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专题16 动力学的两类基本问题、连接体模型-【热重难点】最新高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
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这是一份专题16 动力学的两类基本问题、连接体模型-【热重难点】最新高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升，文件包含专题16动力学的两类基本问题连接体模型原卷版docx、专题16动力学的两类基本问题连接体模型解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
【特训典例】
已知受力情况求运动情况
1．图为鲁能巴蜀中学“水火箭”比赛现场，假设水火箭从地面以初速度竖直向上飞出，在空中只受重力与空气阻力，水火箭质量为，空气阻力方向始终与运动方向相反，大小恒为，取，则下列说法正确的是（ ）
A．水火箭运动过程中，经过同一高度时（除最高点外），上升时的速率大于其下落时的速率
B．水火箭所能上升的最大高度为
C．水火箭从离开地面到再次回到地面的总时间为
D．当水火箭竖直向下运动且位于地面上方时，速度大小为
2．如图，水平直杆AB与光滑圆弧杆BC在B点平滑连接，固定在竖直平面内，一直径略大于杆的圆环穿在水平直杆上的A点。现让圆环以的初速度由A向B运动，同时在竖直面内对圆环施加一垂直于杆向上的恒力F，运动到B点时撤去恒力F，之后圆环沿圆弧杆BC上滑。已知AB长度，BC半径，圆环质量，圆环与直杆AB间动摩擦因数，恒力，重力加速度，，下列说法正确的是（ ）
A．圆环到达B点时的速度为2m/s
B．圆环能够到达的最大高度为0.2m
C．圆环在BC上运动的时间约为8s
D．圆环能返回A点
3．一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞，上升时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为，运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．无人机失去升力时的速度大小为
B．螺旋桨工作时产生的升力大小为
C．无人机向上减速时的加速度大小为
D．无人机上升的最大高度为
4．如图甲所示，一根足够长的固定细杆与水平方向的夹角，质量的带电小球穿在细杆上并静止于细杆底端的O点。开始在空间施加一电磁辐射区，使小球受到水平向右的力，时小球离开电磁辐射区，小球在电磁辐射区内的加速度a随着时间t变化的图像如图乙所示，认为细杆对小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取）。求：
（1）时小球的加速度的大小：
（2）小球离开电磁辐射区后沿着细杆上升的最大距离l。
已知运动情况求受力情况
5．一个质量为的物块在水平面上直线运动的过程中受到水平外力的作用，经过一段时间后撤去，其图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力大小B．拉力大小
C．摩擦力大小为D．物体的初速度大小为
6．14岁的奥运冠军全红婵，在2021年底14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的作用力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，重力加速度大小为g=10m/s2，则（ ）
A．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态
B．入水后全红婵处于失重状态
C．全红婵在空中运动的时间为2s
D．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N
7．如图所示，图甲为大型游乐设备—升降机，图乙为其结构图。升降机由静止开始从a位置自由下落到b位置，再从b位置开始以恒力制动竖直下落到c位置停下。已知升降机和游客的总质量为m，a、b高度差为2h，b、c高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力，则（ ）
A．升降机从a到b与从b到c过程运动的时间之比为
B．升降机从a到b与从b到c过程运动的加速度大小之比为
C．从a到b，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的2倍
D．从b到c，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的3倍
8．为打赢新冠肺炎的防控战，2020年2月24日，经上海市经信委组织协调，科大讯飞的一批医疗物资包括配送机器人、搬运机器人已运抵同济大学附属东方医院援助武汉医疗队，将在方舱医院投入使用。其中一台配送机器人的工作流程简化图如图1所示，一质量m=10kg的装有物资的木箱静止于C点，与水平面CB间的动摩擦因数μ=0.5，水平面与倾角为α的足够长光滑固定斜面AB在B处平滑连接。现机器人对木箱施加与水平方向成θ=53°的恒定推力F作用，木箱在水平面CB段运动的速度—时间如图2所示，到达B点立即撤去恒力F。已知sin53°=0.8，cs53°=0.6，g取10m/s2。求∶
（1）水平面CB间距离；
（2）斜面AB的倾角α大小；
（3）木箱所受到的恒力F的大小。
加速度相同的连接体问题
9．如图所示，甲，乙两个物块（均视为质点）叠放在一起，随着车厢一起向右做匀加速直线运动，甲与竖直箱壁之间的静摩擦力达最大值，甲的水平上表面与乙之间的静摩擦力也达到最大值，乙与箱壁间没有接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，若甲与箱壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
A．整体的加速度为μg
B．若乙的质量为m，则乙给甲的作用力为
C．可以求出甲、乙的质量之比
D．甲、乙之间的动摩擦因数为
10．如图甲所示，两完全相同、质量均为m的物体A、B（不粘连）叠放在劲度系数为k的轻弹簧上处于静止状态，现对物体A施加竖直向上的力F后，物体A运动的v-t图像如图乙所示，时刻物体A、B将要分离，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻弹簧的压缩量为B．时间内力F逐渐减小
C．时刻物体B开始减速D．力F的最小值为
11．如图所示，光滑的水平地面上有三个木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍做匀加速运动且始终没有相对滑动。在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．无论橡皮泥粘在哪个木块上面，系统的加速度都不变
B．若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
C．若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变
D．若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力都增大
12．如图甲所示，质量为M=60kg的人在质量为m=40kg的小车上用一根不计质量的轻绳跨过定滑轮拉小车，定滑轮固定在倾角为的足够长的固定光滑斜面上。当人拉动绳子使人和小车沿斜面向上运动时，运动的v-t图像如图乙所示。（不计滑轮质量和摩擦，运动过程中人和小车始终保持相对静止，）求：
（1）拉绳过程中，人受到的摩擦力大小为多少？
（2）当人由静止运动2s后松手，则松手后人和车在斜面上继续上滑的最大距离为多大？
加速度不同的连接体问题
13．如图所示，系在墙上的轻绳跨过两个轻质滑轮连接着物体P和物体Q，两段连接动滑轮的轻绳始终水平。已知P、Q的质量均为1，P与水平桌面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为，当对P施加水平向左的拉力时，Q向上加速运动。下列说法正确的是（ ）
A．P、Q运动的加速度大小之比为1∶2
B．P的加速度大小为2
C．轻绳的拉力大小为12N
D．若保持Q的加速度不变，改变拉力F与水平方向的夹角，则力F的最小值为
14．如图所示，物块A、B、C通过跨过光滑轻质小滑轮的细绳相连，A、B静止且离地面足够远，物块C在倾角为的固定足够长的斜面上恰好不下滑。已知A的质量为，C的质量为2kg，与C相连的细绳平行于斜面，悬挂动滑轮的细绳竖直，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。若将A换成质量为0.8kg的物块D，下列说法正确的是（ ）
A．C与斜面之间的动摩擦因数
B．C将沿斜面向上运动
C．D向下运动的加速度大小为
D．C与斜面之间的摩擦力大小为5.2N
15．如图所示，A、B两滑块质量分别为2kg和3kg，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的粗糙水平面上，两物块与水平面间的动摩擦因数均为。用手按着两滑块不动，第一次是将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4kg的物块C挂于动滑轮上，只释放A而按着B不动；第二次是将物块C取走，换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上，只释放B而按着A不动。重力加速度为g取10m/s2，则两次操作中滑块A和B获得的加速度之比为（ ）
A．1：2B．5：6C．5：3D．2：1
16．如图所示，质量为M的斜面体放在粗糙的水平地面上，质量为m的物体放在斜面上，用方向竖直向上、大小为F的力拉物体，物体沿斜面匀加速下滑，斜面体始终静止。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．地面对斜面体的静摩擦力不可能为零
B．地面对斜面体的支持力大小为
C．斜面对物体的力竖直向上
D．斜面对物体的摩擦力可能为零
特训目标
特训内容
目标1
已知受力情况求运动情况（1T—4T）
目标2
已知运动情况求受力情况（5T—8T）
目标3
加速度相同的连接体问题（9T—12T）
目标4
加速度不同的连接体问题（13T—16T）
【特训典例】
已知受力情况求运动情况
1．图为鲁能巴蜀中学“水火箭”比赛现场，假设水火箭从地面以初速度竖直向上飞出，在空中只受重力与空气阻力，水火箭质量为，空气阻力方向始终与运动方向相反，大小恒为，取，则下列说法正确的是（ ）
A．水火箭运动过程中，经过同一高度时（除最高点外），上升时的速率大于其下落时的速率
B．水火箭所能上升的最大高度为
C．水火箭从离开地面到再次回到地面的总时间为
D．当水火箭竖直向下运动且位于地面上方时，速度大小为
2．如图，水平直杆AB与光滑圆弧杆BC在B点平滑连接，固定在竖直平面内，一直径略大于杆的圆环穿在水平直杆上的A点。现让圆环以的初速度由A向B运动，同时在竖直面内对圆环施加一垂直于杆向上的恒力F，运动到B点时撤去恒力F，之后圆环沿圆弧杆BC上滑。已知AB长度，BC半径，圆环质量，圆环与直杆AB间动摩擦因数，恒力，重力加速度，，下列说法正确的是（ ）
A．圆环到达B点时的速度为2m/s
B．圆环能够到达的最大高度为0.2m
C．圆环在BC上运动的时间约为8s
D．圆环能返回A点
3．一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞，上升时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为，运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．无人机失去升力时的速度大小为
B．螺旋桨工作时产生的升力大小为
C．无人机向上减速时的加速度大小为
D．无人机上升的最大高度为
4．如图甲所示，一根足够长的固定细杆与水平方向的夹角，质量的带电小球穿在细杆上并静止于细杆底端的O点。开始在空间施加一电磁辐射区，使小球受到水平向右的力，时小球离开电磁辐射区，小球在电磁辐射区内的加速度a随着时间t变化的图像如图乙所示，认为细杆对小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取）。求：
（1）时小球的加速度的大小：
（2）小球离开电磁辐射区后沿着细杆上升的最大距离l。
已知运动情况求受力情况
5．一个质量为的物块在水平面上直线运动的过程中受到水平外力的作用，经过一段时间后撤去，其图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力大小B．拉力大小
C．摩擦力大小为D．物体的初速度大小为
6．14岁的奥运冠军全红婵，在2021年底14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的作用力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，重力加速度大小为g=10m/s2，则（ ）
A．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态
B．入水后全红婵处于失重状态
C．全红婵在空中运动的时间为2s
D．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N
7．如图所示，图甲为大型游乐设备—升降机，图乙为其结构图。升降机由静止开始从a位置自由下落到b位置，再从b位置开始以恒力制动竖直下落到c位置停下。已知升降机和游客的总质量为m，a、b高度差为2h，b、c高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力，则（ ）
A．升降机从a到b与从b到c过程运动的时间之比为
B．升降机从a到b与从b到c过程运动的加速度大小之比为
C．从a到b，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的2倍
D．从b到c，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的3倍
8．为打赢新冠肺炎的防控战，2020年2月24日，经上海市经信委组织协调，科大讯飞的一批医疗物资包括配送机器人、搬运机器人已运抵同济大学附属东方医院援助武汉医疗队，将在方舱医院投入使用。其中一台配送机器人的工作流程简化图如图1所示，一质量m=10kg的装有物资的木箱静止于C点，与水平面CB间的动摩擦因数μ=0.5，水平面与倾角为α的足够长光滑固定斜面AB在B处平滑连接。现机器人对木箱施加与水平方向成θ=53°的恒定推力F作用，木箱在水平面CB段运动的速度—时间如图2所示，到达B点立即撤去恒力F。已知sin53°=0.8，cs53°=0.6，g取10m/s2。求∶
（1）水平面CB间距离；
（2）斜面AB的倾角α大小；
（3）木箱所受到的恒力F的大小。
加速度相同的连接体问题
9．如图所示，甲，乙两个物块（均视为质点）叠放在一起，随着车厢一起向右做匀加速直线运动，甲与竖直箱壁之间的静摩擦力达最大值，甲的水平上表面与乙之间的静摩擦力也达到最大值，乙与箱壁间没有接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，若甲与箱壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
A．整体的加速度为μg
B．若乙的质量为m，则乙给甲的作用力为
C．可以求出甲、乙的质量之比
D．甲、乙之间的动摩擦因数为
10．如图甲所示，两完全相同、质量均为m的物体A、B（不粘连）叠放在劲度系数为k的轻弹簧上处于静止状态，现对物体A施加竖直向上的力F后，物体A运动的v-t图像如图乙所示，时刻物体A、B将要分离，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻弹簧的压缩量为B．时间内力F逐渐减小
C．时刻物体B开始减速D．力F的最小值为
11．如图所示，光滑的水平地面上有三个木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍做匀加速运动且始终没有相对滑动。在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．无论橡皮泥粘在哪个木块上面，系统的加速度都不变
B．若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
C．若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变
D．若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力都增大
12．如图甲所示，质量为M=60kg的人在质量为m=40kg的小车上用一根不计质量的轻绳跨过定滑轮拉小车，定滑轮固定在倾角为的足够长的固定光滑斜面上。当人拉动绳子使人和小车沿斜面向上运动时，运动的v-t图像如图乙所示。（不计滑轮质量和摩擦，运动过程中人和小车始终保持相对静止，）求：
（1）拉绳过程中，人受到的摩擦力大小为多少？
（2）当人由静止运动2s后松手，则松手后人和车在斜面上继续上滑的最大距离为多大？
加速度不同的连接体问题
13．如图所示，系在墙上的轻绳跨过两个轻质滑轮连接着物体P和物体Q，两段连接动滑轮的轻绳始终水平。已知P、Q的质量均为1，P与水平桌面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为，当对P施加水平向左的拉力时，Q向上加速运动。下列说法正确的是（ ）
A．P、Q运动的加速度大小之比为1∶2
B．P的加速度大小为2
C．轻绳的拉力大小为12N
D．若保持Q的加速度不变，改变拉力F与水平方向的夹角，则力F的最小值为
14．如图所示，物块A、B、C通过跨过光滑轻质小滑轮的细绳相连，A、B静止且离地面足够远，物块C在倾角为的固定足够长的斜面上恰好不下滑。已知A的质量为，C的质量为2kg，与C相连的细绳平行于斜面，悬挂动滑轮的细绳竖直，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。若将A换成质量为0.8kg的物块D，下列说法正确的是（ ）
A．C与斜面之间的动摩擦因数
B．C将沿斜面向上运动
C．D向下运动的加速度大小为
D．C与斜面之间的摩擦力大小为5.2N
15．如图所示，A、B两滑块质量分别为2kg和3kg，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的粗糙水平面上，两物块与水平面间的动摩擦因数均为。用手按着两滑块不动，第一次是将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4kg的物块C挂于动滑轮上，只释放A而按着B不动；第二次是将物块C取走，换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上，只释放B而按着A不动。重力加速度为g取10m/s2，则两次操作中滑块A和B获得的加速度之比为（ ）
A．1：2B．5：6C．5：3D．2：1
16．如图所示，质量为M的斜面体放在粗糙的水平地面上，质量为m的物体放在斜面上，用方向竖直向上、大小为F的力拉物体，物体沿斜面匀加速下滑，斜面体始终静止。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．地面对斜面体的静摩擦力不可能为零
B．地面对斜面体的支持力大小为
C．斜面对物体的力竖直向上
D．斜面对物体的摩擦力可能为零
特训目标
特训内容
目标1
已知受力情况求运动情况（1T—4T）
目标2
已知运动情况求受力情况（5T—8T）
目标3
加速度相同的连接体问题（9T—12T）
目标4
加速度不同的连接体问题（13T—16T）
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