2023版新教材高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷考點三運動與力的關(guān)系第22練模型方法整體法與隔離法在動力學(xué)中的應(yīng)用

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！第22練(模型方法)整體法與隔離法在動力學(xué)中的應(yīng)用（時間20分鐘）思維方法連接體模型是力學(xué)中常見的模型之一，通常是兩個或兩個以上的物體相牽連、并排或疊放，處理相對靜止類連接體問題的關(guān)鍵點是“一規(guī)律、一特點、兩方法”：(1)一個核心規(guī)律——牛頓第二定律；(2)一個重要特點——相互作用的物體對彼此的作用力大小相等；(3)兩種重要方法——隔離法、整體法．注意：當(dāng)求系統(tǒng)所受外力或系統(tǒng)加速度時往往用整體法，而求解內(nèi)力時通常用隔離法，必要時需整體法、隔離法交替應(yīng)用．一、選擇題1．如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1＝3kg、m2＝2kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接．兩個大小分別為F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則()A．彈簧測力計的示數(shù)是50NB．彈簧測力計的示數(shù)是24NC．在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為4m/s2D．在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為10m/s22．[2021·云南昆明市質(zhì)檢]如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊A放置在光滑水平地面上，A的左側(cè)面有一個圓心為O、半徑為R的光滑四分之一圓弧面．當(dāng)用一水平向左的恒力F作用在滑塊A上時，一質(zhì)量為m的小球B(可視為質(zhì)點)在圓弧面上與A保持相對靜止，且B距圓弧面末端Q的豎直高度H＝eq\f(R,3).已知重力加速度大小為g，則力F的大小為()A．eq\f(\r(5),3)MgB．eq\f(\r(5),2)MgC．eq\f(\r(5),3)(M＋m)gD．eq\f(\r(5),2)(M＋m)g3．將兩質(zhì)量不同的物體P、Q放在傾角為θ的光滑斜面體上，如圖甲所示，在物體P上施加沿斜面向上的恒力F，使兩物體沿斜面向上做勻加速直線運動；圖乙為僅將圖甲中的斜面體和恒力F調(diào)整為水平；圖丙為兩物體疊放在一起，在物體P上施加一豎直向上的大小相同的恒力F，兩物體向上加速運動．三種情況下兩物體的加速度大小分別為a甲、a乙、a丙，兩物體間的作用力分別為F甲、F乙、F丙．則下列說法正確的是()A．a(chǎn)乙最大，F(xiàn)乙最大B．a(chǎn)丙最大，F(xiàn)丙最大C．a(chǎn)甲＝a乙＝a丙，F(xiàn)甲＝F乙＝F丙D．a(chǎn)乙>a甲>a丙，F(xiàn)甲＝F乙＝F丙4．[2021·邯鄲一模]如圖所示，在光滑水平面上放有一質(zhì)量M＝30kg的斜劈，在其斜面上放一質(zhì)量m＝2kg的物塊，現(xiàn)用一水平向右的力F拉斜劈，使其由靜止開始運動，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，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2.則拉力F大小為()A．1NB．10NC．31ND．310N二、非選擇題5．水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A，木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連，B與凸起之間的繩是水平的．用一水平向左的拉力F作用在物體B上．恰使物體A、B、C保持相對靜止，如圖．已知物體A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，不計所有的摩擦，則拉力F應(yīng)為多大？第22練（模型方法）整體法與隔離法在動力學(xué)中的應(yīng)用1．答案：B解析：對兩物體和彈簧測力計組成的系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度a＝eq\f(F1－F2,m1＋m2)＝eq\f(10,5)m/s2＝2m/s2，隔離m2，根據(jù)牛頓第二定律有F－F2＝m2a，解得F＝24N，所以彈簧測力計的示數(shù)為24N，選項A錯誤，B正確；在突然撤去F2的瞬間，彈簧的彈力不變，m1的加速度不變，為2m/s2，m2的加速度a2＝eq\f(F,m2)＝eq\f(24,2)m/s2＝12m/s2，選項C、D錯誤．2．答案：D解析：相對靜止的兩個物體具有相同的加速度，即A、B整體的加速度方向水平向左，根據(jù)牛頓第二定律知，小球受到的重力和支持力FN的合力方向水平向左．設(shè)FN與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則cosθ＝eq\f(R－H,R)＝eq\f(2,3)，sinθ＝eq\r(1－cos2θ)＝eq\f(\r(5),3)，則tanθ＝eq\f(\r(5),2)，根據(jù)牛頓第二定律，對小球有mgtanθ＝ma，解得小球的加速度a＝eq\f(\r(5),2)g，對A、B整體有F＝（M＋m）a，解得F＝eq\f(\r(5),2)（M＋m）g，選項D正確．3．答案：D解析：設(shè)物體P的質(zhì)量為M，物體Q的質(zhì)量為m，對題圖甲中的物體P和Q整體由牛頓第二定律可知，F(xiàn)－（M＋m）gsinθ＝（M＋m）a甲，對物體Q，有F甲－mgsinθ＝ma甲，解得a甲＝eq\f(F,M＋m)－gsinθ，F(xiàn)甲＝eq\f(Fm,M＋m)；對題圖乙，有F＝（M＋m）a乙，F(xiàn)乙＝ma乙，解得a乙＝eq\f(F,M＋m)、F乙＝eq\f(Fm,M＋m)；同理對題圖丙，可得a丙＝eq\f(F,M＋m)－g、F丙＝eq\f(Fm,M＋m)；顯然a乙>a甲>a丙，F(xiàn)甲＝F乙＝F丙，D正確．4．答案：B解析：對m受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可得：Ffcos37°－FNsin37°＝ma，豎直方向，根據(jù)平衡條件可得：Ffsin37°＋FNcos37°＝mg，根據(jù)摩擦力的計算公式可得：Ff＝μFN，聯(lián)立解得：a＝eq\f(5,16)m/s2；以整體為研究對象，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F＝（M＋m）a，解得：F＝10N，故B項正確，A、C、D三項錯誤．5．答案：eq\r(3)mg解析：設(shè)繩中拉力為FT，A、B、C共同的加速度為a