动力学中的连接体问题和临界、极值问题（练习）原卷版-2025年高考物理二轮复习（新高考）

微专题一动力学中的连接体问题和临界、极值问题

目录

01模拟基础练..................................................................2

题型一：常规连接体问题........................................................2

题型二：临界、极值问题.......................................................4

02重难创新练..................................................................7

题型三：创新连接体问题........................................................7

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题型一：常规连接体问题

1.（2024・北京•高考真题）如图所示，飞船与空间站对接后，在推力歹作用下一起向前运动。飞船和空间站

的质量分别为加和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（）

空间站飞船

MmF

ML加LMLm「

A.--------FB.--------FC.一尸D.——F

M+mM+mmM

2.（2024•宁夏四川•高考真题）如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P,P置于水平桌面上，与

桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置祛码。改变盘中祛码总质量〃?，并测量

P的加速度大小。，得到。-加图像。重力加速度大小为g。在下列m图像中，可能正确的是（）

3.（2024•四川成都•三模）如图所示，将一质量为小的小球用轻绳悬挂在小车车厢顶部，小车在水平地面上

做匀加速直线运动，当小车的加速度大小为。时，轻绳与竖直方向的夹角为凡轻绳的拉力大小为T。关于

加速度大小。、质量加、拉力大小T和夹角6的关系，下列说法中正确的是（）

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A.若〃z不变、。变大，则T和e均变大B.若切不变、。变大，贝U7和e均变小

C.若。不变、机变大，则T和6均变大D.若a不变、机变大，则T和（9均变小

4.（2024・四川达州•一模）如图所示，用不可伸长的轻绳连接物块P、Q跨过轻质定滑轮，P的质量为加、

Q的质量为m<M,不计一切摩擦。现将P、Q释放，在物块P达到定滑轮前，甲图轻绳上的拉力为

乙图轻绳上的拉力为下列关于B、B大小关系正确的是（）

F2F]

A.片=F2B.、=

5.（2024•江苏淮安•一模）A、B两物体上下叠放在一起沿竖直方向运动，其速度随时间均匀变化，则（）

A.A、B间相互作用力不可能为零B.A、B间相互作用力一定为零

C.A、B间相互作用力不可能在水平方向D.A、B间相互作用力一定在水平方向

6.（2024・四川内江•一模）（多选）如图a,足够高的水平长桌面上的尸点左边光滑右边粗糙。小物块A在

质量为0.5kg的祛码B的拉动下，从桌面左端开始运动，其v-f图像如图6所示。重力加速度大小g取10

m/s2o则下列说法中正确的是（）

A.物块A的质量为2.0kg

B.在0〜Is时间内，轻绳的拉力大小为2N

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C.物块A与尸点右边桌面间的动摩擦因数为0.125

D.物块A与尸点右边桌面间的动摩擦因数为0.25

题型二：临界、极值问题

7.（2024•安徽・高考真题）如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线

上的M、N两点，另一端均连接在质量为加的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于

连线的中点。，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至尸点，并保持静止，此时拉力/大小为2侬。

已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从尸点运动到O

点的过程中（）

A.速度一直增大

C.加速度的最大值为3gD.加速度先增大后减小

8.（2022•江苏•高考真题）高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静

摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s,若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过（）

A.2.0m/s2B.4.0m/s2C.6.0m/s2D.8.0m/s2

9.（2022•全国•高考真题）（多选）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平

连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为〃。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力/拉动P,使两滑块

均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）

fWwMPl一^>F

/////////////////////////////////////

A.P的加速度大小的最大值为2〃g

B.Q的加速度大小的最大值为2〃g

C.P的位移大小一定大于Q的位移大小

D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小

10.（2024•全国•模拟预测）桌面上有一矩形薄板，某同学将两本质量相同的物理课本水平对齐紧靠放置于

矩形薄板之上，左侧课本左边与薄板左侧齐平，如图所示。课本与薄板、课本与水平桌面之间的动摩擦因

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数相同。现用一水平拉力R将薄板从两课本下向右抽出（课本始终未从桌面滑落），每个选项中的虚线框为

抽出前薄板在桌面上的位置，则薄板抽出后，两课本停在桌面上的位置可能是（）

11.（2024•全国•模拟预测）如图所示，物块M、N叠放在光滑水平面上，水平外力分别以①、②两种方式

作用，两物块一起以最大加速度运动。已知以方式①运动时加速度大小为a,M、N的质量之比为1:2,最

大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以方式②运动时的加速度大小为（）

12.（2024•安徽合肥•模拟预测）如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为

〃的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为左，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉

力厂作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为矶a<g）的匀加速运动，A、B的速度随时间变化图像

如图乙所示，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A

A.拉力厂的最小值为MaB.A、B分离时，弹簧弹力恰好为零

C.A、B分离时，A上升的距离为.出一"）

D.弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值

13.（2024•安徽合肥•模拟预测）如图，四个滑块叠放在倾角为6的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均

为相，A和D的质量均为3加，B和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉

力尸，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为〃，重力加速度为g,

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最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）

B

F

C

3

A.拉力厂的最大值为1.3〃加geos。

C对D的摩擦力为0.3〃切geos。时，A对B的摩擦力为;〃mgcos0-5〃zgsin。

B.

C.当拉力下取得最大值时，轻绳上的弹力大小为加geos。

D.当拉力/取得最大值时，C、D间的摩擦力为〃"7gcose

14.（2024•河南•模拟预测）（多选）如图所示，轻弹簧竖直立在地面上，物块A放在轻弹簧上，物块B叠

放在物块A上，用绕过两定滑轮的轻绳将物块B、C连接，用手托着物块C,使滑轮两边的轻绳刚好沿竖

直方向伸直，已知物块A、B、C的质量分别为加、m、2m,弹簧的劲度系数为七重力加速度为g,不计空

气阻力，弹簧在弹性限度内，开始时物块B到滑轮的距离足够远，快速撤去手，则下列判断正确的是（）

///〃////〃////

0~~O

C0

BE

Al

i

A.撤去手的一瞬间，物块C的加速度为0

B.撤去手的一瞬间，A对B的作用力大小为;机g

C.撤去手后，物块B向上运动过程中加速度先减小后不变

D.当物块A、B刚好分离时，物块A上升的高度为警

15.（2024•辽宁本溪•一模）（多选）如图所示，倾角为37。的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧

一端与垂直固定在斜面上的挡板相连，另一端与物块B栓接，劲度系数为讥物块A紧靠着物块B,物块

与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力尸作用于A,使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为qg的匀加

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速直线运动直到A、B分离。物块A质量为小,物块B质量为2根，重力加速度为g,sin370=0.6,cos37°=0.80

下列说法中正确的是（）

F

A.施加拉力的瞬间，A、B间的弹力大小为?〃噜B.A、B分离瞬间弹簧弹力大小为!加g

C.拉力厂的最大值大于mgD.在A、B分离前整个过程中A的位移为等

16.（2024•四川德阳•一模）如图所示，在倾角为0的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B=它

们的质量分别为加小mB,弹簧的劲度系数为七C为一固定挡板。系统处于静止状态。已知重力加速度为g。

（1）现开始用一恒力厂（已知）沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度

a的大小；

（2）若物块A只是压在弹簧上端（未与弹簧连接），用沿斜面方向的力拉A,使A沿斜面向上做匀加速直线

运动，经过时间/,拉力大小不再改变，求此过程中拉力的最大值。

题型三：创新连接体问题

17.（2022•全国•高考真题）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为根的小球，初始时整个系统静置于

光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长心一大小为k的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂

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直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（）

mQ

卜

mO

5F2F3F3F

A.—B.----C.—D.-----

8m5m8m10m

18.（2022•山东•高考真题）某粮库使用额定电压U=380V,内阻R=0.25。的电动机运粮。如图所示，配

重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度v=2m/s沿斜坡匀速上行，此时电流

/=40A„关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向

下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量叼=100kg,车上粮食质量=1200kg,配重质量

%=40kg,取重力加速度g=10m/s2,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系

数为公配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：

（1）比例系数后值；

（2）上行路程上值。

19.（2024•福建•高考真题）如图，木板A放置在光滑水平桌面上，通过两根相同的水平轻弹簧M、N与桌

面上的两个固定挡板相连。小物块B放在A的最左端，通过一条跨过轻质定滑轮的轻绳与带正电的小球C

相连，轻绳绝缘且不可伸长，B与滑轮间的绳子与桌面平行。桌面右侧存在一竖直向上的匀强电场，A、B、

C均静止，M、N处于原长状态，轻绳处于自然伸直状态。1=0时撤去电场，C向下加速运动，下降0.2m后

开始匀速运动，C开始做匀速运动瞬间弹簧N的弹性势能为0.1J。已知A、B、C的质量分别为0.3kg、0.4kg、

0.2kg,小球C的带电量为IxlO^c，重力加速度大小取lOmg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终

处在弹性限度内，轻绳与滑轮间的摩擦力不计。

（1）求匀强电场的场强大小；

（2）求A与B间的滑动摩擦因数及C做匀速运动时的速度大小；

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(3)若f=0时电场方向改为竖直向下，当B与A即将发生相对滑动瞬间撤去电场，A、B继续向右运动，一

段时间后，A从右向左运动。求A第一次从右向左运动过程中最大速度的大小