高考物理高频考点模拟精选训练专题11 叠加体和连接体

1．（2013年2月28日湖北武汉调研）如图1所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。

现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。

已知重力加速度g=10 m/s2，由图线可知（）
A．甲的质量m A=2kg
B．甲的质量m A=6kg
C．甲、乙间的动摩擦因数μ=0.2
D．甲、乙间的动摩擦因数μ=0.6
2．（2013年江苏省泰州市期末）如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M=5kg，小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块，和小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a m和小车的加，可能正确的有：
速度a
A．a m＝1m/s2，a M＝1 m/s2
B．a m＝1m/s2，a M＝2 m/s2
C．a m＝2m/s2，a M＝4 m/s2
D．a m＝3m/s2，a M＝5 m/s2
答案：C
解析：隔离木块，分析受力，由牛顿第二定律，μmg＝m a m，解得a m＝2m/s2。

关于木块的加速度a m和小车的加速度a M，可能正确的是C。

3．（2013广东省珠海市期末）在第九届珠海航展上，八一跳伞队惊艳航展。

如图在某段时间内将伞对运动员的作用力简化为两根绳子对运动员的拉力，设两绳与竖直方向的夹角均为30°，运动员重力为G（不计运动员所受空气阻力），下列说法正确的是
A/3
B/2
C/2
D．不论运动员运动状态如何，两绳拉力的合力大小都为G
4．（2013年浙江省宁波市期末）如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法正确的是
A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上
B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行
C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行，也不沿着
轻杆方向
D．此时小车的加速度为gtanα,
答案：BD
解析：由于两铁球加速度相同，所受合外力相同，轻杆对小球的弹力方向与细线平行，此时小车的加速度为gtanα，选项BD正确。

5．（2013年甘肃省五市联考）如图所示，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时（ ）
A ．M 受静摩擦力增大
B ．M 对车厢壁的压力增大
C ．M 仍相对于车厢静止
D ．M 受静摩擦力不变
答案：BCD
解析：当车的加速度增大时，车厢壁对M 的支持力增大，M 对车厢壁的压力增大，选项B 正确。

M 仍相对于车厢静止，M 受静摩擦力等于重力不变，选项A 错误CD 正确。

6．（2013贵州六校联考）a 、b 两物体的质量分别为m 1、m 2，由轻质弹簧相连。

当用恒力F 竖直向上拉着 a ，使a 、b 一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x 1 ；当用大小仍为F 的恒力沿水平方向拉着 a ，使a 、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x 2，如图所示。

则
A ．x 1一定等于x 2
B ．x 1一定大于x 2
C ．若m 1>m 2，则 x 1>x 2
D ．若m 1<m 2，则 x 1＜x 2
【答案】 A
【解析】F 竖直向上时，有121211221()(),F m m g m m a kx m g m a -+=+-=，F 水平向右
时，有122222(),F m m a kx m a =+=，解得21212
m F x x m m ==
+，故只有选项A 正确。

7（2013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 A =a B
B ．两木块速度相同时，加速度a A <a B
C ．两木块加速度相同时，速度v A >v B
D ．两木块加速度相同时，速度v A <v B
8．（2013山东省邹城市联考）如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着
长为12m 的竖立在地面上的钢管往下滑。

已知这名消防队员的质量为60kg ，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时
速度恰好为零。

如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，
下滑的总时间为3s ，g 取l0m/s 2，那么该消防队员
A ．下滑过程中的最大速度为4 m/s
B ．加速与减速过程的时间之比为1：4
C ．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1：7
D ．加速与减速过程的位移大小之比为1：
4
又t 1+t 2=3s ，得到t 1=1s ，t 2=2s ，a 1= 1v t =8m/s 2，a 2= 2
v t =4m/s 2，根据牛顿第二定律得， 加速过程：mg-f 1=ma 1，f 1=mg-ma 1=2m ；减速过程：f 2-mg=ma 2，f 2=mg+ma 2=14m 所以f 1：f 2=1：7．故C 正确。

9．（2013山东省威海质检）如图，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为m 、
M的物体（m＜M），用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动。

现把此水平力作用在M物体上，则以下说法正确的是
A．两物体间的摩擦力大小不变
B．m受到的合外力与第一次相同
C．M受到的摩擦力增大
D．两物体间可能有相对运动
10．（2013河北省衡水中学质检）质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上,现对B施加一水平力F,已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f0,为保证它们能够一起运动,F最大值为（）
A．6f0B．4f0C．3f0D．2f0
答案：D
解析：由牛顿第二定律，F=6ma，对C，f0=3ma，联立解得F=2 f0,选项D正确。

11．（2013河北省石家庄名校质检）如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的
原理图，若已知飞船质量为3.0×103kg，其推进器的平均推力为900N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，则空间站的质量为( ) A．9.0×104kg
B．8.7×104kg
C．6.0×104kg
D．6.0×103kg
12（2013安徽省江南十校联考）如图所示，吊篮A，物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。

B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。

B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。

将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间
A．吊篮A的加速度大小为g
B．物体B的加速度大小为g
C．物体C的加速度大小为2g
D．A、B、C的加速度大小都等于g
答案：C
解析：未剪断轻绳时，弹簧弹力为3mg。

轻绳剪断的瞬间，弹簧弹力不变，对物体B，加速度为零。

对A和C，所受向下合力为F=3mg+mg+2mg=6mg，由牛顿第二定律，F=3ma，，解得A和C的加速度为2g。

选项C正确。

13．（2013河北省石家庄名校质检）如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1 N，B与地
面间的动摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对
静止的条件是F不超过（g = 10 m/s2）( )
A．3 N B．4 N
C．5 N D．6 N
14．（2013山东师大附中质检）如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m：M=1：2)的物块A、B用轻弹相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当
用同样的大小的力F竖直加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，则x1：x2等于A．1：1
B．1：2
C．2：1
D．2：3
15．（2013山东师大附中质检）一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示。

在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，
然后被弹回。

下列说法中正确的是
A．物体从A下降到B的过程中，速率不断变小
B．物体从B点上升到A的过程中，速率不断变大
C．物体在B点时，所受合力为零
D．物体从A下降到B，以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小
16. （2013山东济南测试）如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是( )
A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力
第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误．
17. （2013山东济南测试）如图所示，质量为m2的物体，放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为m1的物体。

当车向左加速运动时，与物体m1相连接的绳与竖直方向成θ角，m2与车厢相对静止。

则( )
A．车厢的加速度为g sinθ
B．绳对物体m1的拉力为m1g/cosθ
C．底板对物体m2的支持力为（m2-m1）g
D．物体m2所受底板的摩擦力为m2gtanθ
水平方向有：f=m2a=m2gtanθ，方向水平向右，D对．
18.（2013广东汕头市潮阳检测）一劲度系数为k＝800 N/m的轻弹簧的两端焊接着两个质量均为m＝12 kg的物体A、B，A、B和轻簧都静止在水平地面上，如图所示．现对物体A施加一竖直向上的力F，使物体A由静止开始向上做匀加速运动，在0.4 s时物体B刚要离开地面。

设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g ＝10 m/s2．求：
（1）此过程中物体A发生的位移.
（2）此过程中所加外力F的最大值和最小值．
（3）此过程中外力F所做的功．
由功能关系得：
W F＝mg(x1＋x2)＋1
2m(at)
2＝49.5 J．(3分)
19．（2013浙江效实中学检测）如图14所示，质量为m＝10 kg的两个相同的物块A、B(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上，在方向与水平面成θ＝37°角斜向上、大小为100 N的拉力F作用下，以大小为v＝4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动．(取
g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：
（1）物块与地面之间的动摩擦因数；
（2）剪断轻绳后物块A在水平地面上滑行的距离．
20（2013安徽省江南十校联考）
如图所示，水平桌面上有一薄木板，它的右端与桌面的右端相齐。

薄木板的质量M=1.0kg，长度L=1.0m。

在薄木板的中央有一个小滑块（可
视为质点），质量m=0.5kg，小滑块与薄木板之间的动摩擦
因数μ1=0.10，小滑块和薄木板与桌面之间的动摩擦因数相
等，且μ2=0.20.设小滑块与薄木板之间的滑动摩擦力等于它们之间的最大静摩擦力。

某时刻起对薄木板施加一个向右的拉力使木板向右运动。

（1）若小滑块与木板之间发生相对滑动，拉力F1至少是多大？
（2）若小滑块脱离木板但不离开桌面，求拉力F2应满足的条件。

是4. 5N。

21．(14分)（2013江西省红色六校联考）质量为M=2.5kg的一只长方体形状的铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的
=0.50。

这时铁箱内一个质量为
动摩擦因数为μ
m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示)，
木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25。

设最
大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m／s2。

求：
(1)木块对铁箱的压力；
(2)水平拉力F的大小；
(3)使拉力F减小到120N，经过一段时间，木块落至箱底后且不反弹，之后某时刻
当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，再经1s时间木块从铁箱左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？
解析：（1）木块在竖直方向，f=mg，f=μ2F N，
解得：木块对铁箱的压力F N =20N。

方向水平向左。

（2）对木块，在水平方向，F N =ma，
解得a=40m/s2。

代入数据得：L=1.5m。

22.（10分）（2013年山东省济南市期末）静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长L=1m，承受的最大拉力为8N，A的质量
μ=，现用一逐渐增大m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数0.2
的水平力作用在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（g=10m/s2）
（1）求绳刚被拉断时F的大小
（2）若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A的速度恰好减小为0时，A、B间的距离为多少？
解：(1) 设绳刚要被拉断时产生的拉力为T，根据牛顿第二定律，对A物体有
T－μm1g ＝m1a ……………1分
代入数值得a ＝2 m/s2………… 1分
23（14分）（2013上海市青浦区期末）如图所示，在水平地面上有一个长L =1.5m ，高h = 0.8m 的长方体木箱，其质量为M =1kg ，与地面间的动摩擦因数μ=0.3。

在它的上表面的左端放有一质量为m = 4kg 的小铁块，铁块与木箱间的摩擦不计。

开始它们均静止。

现对木箱施加一水平向左的恒力F =27N 。

（g =10m/s 2）求：
（1）经过多长时间铁块从木箱上滑落？
（2）铁块滑落前后木箱的加速度1a 与2a 大小之比。

（3）铁块着地时与木箱右端的水平距离S 。

解析：．（14分）
（1）（5分）M g m M F a )(1+-=μ （2分）。