第13练动力学中的连接体和临界、极值问题
分值:100分
1~7题每小题8分,共56分
1.(2023·北京卷·6)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为()
A.1N B.2N C.4N D.5N
3.(多选)如图所示,用力F拉着三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的物体上加一块橡皮泥,它和中间的物体一起运动,且原拉力F不变,那么加上橡皮泥以后,两段绳的拉力FTA和FTB的变化情况是()
A.FTA增大 B.FTB增大
C.FTA减小 D.FTB减小
3.(2024·全国甲卷·15)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a-m图像。重力加速度大小为g。在下列a-m图像中,可能正确的是()
4.(2021·海南卷·7)如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为mP=0.5kg、mQ=0.2kg,P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2。则推力F的大小为()
A.4.0N B.3.0N
C.2.5N D.1.5N
5.如图,质量mA=0.1kg、mB=0.4kg的A、B两物体在水平推力F=1.5N的作用下,沿光滑水平面做匀加速直线运动,物体A、B始终保持相对静止。A和B接触面竖直,且A不与地面接触。已知物体A和B之间的动摩擦因数为0.9,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()
A.A、B两物体的加速度大小为0.3m/s2
B.A、B两物体之间的压力大小为1.2N
C.A、B两物体之间的摩擦力大小为1.08N
D.B物体对地面的压力大小为4N
6.(多选)(2025·山东滕州市第一中学月考)如图所示,质量为M=2kg的凹形槽在水平拉力F作用下向左做匀加速直线运动。凹形槽与水平地面间的动摩擦因数为μ1=0.7,凹形槽内有一质量为m=1kg的小铁块恰好能静止在后壁上,铁块与凹形槽间的动摩擦因数为μ2=0.5。运动一段时间后逐渐减小拉力(但凹形槽仍做加速运动),铁块开始沿凹形槽竖直的后壁落到底部且不反弹。之后当凹形槽的速度为v0=4m/s时突然撤去拉力,最终铁块恰好没有与凹形槽的前壁相碰,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,不计铁块大小和槽的厚度,则开始运动时拉力F的大小和凹形槽的长度L分别为()
A.F=81N B.F=162N
C.L=0.6m D.L=1.2m
7.(2025·山东泰安市模拟)如图所示,细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行。已知重力加速度为g。使滑块以加速度a=2g水平向左加速运动,小球与滑块相对静止,则下列说法中正确的是()
A.细线对小球的拉力大小为5mg
B.细线对小球的拉力大小为(3+1
C.小球对滑块的压力大小为32
D.小球对滑块的压力大小为2mg
8、9题每小题9分,10题16分,共34分
8.(多选)如图所示,矩形盒内用两根不可伸长的轻线固定一个质量为m=0.6kg的匀质小球,a线与水平方向成37°角,b线水平。两根轻线所能承受的最大拉力都是Fm=15N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,则()
A.系统静止时,a线所受的拉力大小12N
B.系统静止时,b线所受的拉力大小8N
C.当系统沿竖直方向匀加速上升时,为保证轻线不被拉断,加速度最大为5m/s2
D.当系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保证轻线不被拉断,加速度最大为10m/s2
9.马车是古代的主要运输工具,如图所示为一匹马水平拉动一车货物,其中最上面有两个木板A和B,A、B之间和B与车之间接触面都水平,A、B之间的动摩擦因数为μ1,B与车之间的动摩擦因数为μ2,A质量为m,B质量为2m,车的质量为5m,地面对车的摩擦力不计,马给车的水平拉力为F,A、B始终没有离开车表面,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
A.若μ1μ2,逐渐增大F,A会相对B先滑动
B.若μ1μ2,当F=8μ2mg时,B与车之间开始相对滑动
C.若μ1μ2,不管F多大,A、B都不会相对滑动
D.若μ1μ2,A、B与车都相对静止,F的最大值为6μ1mg
10.(16分)如图所示,用足够长的轻质细绳绕过两个光滑轻质滑轮将木箱