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微专题一 动力学中的连接体问题和临界、极值问题
目录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
1
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
3
A 组•保分基础练.............................................................................................................3
题型01 动力学中的连接体问题
.......................................................................................................................3
题型02 动力学中的临界、极值问题
...............................................................................................................7
B 组•抢分能力练..............................................................................................................8
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
9
1.
【跨章节综合】(2025·陕西商洛·模拟预测)(多选)某升降电梯的原理图如图所示,轿厢
A 与平衡配重B 跨过轻质定滑轮通过轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动平衡配重B,使轿厢A 由静止
开始向上运动。在某次电梯运行时,轿厢A(含乘客)、B 的质量分别为1000kg 和800kg,电动机输出功
率
保持不变,运动过程中轿厢A、配重B 一直未与定滑轮相撞,不考虑空气阻力与摩擦阻力,重
力加速度
,下列说法正确的是( )
A.轿厢A 先做匀加速直线运动,再做加速度减小的直线运动,最后做匀速直线运动
B.轿厢A 能达到的最大速度为2m/s
C.轿厢A 向上的加速度为
时,配重B 下端的牵引绳上拉力为7400N
D.轿厢A 从静止开始到上升的高度为5m 时(箱体已处于匀速状态),所用的时间为5.45s
2.
【解决实际问题】(2025·四川达州·模拟预测)(多选)某电视节目通过造浪机验证了洪水
来临时自救的最科学方式:选取纵向“1 字”阵列,由前往后依次按身体素质从强到弱的顺序站定,如图
甲所示。某同学为分析各处的受力情况,建立了如图乙所示的物理模型:水平地面上并排放置四个质量均
为
的相同物块,每个物块与地面间的动摩擦因数均为
,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块1、2
之间固定一个质量不计的压力传感器。
时,对物块1 施加一水平力
,下列说法正确的是( )
A.若四个物块均静止,则物块之间的弹力的比例从左往右依次为
B.若四个物块一起向右匀加速运动,则物块之间的弹力的比例从左往右依次为
C.若
随时间均匀变化,满足关系
,则在
时,压力传感器的示数
D.若
随时间均匀变化,满足关系
,则在
时,四个物块刚好被推动
01 动力学中的连接体问题
1.(2026·安徽黄山·一模)如图所示,高空滑索早期是用于贫困山区的交通工具,后发展为高山自救及军
事突击行动,如今发展为现代化体育游乐项目。现简化该模型如下:固定的足够长斜杆粗糙程度未知,与
水平面的夹角为
,杆上套一个金属环,不可伸长的轻绳连接着金属环和小球,质量分别为m、M。现给
环和球组成的系统一沿杆方向的初速度
,经过一段时间后两者保持相对静止,忽略空气阻力。下列说法
正确的是( )
A.两者相对静止位置如图1 时,系统一定处于静止状态
B.两者相对静止位置如图2 时,系统一定沿杆下滑
C.两者相对静止位置如图3 时,系统一定沿杆下滑
D.两者相对静止位置如图4 时,系统一定沿杆下滑
2.(2026·河北·一模)(多选)氢气球常被用作装饰。如图所示,用一根轻质细绳将不计重力的氢气球与
水平地面上质量m
0.4kg 的小物块连接,氢气球受F
3N、水平恒定的风力作用,氢气球与小物块相对静
止时,细绳与水平方向的夹角为θ。已知地面粗糙,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,风对小物块的作用力
不计,小物块始终没有脱离地面,重力加速度g 取
则下列说法正确的是( )
A.小物块一定受到4 个力的作用
B.小物块的加速度可能为
C.细绳与水平方向的夹角θ 不可能大于
D.若小物块始终处于静止状态,则小物块与地面间的动摩擦因数可能为0.6
3.(2025·湖南长沙·一模)(多选)如图甲所示,质量为
的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬
吊一质量为
的小球,
,用一力
水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度
向右运动时,细线
与竖直方向成
角,细线的拉力大小为
若用一力
水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度
向
左运动时,细线与竖直方向也成
角,如图乙所示,细线的拉力大小为
,则( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·四川内江·一模)如图所示,一端带有滑轮的轻杆固定在竖直平面上,轻杆与竖直面成60°角,
用不可伸长的轻质细绳一端连接小车,另一端跨过轻质定滑轮连接质量为m 的物块,不计细绳与滑轮间的
摩擦,重力加速度为g。当小车水平向左匀速运动时,细绳对滑轮作用力的大小和方向分别为( )
A.2mg,与竖直方向夹角为30°斜向左下方
B.
,与竖直方向夹角为60°斜向左下方
C.
,与竖直方向夹角为45°斜向左下方
D.
,与竖直方向夹角为60°斜向左下方
5.
(2025·山东·模拟预测)如图所示,质量分别为
、
的两个物体A、B 在水平拉力
的
作用下,沿光滑水平面一起向右运动,已知
,光滑动滑轮及细绳质量不计,物体A、B 间的动摩
擦因数为
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为
,则下列说法中正确的是( )
A.A 对B 的摩擦力向右
B.A、B 一起向右运动的加速度大小为
C.A、B 间的摩擦力大小为
D.要使A、B 之间不发生相对滑动,则
的最大值为
6.(2025·北京海淀·一模)如图所示,材料相同的物体
、
由轻绳连接,质量分别为
和
,在恒定
拉力
的作用下沿固定斜面向上加速运动。则( )
A.轻绳拉力的大小与斜面的倾角
有关
B.轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数
有关
C.轻绳拉力的大小为
D.若改用同样大小拉力
沿斜面向下拉连接体加速运动,轻绳拉力的大小可能为零
7.(2025·四川遂宁·二模)(多选)幼儿园的小朋友用一轻弹簧将A、B 两辆玩具小车(视为质点)连接
在一起,在两侧施加外力F1、F2进行“拔河”游戏,观察小车的运动情况,如图所示。已知轻弹簧的原长
为L、劲度系数为k,两小车质量相同,一切摩擦均可忽略。下列说法正确的是 ( )
A.若
,且两小车相对静止,则两车距离为
B.若
,且两小车相对静止,则两车距离为
C.若
,且两小车相对静止,则两车距离为
D.若
,且两小车相对静止,则两车距离为
8.(2025·湖北武汉·三模)如图所示,一质量为m=0.2kg 的物块静置于矩形的木箱内,物块和箱底之间的
动摩擦因数为μ=0.3,一劲度系数为20N/m 的轻质弹簧的两端分别与物块右端、木箱右壁连接。初始时,
木箱处于静止状态,弹簧长度为L=5cm 并与木箱底面平行,弹簧的形变量未知。现在给木箱一加速度a,
使物块恰好能相对木箱底面移动起来。若弹簧形变量始终在弹性限度范围内,最大静摩擦力等于滑动摩擦
力,重力加速度
,求
(1)若
且方向竖直向下,则弹簧的原长为多少;
(2)若加速度是水平方向,且初始时弹簧的伸长量为2cm,则加速度a 有多大?
02 动力学中的临界、极值问题
9.(2025·云南红河·一模)如图所示,一质量
的凹形槽在水平拉力F 作用下沿水平地面向左做
匀加速直线运动,这时凹形槽内一质量
的铁块恰好能静止在后壁上。已知凹形槽与水平地面间的
动摩擦因数
,铁块与凹形槽间的动摩擦因数
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取
,则( )
A.铁块对凹形槽压力的大小为20N
B.凹形槽的加速度为
C.水平拉力F 的大小为108N
D.水平面对凹形槽支持力的大小为25N
10.(2025·福建泉州·一模)如图,在粗糙水平地面上,两物块P、Q 在水平向右的推力F 作用下,恰好能
一起向右做匀加速运动。已知P 的质量为3kg,Q 的质量为1kg,P 与地面间、P 与Q 间的动摩擦因数均为
0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小为10m/s2。某时刻将推力F 减小为0.66F,则Q 相
对P 下滑的过程中,P 对地面的压力大小为( )
A.23.2N
B.35.75N
C.36N
D.40N
11.(2026·湖南·一模)(多选)如图所示,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置于光滑水平地面上,
木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。木箱质量为
,甲、乙两物
块质量均为
,甲与木箱之间的动摩擦因数为
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块乙始终不
与木箱接触,重力加速度
取
。现以水平向右的推力
作用在木箱上使三者保持相对静止,则下列
判断正确的是( )
A.轻绳对物块乙的弹力方向斜向右上
B.轻绳上弹力大小为
C.物块甲所受摩擦力方向有可能水平向右
D.要使三者保持相对静止,水平推力
的大小至少为
12.(2026·福建·一模)如图所示,质量分别为
的物体A、B 用跨过定滑轮的轻绳
连接,其中物体A 位于水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1,与滑轮距离足够;物体B 带正电,
带电量
,位于倾角θ=30°的光滑绝缘斜面上,斜面上与物体B 相距d=1.5m 的C 点下方存在沿
斜面向上的匀强电场,电场强度大小为E=7000N/C。t=0 时刻将物体B 由静止释放,物体A、B 视为质点,
重力加速度g 取10m/s2,求:
(1)物体B 由静止释放后细绳对A 的拉力大小;
(2)物体B 到达C 点时的速度大小;
(3)物体B 从开始到第一次运动至最低点的过程中克服电场力做的功。
13.(2025·青海西宁·三模)(多选)如图所示,截面为直角三角形的斜面体固定在水平面上,两斜面光
滑,斜面倾角分别为
和
,左侧斜面底端固定一挡板,物块a 紧挨挡板放置,斜面顶端固定一轻质定
滑轮,轻绳一端连接物块a,一端跨过定滑轮与劲度系数为k 的弹簧上端连接,弹簧的下端连接物块b。初
始状态,用手托住物块b(处于P 处),使两物块a、b 均静止,弹簧处于原长且轻绳刚好伸直,轻绳和弹
簧都与斜面平行。现释放物块b,物块b 从P 运动到最低点Q 的过程中,物块a 恰好没有离开挡板。已知
弹簧的弹性势能表达式
(x 为弹簧形变量),物块a 的质量为M,重力加速度为g,下列说法正
确的是( )
A.物块b 被释放瞬间,其加速度大小为
B.物块a、b 的质量之比为
C.弹簧的最大弹性势能为
D.物块b 运动到PQ 中点时速度大小为
1.(2024·全国甲卷·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),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并
测量P 的加速度大小a,得到
图像。重力加速度大小为g。在下列
图像中,可能正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
2.(2025·湖北·高考真题)一个宽为L 的双轨推拉门由两扇宽为
的门板组成。门处于关闭状态,其俯视
图如图(a)所示。某同学用与门板平行的水平恒定拉力作用在一门板上,一段时间后撤去拉力,该门板
完全运动到另一边,且恰好不与门框发生碰撞,其俯视图如图(b)所示。门板在运动过程中受到的阻力
与其重力大小之比为
,重力加速度大小为g。若要门板的整个运动过程用时尽量短,则所用时间趋近于
( )
A.
B.
C.
D.