高考物理复习第三部分40个热点补救练5动力学中的连接体问题.DOCX

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1、5.动力学中的连接体问题1.(2021河南郑州市第一次质检)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列，由质量相等的一节车头和30节车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F1，倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F2。(若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等)则()A.F1F211 B.F1F2141C.F1F2151 D.F1F291答案B解析设每节车厢的质量为m，每节车厢所受摩擦力、空气阻力为f，从第3节到第40节车厢看做一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可知F1(302)f(302)ma，解得F12

2、8(fma)，把最后两节车厢看成一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可知F22f2ma，解得F22(fma)，联立解得F1F2141，故选项B正确。2.(2021天津河西区期末质量调查)如图1所示，物块A放在木板B上，A、B的质量相同，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数也相同(最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)。若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时水平力大小为F1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时水平力大小为F2，则F1与F2的比为()图1A.11 B.12 C.13 D.14答案D解析由于A与B之间的最大静摩擦力FfABmg小于B与地面之间的最大静摩擦力

3、FfB地2mg，当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时B静止，A与B间的摩擦力刚好达到最大，此时水平力大小为F1mg，当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，有aAaBg，此时水平力大小为F22mg2maB，解得F24mg，故F1与F2的比为14，故D正确，A、B、C错误。3.(多选)2021山西太原市3月模拟(一)如图2，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为F的水平外力推动物块P，R和Q之间相互作用力F1与Q与P之间相互作用力F2大小之比为k。下列判断正确的是

4、()图2A.若0，则k B.若0，则kC.若0，则k D.若0，则k答案BD解析三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度大小a，所以R和Q之间相互作用力为F13ma3mgF，Q与P之间相互作用力F2FmgmaFmgFmgF，所以可得k，与是否为零无关，故有k恒成立，故选项B、D正确，A、C错误。4.(多选)如图3所示，用夹砖器把两块质量都为m的相同长方体砖块夹住后竖直向上加速提起，提起过程加速度的最大值为a、已知重力加速度g，则加速提起砖块过程()图3A.握住夹砖器的力越大，夹砖器对砖块的摩擦力越大B.夹砖器对两块砖块的压力大小可能不相等C.两块砖块之间的摩擦力为零D.每个砖块受到夹砖

5、器的摩擦力最大值均为m(ga)答案CD解析将两块砖视为整体，竖直方向受力分析并根据牛顿第二定律得2Ff2mg2ma，解得Ffm(ga)，摩擦力大小与压力无关；当以最大加速度运动时，每块砖受到的摩擦力为m(ga)，故A错误，D正确；水平方向两砖块受到方向相反的压力，根据平衡条件可知，夹砖器对两块砖块的压力大小相等，故B错误；设两块砖之间的摩擦力为Ff，隔离其中一块砖受力分析，并根据牛顿第二定律有FfFfmgma，解得Ff0，故C正确。5.(多选)(2021河北“五个一名校联盟”二模)如图4所示，底面倾角为37的光滑棱柱固定在地面上，在其侧面上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸，并在外力作用下使质

6、量分别为2m和m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上。已知A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.8，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，sin 370.6，cos 370.8。现同时由静止释放A、B，则关于A、B之后的运动(A、B均未达到棱柱的顶端或底端)，下列说法正确的是()图4A.A与丝绸相对静止B.B与丝绸相对静止C.A的加速度大小为0.04gD.B的加速度大小为0.04g答案AD解析因为A的最大静摩擦力大于B的最大静摩擦力，所以B相对丝绸向下滑动，A与丝绸一起向下滑动，A正确，B错误；对B，有mgcos mgsin ma1，解得a10.04g，对A，有2mgsin mgcos 2m

7、a2，解得a20.28g，C错误，D正确。6.(2021河北石家庄市一模)如图5所示，两个质量均为m的相同货物A、B叠放在自卸货车的车厢底板上保持相对静止一起加速下滑，车厢底板与水平面的夹角为，A、B间的动摩擦因数为1，B与车厢底板间的动摩擦因数为2，货车在水平地面上始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是()图5A.货车受到地面的静摩擦力方向水平向左B.货车对地面的压力大于货车与货物的总重力C.货物A受到的摩擦力大小一定为1mgcos D.1与2的关系满足12答案D解析由题意知，货车受到货物A、B整体的压力大小为F压2mgcos ，根据牛顿第二定律可知，A、

8、B整体所受合外力沿斜面向下，所以B所受滑动摩擦力的大小满足Ff2mgsin ，根据牛顿第三定律可知，A、B整体对货车的摩擦力大小同样满足Ff2mgsin ，F压沿水平向左的分量为F压x2mgcos sin ，Ff沿水平向右的分量满足Ffx2mgsin cos F压x，所以A、B整体对货车的作用力存在水平向左的分量，货车有向左运动的趋势，故货车受到地面的静摩擦力方向水平向右，故A错误；由于A、B整体沿车厢底板加速下滑，故A、B以及货车组成的系统存在竖直向下的加速度分量，整体处于失重状态，故货车对地面的压力小于货车与货物的总重力，故B错误；设A、B整体加速下滑的加速度大小为a，对A、B整体根据牛顿

9、第二定律有2mgsin 22mgcos 2ma，单独对A同理有mgsin FfAma且FfA1mgcos ，联立上述三式可得12，由此可知，只有当12时，货物A受到的摩擦力大小才等于1mgcos ，否则将小于1mgcos ，故C错误，D正确。7.(2021湖北省百师联盟联考)如图6所示，A、B两个小球可视为质点，A球穿在光滑的竖直杆上，A、B两球之间用长为L的轻杆通过铰链相连，B球放置在光滑的水平地面上，两球质量均为m。初始时B球紧靠近直杆处于静止状态，现受到轻微扰动，A、B两球由静止开始运动。忽略一切阻力，已知重力加速度为g，求：图6(1)当轻杆与竖直杆夹角为45时，A球重力的功率；(2)A球的最大速度。答案(1)mg(2)解析(1)A、B两球沿杆方向的分速度相等vAcos 45vBcos 45根据机械能守恒定律有mgLmvmvA球重力的功率PmgvA解得Pmg。(2)系统机械能守恒。A球减小的重力势能转化为A、B球的动能，当A球到达地面时，重力势能最小，此时B球的速度为0，A球的速度最大，则有mgLmv解得vm。