2023年高中物理专题整体法和隔离法的应用练习新人教版必修1.docx

高中物理 专题整体法和隔离法的应用练习 新人教版必修1 A级　根底稳固题 1．如右图所示，长木板静止在光滑的水平地面上，一木块以速度v滑上木板，木板质量是M，木块质量是m，二者之间的动摩擦因数为μ，那么，木块在木板上滑行时 (　　) A．木板的加速度大小为μmg/M B．木块的加速度大小为μg C．木板做匀加速直线运动 D．木块做匀减速直线运动 答案：ABCD 解析：木块所受的合力是摩擦力μmg，所以木块的加速度为＝μg，做匀减速直线运动；木板同样受到摩擦力作用，其加速度为，做匀加速直线运动，故A、B、C、D均正确． 2．如以以下图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一条不计质量的轻弹簧放在光滑水平面上，A球紧靠墙壁，今用力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间，那么 (　　) A．A球的加速度为　　 B．A球的加速度为零 C．B球的加速度为 D．B球的加速度为零 答案：BC 解析：用力F压B球平衡后，说明在水平方向上，弹簧对B球的弹力与力F平衡，而A球是弹簧对A球的弹力与墙壁对A球的弹力相平衡，当撤去了力F的瞬间，由于弹簧的弹力是弹簧形变而产生的，这一瞬间，弹簧的形变没有消失，弹簧的弹力还来不及变化，故弹力大小仍为F，所以B球的加速度aB＝，而A球受力不变，加速度为零，B、C两选项正确． 3．如以以下图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其它外力及空气阻力，那么中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是 (　　) A．mg　　　　　　　 B．μmg C．mg D．mg 答案：C 解析：对箱子及土豆整体分析知． μMg＝Ma，a＝μg. 对A土豆分析有 F＝ ＝ ＝mg 4．质量为50kg的人站在质量为200kg的车上，用绳以200N的水平力拉车，如右图所示，车与水平地面间的摩擦可以忽略不计，人与车保持相对静止，那么 (　　) A．车对地保持相对静止 B．车将以/s2的加速度向右运动 C．车将以/s2的加速度向右运动 D．车将以1m/s2的加速度向右运动 答案：A 解析：以人和车整体为研究对象，它们所受合外力为零，故加速度为零．车对地保持相对静止． 5．(2023·武鸣高一期末)如右图车厢顶部固定一滑轮，在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体，质量分别为m1、m2，且m2>m1，m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时，系m1的那段绳子与竖直方向夹角为θ，如右图所示，假设滑轮、绳子的质量和摩擦忽略不计，求： (1)车厢的加速度大小； (2)车厢底板对m2的支持力和摩擦力的大小． 答案：(1)gtanθ　(2)m2g－m1g/cosθ　m2gtanθ 解析：(1)设车厢的加速度为a，车厢的加速度与小球的加速度一致，右图为小球受力分析图，F为m1g、T的合力，tanθ＝F/m1g，F＝m1gtanθ＝m1a，a＝gtanθ，cosθ＝m1g/T，T＝m1g/cosθ (2)对m2进行受力分析可得：N＋T＝m2g， 那么车厢底板对m2的支持力为N＝m2g－m1g/cosθ m2受到的摩擦力为F合＝f＝m2a＝m2gtanθ. B级　能力提升题 6．如以以下图所示，A和B质量相等均为m，A与B之间的动摩擦因数为μ1，静摩擦因数为μ2，B与地面之间的动摩擦因数为μ3，原来在水平拉力F的作用下，A和B彼此相对静止，相对地面匀速运动(以以下图甲)，撤消F后，A和B彼此保持相对静止，相对地面匀减速运动(以以下图乙)，那么A、B相对地面匀减速运动的过程中，A、B之间的摩擦力的大小为 (　　) A．μ1mg　　　　　　　 B．μ2mg C．μ3mg D．F/2 答案：CD 解析：B与地面之间的压力、支持力大小始终等于A、B两个物体的总重力，因此地面对B的滑动摩擦力的大小始终为Ff＝μ3(2mg)．A、B匀速运动时，受力平衡：F＝Ff，A、B一起以加速度a做减速运动时，对于A、B组成的系统来说，地面对B的滑动摩擦力Ff就是合外力，等于(2ma)；对于A来说，B对A的静摩擦力Ff1就是合力，等于(ma)．于是Ff1＝.综合以上三式得Ff1＝μ3mg和Ff1＝. 7．(2023·山东高考)如以下图，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体B的受力个数为 (　　) A．2　　B．3　　C．4　　D．5　　 答案：C 解析：以A为研究对象，受力分析，有竖直向下的重力、垂直竖直墙面的水平支持力，还有B对A的支持力和摩擦力，这样才能使之平衡，根据牛顿第三定律，A对B有支持力和摩擦力，B还受到重力和推力F，所以B受四个力作用． 8．如右图所示，用轻细绳l连接质量分别为m1、m2的A、B两物体，在光滑的水平面上先后用大小相同的恒力F，向右拉物体A或向左拉物体B，使A、B一起做初速度为零的匀加速直线运动．第一种情况，绳l的张力为FT1；第二种情况下，绳l的张力为FT2.请用牛顿力学方法分析和讨论FT1和FT2的大小关系． 答案：B 解析：把A、B两物体看作一个整体，利用整体法有： a＝ 因A、B一起做匀加速运动，故它们的加速度都与整体加速度相同． 第一种情况：隔离m2有 FT1＝m2a＝F； 第二种情况：隔离m1有 FT2＝m1a＝F. 9．如以下图，物体A的质量是1kg，放在光滑的水平桌面上，在以下两种情况下，物体A的加速度各是多大？(滑轮摩擦不计，绳子质量不计，g＝10m/s2) (1)用F＝1N的力拉绳子． (2)在绳端挂一个质量为的物体B. 试讨论：在什么情况下绳端悬挂的物体B的重力可近似等于物体A所受到的拉力？ 答案：见解析 解析：(1)对A，由牛顿第二定律得，加速度a1＝＝m/s2＝1m/s2. (2)A、B的加速度相等，对A、B组成的系统，由牛顿第二定律得，加速度a2＝＝m/s2≈/s2.由于A、B组成的系统的加速度a＝，对A，由牛顿第二定律得，绳的拉力F′＝mAa＝＝.可见，只有当mB≪mA时，可近似认为F′＝mBg. 10．如以下图，一块质量为M的木板沿倾斜角为θ的斜面无摩擦地下滑，现要使木板保持匀速，那么质量为m的人向下奔跑的加速度是多少？ 答案：gsinθ 解析：设木板受摩擦力Ff1，人受摩擦力Ff2，两者是作用力与反作用力．因为木板匀速，所以沿斜面方向有：Mgsinθ＝Ff1，由牛顿第三定律Ff1＝Ff2又由牛顿第二定律对人有：mgsinθ＋Ff2＝ma 所以a＝gsinθ. C级　高考模拟题 11．(2023·宁夏)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图示状态．设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，以下说法正确的选项是 (　　) A．假设小车向左运动，N可能为零 B．假设小车向左运动，T可能为零 C．假设小车向右运动，N不可能为零 D．假设小车向右运动，T不可能为零 答案：AB 解析：假设N＝0，那么小球受到重力mg和拉力T的作用，这两个力的合力向右，根据牛顿第二定律知小球具有向右的加速度．又因车与球相对静止，故车有向右的加速度，对应的运动可能向右加速运动或向左减速运动，选项A正确，C错误． 假设T＝0，那么小球受到重力mg和支持力N的作用，这两个力的合力向左，根据牛顿第二定律知小球具有向左的加速度、又因车与球相对静止，故车有向左的加速度，对应的运动可能向左加速运动或向右减速运动，选项B正确，D错误． 12．(2023·高考安徽卷)在2023年北京残奥会开幕式上，运发动手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，表达了残疾运发动坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探求上升过程中运发动与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运发动拉住，如以下图．设运发动的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g＝10m/s2.当运发动与吊椅一起正以加速度a＝1m/s2上升时，试求： (1)运发动竖直向下拉绳的力； (2)运发动对吊椅的压力． 答案：(1)运发动拉绳的力大小为440N，方向竖直向下． (2)运发动对吊椅压力大小为275N，方向竖直向下． 解析：解法一：(1)设运发动和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运发动的力为F.以运发动和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(M＋m)g，向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律有 2F－(M＋m)g＝(M＋m)a 解得：F＝440N. 根据牛顿第三定律，运发动拉绳的力的大小为440N，方向竖直向下． (2)以运发动为研究对象，运发动受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对运发动的支持力FN.根据牛顿第二定律 F＋FN－Mg＝Ma 解得FN＝275N 根据牛顿第三定律，运发动对吊椅压力大小为275N，方向竖直向下． 解法二：设运发动和吊椅的质量分别为M和m；运发动竖直向下的拉力大小为F，对吊椅的压力大小为FN. 根据牛顿第三定律，绳对运发动的拉力大小为F，吊椅对运发动的支持力大小为FN.分别以运发动和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律 F＋FN－Mg＝Ma① F－FN－mg＝ma② 由①②得　F＝440N FN＝275N.