高考物理 整体法和隔离法练习.doc

2011年高考物理 整体法和隔离法练习一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)1(2009·辽宁、宁夏理综)如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静皮肤止在木板上，木板和物块间有摩擦现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A物块先向左运动，再向右运动B物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零【解析】本题考查物体受力分析、牛顿运动定律，意在考查考生对物理过程的分析能力由题意，撤掉拉力后，物块和木板系统水平方向动量守恒，最终系统一起匀速运动因为撤掉拉力时，物块和木板仍有相对运动，说明物块向右的速度比木板的速度小，所以物块水平方向仍受木板向右的滑动摩擦力而向右加速直到匀速运动，B正确A错误；根据牛顿第三定律，木板开始受到物块向左的滑动摩擦力而向右减速直到匀速运动，C正确D错误【答案】BC2(2009·黄冈质检)如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B，质量均为m，开始时两物块均处于静止状态现下压A再静止释放使A开始运动，当物块B刚要离开挡板时，A的加速度的大小和方向为()A0B2gsin，方向沿斜面向下C2gsin，方向沿斜面向上Dgsin，方向沿斜面向下【解析】当B刚离开挡板时，弹簧弹力大小为Nmgsin，弹簧处于伸长状态；对A进行受力分析，沿着斜面向下的方向有mgsin，弹簧弹力沿着斜面向下的方向的拉力N，故A的加速度为2gsin，方向沿着斜面向下【答案】B3(2009·北京西城区抽样)如图所示是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动如果电梯中人的总质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为()A.B.C. D.【解析】关闭电动机后，载人箱A受到B对A的向上的拉力为Mg，A及人的总重力为(Mm)g，载人箱A加速度大小为ag，由2ahv2得h，所以B正确【答案】B4(2010·江西师大附中、临川一中联考)如图所示，小物块A质量为M10kg，B质量为m.A、B用一轻绳连接跨过无阻力的定滑轮且处于静止状态A与平台间动摩擦因数0.25(与最大静摩擦因数相等)现用竖直向上的力F拉A，且F由零线性增大至100N的过程中，B的下降高度恰为h2m，(A未与滑轮相碰)则上述过程中的最大速度为(g10m/s2) ()A1m/s B2m/sC3m/sD0【解析】考查牛顿第二定律开始时，A的最大静摩擦力fmMg25N，恰与B的重力相等，当F由零线性增大至100N的过程中，A，对此过程应用动能定理得mghh(Mm)v2得v2m/s.【答案】B5(2010·福建铭选中学质检)如图所示，某斜面体由两种材料拼接而成，BC界面平行于底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30°和60°.已知一物体从A点静止下滑，加速至B点，匀速至D点若该物块静止从A点沿另一侧面下滑，则有()A一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段小BAB段的运动时间大于AC段的运动时间C将加速至C点，匀速至E点D通过C点的速率等于通过B点的速率【解析】由物块从A点静止下滑，加速至B点，匀速至D点可知，物块在BD段的动摩擦因数大于在AB段的动摩擦因数，在AB段，有mgsin30°>1mgcos30°，物块与上面材料的动摩擦因数1<tan30°，在BD段，有mgsin30°2mgcos30°，物块与下面材料的动摩擦因数2tan30°.若该物块静止从A点沿另一侧面下滑，则将一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段大，选项A、C错误；由于物体在AB段运动的加速度小于AC段运动的加速度，AB段长度大于AC段，由sat2可知物块在AB段的运动时间大于AC段的运动时间，选项B正确；物块从A点运动到B点克服摩擦力做的功大于从A点运动到C点克服摩擦力做的功，由动能定理可知，物块通过C点时的动能大于通过B点时的动能，故物块通过C点的速率大于通过B点的速率，选项D错误【答案】B6一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m15kg的重物重物静止于地面上，有一质量m110kg的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2)()A25m/s2 B5m/s2C10m/s2 D15m/s2【解析】重物刚要离开地面时，绳子上的拉力FTmg150N，猴子与绳子间的静摩擦力的大小FfFT150N，对猴子应用牛顿第二定律有Ffm1gm1a，解得a5m/s2.【答案】B7如图(a)所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图(b)所示研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这个过程，并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点，则下图所示的图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是()【解析】题中用x表示木块A的位移，弹簧的形变量用x表示，解决本题的关键就是找到x与x的关系对于开始的平衡状态，易知弹簧的压缩量为；先研究从力F刚作用在木块A的瞬间到弹簧刚恢复原长的瞬间这个过程，由牛顿第二定律：Fkxmgma，又因为xx，所以得到Fkxma；再研究从弹簧恢复原长到木块B刚离开地面的瞬间这个过程，同理得到Fkxma，正确答案为A.【答案】A8如图所示的弹簧秤质量为m，挂钩下面悬挂一个质量为m0的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧秤的示数与拉力F之比为()Am0：m Bm：m0Cm0：(mm0) Dm：(mm0)【答案】C9如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的秤盘，盘中有物体质量为m，当盘静止时，弹簧伸长为l，现向下拉盘使弹簧再伸长l后停止，然后松开手，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于 ()A(1)(mm0)g B(1)mgC.mg D.(mm0)g【解析】题中描述主要有两个状态：(1)未用手拉时盘处于静止状态；(2)松手时盘处于向上加速状态，对这两个状态分析即可：当弹簧伸长l静止时，对整体有kl(mm0)g，当刚松手时，对整体有k(ll)(mm0)g(mm0)a.对m有：Fmgma.由解得F(1)mg.故B正确【答案】B10(2007·高考江苏卷)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为()A. B.C. D3mg【解析】以质量为m的两木块以及左侧质量为2m的木块为整体，加速度增大时，右边两木块间摩擦力达到最大时，由牛顿第二定律可知：mg4maa；再以左侧两木块为整体作为研究对象，轻绳的拉力F3ma，B项正确【答案】B二、论述、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11如图所示，把长方体分割成A、B两斜面体，质量分别为mA和mB，切面与水平桌面成角两斜面体切面光滑，桌面也光滑求水平推力在什么范围内，A不会相对B滑动？【解析】A不相对B滑动的临界条件是水平地面对A的支持力为0.以两斜面整体为研究对象有：F(mAmB)a以物体A为研究对象，其受力如图所示，由牛顿第二定律有，水平方向：FF1sinmAa竖直方向：F1cosmAg0联立解得F故F的取值范围为0<F.【答案】0<F12如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA的薄木板A和质量为mB3kg的金属块B.A的长度L.B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC的物块C相连B与A之间的动摩擦因数0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力忽略滑轮质量及与轴间的摩擦起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端(如图)，然后放手，求经过多长时间B从A的右端脱离(设A的右端距离滑轮足够远，取g10m/s2)【解析】以桌面为参考系，令aA表示A的加速度，aB表示B、C的加速度，sA和sB分别表示t时间内A和B移动的距离，则由牛顿第二定律和匀加速运动的规律可得mCgmBg(mCmB)aBmBgmAaAsBaBt2，sAaAt2，sBsAL由以上各式，代入数值可得t4.0s.【答案】13一个质量为的小球用细线吊在倾角53°的斜面顶端，如图所示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力(g取10m/s2)【读题】“斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动”小球有可能“飘起来”【画图】假设能“飘起来”，画出如图所示的受力图，设线与水平方向的夹角为.【列式】对小球，在水平方向上，由牛顿第二定律FTcosma 在竖直方向上，FTsinmg 【解析】联立两式解得FT2.83N，tan1，所以45°<53°，故假设“飘起来”正确【另解】用临界法求解：小球处于刚要离开斜面的临界状态时，既具有没离开斜面的特征小球与斜面还接触；又具有离开斜面的特征小球受斜面支持力为零设临界加速度为a0，则mgcotma0，所以a0gcot/s2因为a10m/s2>a0，所以小球离开斜面【答案】绳的拉力为2.83N，斜面的弹力为0【总结提升】一起运动的两个物体刚要分离的临界条件是：速度相等、加速度相等、相互的弹力为零