適用于新教材2025版高考物理一輪總復習課時規(guī)范練14

課時規(guī)范練14基礎對點練1.(整體法與隔離法)如圖所示,質量為4kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面,質量為1kg的物體B用細線懸掛起來,A、B緊挨在一起,但A、B之間無壓力。某時刻將細線剪斷,則細線剪斷瞬間,B對A的壓力大小為(g取10m/s2)()A.0 B.50N C.10N D.8N答案D解析剪斷細線前,A、B間無壓力,則彈簧的彈力F=mAg=40N,剪斷細線的瞬間,對整體分析,整體加速度a=(mA+mB)g-FmA+mB=(4+1)×10-402.(連接體問題)(2024湖南湘潭考試)我國高鐵技術發(fā)展快速。一列動車組由動車和拖車組成,動車供應動力,拖車無動力。假設一動車組有10節(jié)車廂,每節(jié)車廂質量均相等,且運動時每節(jié)車廂受到的阻力與重力成正比,動車的功率都相等,其中第2節(jié)和第6節(jié)為動車,其余為拖車,下列說法正確的是()A.勻加速啟動時第5、6節(jié)車廂之間無拉力B.勻速運動時各節(jié)車廂之間的作用力都相等C.勻速運動時第2、3節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為2∶1D.減速進站時車廂給人的力與運動方向相反答案A解析勻加速啟動時,設每節(jié)動車的牽引力為F,每節(jié)車廂的阻力為kmg,對動車組有2F-10kmg=10ma,以后5節(jié)車廂為探討對象,則有F56+F-5kmg=5ma,解得第5、6節(jié)車廂之間的作用力F56=0,A項正確。勻速運動時,有2F=10kmg,以后8節(jié)車廂為探討對象,則有F23+F-8kmg=0,解得F23=3kmg;以后4節(jié)車廂為探討對象,則有F67=4kmg,B、C項錯誤。減速進站時,加速度與速度方向相反,故車廂給人的摩擦力方向與運動方向相反,但車廂對人還有支持力作用,其合力方向不與運動方向相反,故D項錯誤。3.(整體法與隔離法)如圖所示,在光滑水平面上放有一質量m0=30kg的斜劈,在其斜面上放一質量m=2kg的物塊,現(xiàn)用一水平向右的力F拉斜劈,使其由靜止起先運動,物塊恰好能與斜劈保持相對靜止。已知斜劈傾角θ=37°,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。則拉力F大小為()A.1N B.10NC.31N D.310N答案B解析對物塊受力分析如圖所示,依據(jù)牛頓其次定律可得Ffcos37°-FNsin37°=ma,豎直方向,依據(jù)平衡條件可得Ffsin37°+FNcos37°=mg,依據(jù)摩擦力的計算公式可得Ff=μFN,聯(lián)立解得a=516m/s2;以整體為探討對象,水平方向依據(jù)牛頓其次定律可得F=(m0+m)a=4.(連接體問題)(多選)如圖所示,光滑水平面上放置著四個相同的木塊,其中木塊B與C之間用一輕彈簧相連,輕彈簧始終在彈性限度內。現(xiàn)用水平拉力F拉B,使四個木塊以相同的加速度一起加速運動,則下列說法正確的是()A.一起加速過程中,D所受到的靜摩擦力大小為FB.一起加速過程中,C受到4個力的作用C.一起加速過程中,A、D所受摩擦力的大小和方向相同D.F撤去瞬間,A、D所受靜摩擦力的大小和方向都不變答案AC解析一起加速過程中,由整體法有a=F4m,對D有FfD=ma=F4,A正確;對C受力分析,C受到重力、地面對C的支持力、D對C的壓力和摩擦力及彈簧對C的彈力,共5個力,B錯誤;對A有FfA=ma=F5.(臨界極值問題)如圖所示,水平地面上有一車廂,車廂內固定的平臺通過相同的彈簧把相同的物塊A、B壓在豎直側壁和水平頂板上。已知A、B與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ,車廂靜止時,兩彈簧長度相同,A恰好不下滑,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g?，F(xiàn)使車廂沿水平方向加速運動,為保證A、B仍相對車廂靜止,則車廂()A.速度可能向左,加速度可大于(1+μ)gB.加速度肯定向右,不能超過(1-μ)gC.加速度肯定向左,不能超過μgD.加速度肯定向左,不能超過(1-μ)g答案B解析起先時A恰好不下滑,對A受力分析如圖所示,有FfA=mg=μFNA=μF彈,解得F彈=mgμ,此時彈簧處于壓縮狀態(tài)。當車廂沿水平方向做加速運動時,為了保證A不下滑,側壁對A的支持力必需大于等于mgμ,依據(jù)牛頓其次定律可知加速度方向肯定向右。對B受力分析如圖所示,有FfBm=μFNB=μ(F彈-mg)≥ma,解得a≤(1-μ)6.(臨界極值問題)如圖所示,一質量m=0.4kg的小物塊,以v0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,從A點沿斜面對上做勻加速運動,經t=2s的時間物塊由A點運動到B點,A、B之間的距離L=10m。已知斜面傾角θ=30°,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=33,重力加速度g取10m/s2(1)求物塊加速度的大小及到達B點時速度的大小。(2)拉力F與斜面夾角多大時,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?答案(1)3m/s28m/s(2)30°133解析(1)設物塊加速度的大小為a,到達B點時速度的大小為v,由運動學公式得L=v0t+12atv=v0+at聯(lián)立解得a=3m/s2v=8m/s。(2)設物塊所受支持力為FN,所受摩擦力為Ff,拉力與斜面間的夾角為α,受力分析如圖所示由牛頓其次定律得Fcosα-mgsinθ-Ff=maFsinα+FN-mgcosθ=0又Ff=μFN聯(lián)立解得F=mg由數(shù)學學問得cosα+33sinα=233sin(60°所以當α=30°時拉力F最小Fmin=133素養(yǎng)綜合練7.(2024山西運城檢測)在一塊固定的傾角為θ的木板上疊放質量均為m的一本英語詞典和一本漢語詞典,圖甲中英語詞典在上,圖乙中漢語詞典在上。已知圖甲中兩本詞典一起沿木板勻速下滑,圖乙中兩本詞典一起沿木板勻加速下滑。兩本詞典的封面材料不同,但每本詞典的上、下兩面材料都相同,近似認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,設英語詞典和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1,漢語詞典和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ2,英語詞典和漢語詞典之間的動摩擦因數(shù)為μ3,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A.μ2肯定小于tanθB.μ3肯定等于tanθC.圖乙中漢語詞典受到的摩擦力大小肯定是μ1mgcosθD.圖甲中英語詞典受到的摩擦力大小肯定是μ3mgcosθ答案C解析對題圖甲詞典整體進行受力分析,有2mgsinθ=μ2·2mgcosθ,則有μ2=tanθ,A錯誤;對題圖甲中的英語詞典受力分析,設其受到的靜摩擦力為Ff,則有Ff=mgsinθ=μ2mgcosθ≤μ3mgcosθ,即μ3≥tanθ,B、D錯誤;對題圖乙詞典整體進行受力分析,有2mgsinθ-2μ1mgcosθ=2ma,對題圖乙中的漢語詞典受力分析,有mgsinθ-Ff漢=ma,聯(lián)立有Ff漢=μ1mgcosθ,C正確。8.(多選)(2024湖北武漢檢測)如圖所示,水平地面上有三個靠在一起的物塊P、Q和R,質量分別為m、2m和3m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)都為μ。用大小為F的水平外力推物塊P使物塊運動,設Q和R之間的相互作用力F1與P和Q之間的相互作用力F2大小之比為k。則下列推斷正確的是()A.若μ≠0,則k=5B.若μ≠0,則k=3C.若μ=0,則k=1D.若μ=0,則k=3答案BD解析三個物塊靠在一起,在水平外力F的作用下將以相同加速度向右運動,對整體應用牛頓其次定律有F-6μmg=6ma,解得加速度大小a=F-6μmg6m;對R進行受力分析可得,Q和R之間的相互作用力F1=3ma+3μmg=12F;對P進行受力分析可得,P和Q之間的相互作用力F2=F-μmg-ma=F-μmg-16F+μmg=56F9.(2024山東青島模擬)某彈簧一端固定在傾角為37°的光滑斜面的底端,另一端系住質量m1=4kg的物塊P,Q為一重物,已知Q的質量m2=8kg,彈簧的質量不計,勁度系數(shù)k=600N/m,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),如圖所示?，F(xiàn)給Q施加一個方向沿斜面對上的力F,使它從靜止起先沿斜面對上做勻加速運動,已知在前0.2s時間內,F為變力,0.2s以后F為恒力,g取10m/s2。求:(1)物體做勻加速運動的加速度大小。(2)F的最大值與最小值。答案(1)3m/s2(2)72N36N解析(1)設剛起先時彈簧壓縮量為x0則(m1+m2)gsinθ=kx0因為在前0.2s時間內,F為變力,0.2s以