 a =f/m，b 的加速度a11a =f/2m. 两车都做初速度为零的匀加速直线运动， a t + a t =l.222a 22b 2bt m m2联立解得： =m ，则 x x1212d若 m m ，则 x x1

11、212【参照答案】 a【名师解析】f - (m + m )g = (m + m )a ,kx - m g = m af 竖 直 向 上 时 ， 有， f 水 平 向 右 时 ， 有12121122 1m ff = (m + m )a ,kx = m ax = x =，解得，故只有选项 a 正确。2m + m122222121210.（2016 江苏省苏州市调研）如图所示，质量相同的木块 ab 用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然状态。现用水平恒力 f 推 a，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中（ ）a。两木块速度相同时，加速度 a =abab两木块速度相同时，加速度 a

12、 vbad两木块加速度相同时，速度 v v ，随着弹簧进一步压缩，两木块速度相同时，图象 a 斜率小于ab图象 b，加速度 a m3a【名师解析】（18 分）：（1）设 a 刚落地时的速度为 v，由 a 和 b 运动中的机械能守恒得，h1mgh=mgsin30+ 2mv2（2 分）（2 分）sin 60 23（1- ）ghv=3（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： - m g sin 60 = m acos 60对 a 物体， t（2 分）（2 分）aasin 30 -t = macos 30对 b 物体， mgmg - 3ma解得 m =（1 分）ag a3 +3g由等式右侧的分子得，加速度的大小应满足 0a33