高考物理一轮复习知识点讲义 专题125 整体法和隔离法(教师版+学生版)

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名称 高考物理一轮复习知识点讲义 专题125 整体法和隔离法(教师版+学生版)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2023-01-27 09:11:52

文档简介

专题125 整体法和隔离法
整体法:将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析。
隔离法:将所研究的对象从周围的物体中隔离出来,单独进行受力分析。
选用原则:研究系统外的物体对系统整体的作用力时用整体法;研究系统内物体之间的相互作用力时用隔离法.通常整体法和隔离法交替使用..
最新高考题精选
1. (2022山东物理)某粮库使用额定电压,内阻的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行,此时电流。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量,车上粮食质量,配重质量,取重力加速度,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数k值;
(2)上行路程L值。
【参考答案】(1);(2)
【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。
【名师解析】
(1)设电动机的牵引绳张力为,电动机连接小车的缆绳匀速上行,由能量守恒定律有
解得
小车和配重一起匀速,设绳的张力为,对配重有
设斜面倾角为,对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行,有
联立各式解得,
(2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动,设加速度为,对系统由牛顿第二定律有
可得
由运动学公式可知
解得
2.(2020高考江苏物理)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为( )
A. F B. C. D.
【参考答案】C
【解题思路】设每节车厢质量为m,每节车厢所受阻力(包括摩擦力和空气阻力)为f,列车的加速度为a,隔离第3节车厢及其以后的38节车厢整体作为研究对象,由牛顿第二定律,F-38f=38ma;隔离最后2节车厢,设倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F’, 由牛顿第二定律,F’-2f=2ma;联立解得:F’=F/19,选项C正确。
3.(2020新高考II卷海南高考)如图,在倾角为的光滑斜面上,有两个物块P和Q,质量分别为和,用与斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力F作用下,两物块一起向上做匀加速直线运动,则( )
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
D. 若只增大,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
【参考答案】BC
【名师解析】把PQ看作整体分析受力,由牛顿第二定律,F-(+)gsinθ=(+)a,解得两物块一起运动的加速度大小为- gsinθ,选项A错误;隔离物块Q受力分析,由牛顿第二定律,T-gsinθ=a,联立解得弹簧的弹力大小为,选项B正确;若只增大,由可知T增大,由胡克定律可知,弹簧伸长量增大,所以两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大,选项C正确;若只增大,弹簧弹力不变,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距不变,选项D错误。
4.(2019海南物理·5 )如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为
A. B. C. D.
【参考答案】D
【名师解析】对整体,由牛顿第二定律,F-μmg-μ2mg=(m+2m)a,隔离物块P,由牛顿第二定律,FT-μmg=ma,联立解得:FT =F/3,选项D正确。
最新模拟题精选
1. (2022湖南长沙长郡中学模拟) 2018年7月1日,由我国自行研制的全球最长高铁列车——16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营。“复兴号”动车组由16节车厢组成,其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车,其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为m,每节动车的额定功率均为P,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比(比例系数为k),下列说法正确的是(  )
A. “复兴号”行驶的最大速度
B. “复兴号”的配置如果改成10节动车和6节拖车,最大速度将提高到原来的1.5倍
C. “复兴号”进站做匀减速直线运动时,一位乘客单手持手机浏览网页,手对手机的力与车厢运动方向相反
D. “复兴号”做匀加速直线运动时,第13、14节车厢间作用力与第2、3节车厢间的作用力之比为1:2
【参考答案】D
【名师解析】
当牵引力等于阻力时,速度达到最大,根据P=Fv
可知最大速度为,故A错误;
“复兴号”的配置如果改成10节动车和6节拖车,最大速度
则,即可将提高到原来的1.25倍,故B错误;
“复兴号”列车做匀减速直线运动,一位乘客单手持手机浏览网页时,手对手机的作用力水平方向分力与车厢运动的方向相反,竖直方向分力要平衡重力,所以手对手机的作用力与车厢运动方向不在一条直线上,故C错误;
设每节动车的动力为F,对16节车厢整体
对第14、15、16节车厢的整体 ,解得
对1、2节车厢的整体,解得T2=F
即第13、14节车厢间作用力与第2、3节车厢间的作用力之比为1:2,故D正确。
2. (2022湖南衡阳期中)如图甲所示,用黏性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上,两物块的质量分别为mA=1kg、mB=2kg,当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1,同时对物块B施加同一方向的拉力F2,使A、B从静止开始运动,运动过程中F1、F2方向保持不变,F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析,正确的是(  )
A. t=2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6N
B. t=2.0s时刻A、B之间作用力为零
C. t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左
D. 从t=0时刻到A、B分离,它们运动的位移为5.4 m
【参考答案】AD
【名师解析】
设t时刻A、B分离,由乙图可知,分离之前A、B物体受到的合力不变,故以相同加速度a共同加速,以整体为研究对象,据牛顿第二定律可得,加速度为
分离时对B由牛顿第二定律可得F2-N=mBa,其中
解得F2=2.7N
结合F2的变化规律可得,经历时间为
根据位移公式可得,整体的位移大小为,D正确;
当t=2s时,F2=1.8N,对B据牛顿第二定律可得,F2+N=mBa
解得B受到的压力大小为N=0.6N,A正确,B错误;
当t=2.5s时,F2=2.25N,对B据牛顿第二定律可得F2+N=mBa
解得B受到的压力大小为N=0.15N>0,即A对B的作用力方向向右,C错误。
3. (2021辽宁模拟1)如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、 2m和3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T,现用水平拉力F拉物体B,使三个物体一起向右加速运动,则(  )
A. 此过程中物体C受重力等五个力作用
B. 当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断
C. 当F逐渐増大到1.5T时,轻绳刚好被拉断
D. 若水平面光滑,则绳刚要断时,A、C间的摩擦力为
【参考答案】CD
【名师解析】物体C受到力有重力、支持力、绳的拉力、A对B的压力、地面对C的摩擦力、A对C的摩擦力,共6个力,故A错误。把ABC看成是一个整体,整体的质量为6m,根据牛顿第二定律有:
F-μ 6mg=6ma,得,把AC看成是一个整体,绳子将被拉断的瞬间,根据牛顿第二定律有:
T-μ(m+3m)g=(m+3m)a
解得:F=1.5T,故B错误,C正确。
若水平面光滑,则绳刚要断时,对于整体ABC,根据牛顿第二定律:F=6ma
对整体AC,根据牛顿第二定律:T=4ma
对A,根据牛顿第二定律:f=ma
联合解得A、C间的摩擦力:,故D正确。
4.(2021辽宁适应性考试)如图所示,用轻绳系住一质量为2m的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球,各接触面均光滑。系统平衡时,绳与竖直墙壁之间的夹角为,两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为,则、应满足(  )
A.
B.
C.
D.
【参考答案】C
【命题意图】本题考查叠加体受力分析、平衡条件及其相关知识点。
【解题思路】
设绳子拉力为T,墙壁对小球的支持力为N,两球之间的压力为F,将两个球作为一个整体进行受力分析,可得,,;对小球进行受力分析,可得:,,联立解得:,选项C正确。
【方法归纳】对于叠加体、连接体,可以分别采用整体法和隔离法列方程求解。
5. (2021南京三模)挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所 成的角分别θ1和θ2.关于θ1和θ2,下列关系式中正确的是
A.θ1=θ2 B.θ1=2θ2
C.sinθ1=2sinθ2 D.tanθ1=2tanθ2
【参考答案】D
【名师解析】设中间两个灯笼中间细绳的拉力为F1,隔离中间两个灯笼中的一个灯笼,由平衡条件可知,tanθ1=mg/F1,隔离左侧两个灯笼,由平衡条件可知,tanθ2=2mg/F1,联立解得,tanθ1=2tanθ2 ,选项D正确。
6.(2020届湖南长沙师大附中摸底)如图所示,B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点,两球均保持静止,已知B球的重力为2G,C球的重力为3G,细线AB与竖直墙面之间的夹角为37°,细线CD与竖直墙面之间的夹角为53°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则(  )
A.细线AB中的拉力大小为5G
B.细线CD中的拉力大小为3G
C.细线BC中的拉力大小为2G
D.细线BC与竖直方向的夹角θ为 53°
【参考答案】B
【名师解析】 对两个小球构成的整体受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有FABsin 37°=FCDsin 53°,竖直方向上有FABcos 37°+FCDcos 53°=5G,解得FAB=4G,FCD=3G,选项A错误,B正确;对C球受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有FBCsin θ=FCDsin 53°,竖直方向上有FBCcos θ+FCDcos 53°=3G,解得tan θ=2,则sin θ=≠sin 53°,FBC=G,选项C、D错误.
7.如图所示,有5000个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止.若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°.则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于(  )
A. B. C. D.
【参考答案】A
【名师解析】以5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示,根据平衡条件得F=5000mg
再以2012个到5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2所示,则有
tanα= ==,选项A正确。
8. (2021郑州三模)用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。则
A.细线a对小球1的拉力的大小4G
B.细线b对小球2的拉力的大小G
C.细线c对小球2的拉力的大小G
D.细线b与竖直方向的夹角为60°
【参考答案】C
【命题意图】本题考查连接体受力分析、物体平衡条件及其相关知识点,考查的学科核心素养是力与运动的观念。
【解题思路】把两个小球看作整体受力分析,由平衡条件可得,Facos30°=2G,Facos60°= Fc,解得:Fa=G,FC=G,选项A错误C正确;隔离小球2受力分析,设细线b与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件可得:Fbcosθ=G,Fbsinθ= Fc,联立解得:tanθ=,θ≠60°,Fb=G,选项BD错误。
【方法归纳】对于连接体,分析解答连接体受到的外力,一般采用整体法分析受力,利用平衡条件列方程解答;分析解答连接体内细线的作用力,一般采用隔离法分析受力,利用平衡条件列方程解答。
9.(2020山东三校联考)如图所示,质量均为m的A、B两物体中间用一个轻杆相连,在倾角为θ的斜面上匀速下滑。已知A物体光滑,B物体与斜面间的动摩擦因数为μ,整个过程中斜面始终静止不动。则下列说法正确的是(  )
A. B物体与斜面间的动摩擦因数 μ=tanθ
B. 轻杆对A物体的弹力平行于斜面向下
C. 增加B物体的质量,A、B整体不再沿斜面匀速下滑
D. 在B物体上施加一垂直于斜面的力,在A、B整体停止运动前,地面对斜面的摩擦力始终为零
【参考答案】C
【名师解析】以整体为研究对象,沿斜面方向根据平衡条件可得:2mgsinθ=μmgcosθ,解得B物体与斜面间的动摩擦因数μ=2tanθ,故A错误;
以A为研究对象,沿斜面方向根据平衡条件可知,轻杆对A物体的弹力平行于斜面向上,大小为T=mgsinθ,故B错误;设B物体的质量增加△m,则摩擦力增加μ△mgcosθ=2△mgsinθ,B的重力沿斜面向下的分力增加△mgsinθ,A、B整体沿斜面减速下滑,故C正确;原来A、B整体匀速下滑,地面对斜面的摩擦力为零;在B物体上施加一垂直于斜面的力F后,则B对斜面的压力增加F,对斜面的摩擦力增加μF=2Ftanθ,F与μF的合力方向如图所示,根据图中几何关系可得tanα=μF/F=2tanθ,即α>θ,F合偏离竖直方向斜向左下方,则对面对斜面的摩擦力方向向右,故D错误。N
【关键点拨】。
以整体为研究对象,沿斜面方向根据平衡条件求解动摩擦因数;以A为研究对象,沿斜面方向根据平衡条件分析轻杆对A物体的弹力方向;分析B增加的摩擦力和重力沿斜面向下增加量大小关系,分析是否匀速下滑;在B物体上施加一垂直于斜面的力F,分析B对斜面增加的压力和对斜面增加的摩擦力的合力方向进行判断。本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答本题的关键是能够正确的进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成,然后建立平衡方程进行解答,注意整体法和隔离法的应用。
10.(2020高考江苏物理第5题)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F,若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为
A.F B.19F/20 C.F/19 D.F/20
【参考答案】C
【名师解析】设每节车厢质量为m,每节车厢所受阻力(包括摩擦力和空气阻力)为f,列车的加速度为a,隔离第3节车厢及其以后的38节车厢整体作为研究对象,由牛顿第二定律,F-38f=38ma;隔离最后2节车厢,设倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F’, 由牛顿第二定律,F’-2f=2ma;联立解得:F’=F/19,选项C正确。
11. (2020洛阳联考)如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(  )
A.A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势
B.B运动所需的向心力等于A运动所需的向心力
C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D.若B相对圆盘先滑动,则A、B间的动摩擦因数μA小于盘与B间的动摩擦因数μB
【参考答案】 BC
【名师解析】 把A、B当成一个整体,在水平方向上只受摩擦力作用,所以,摩擦力即物块所受合外力,其作为向心力保证物块做匀速圆周运动,所以,摩擦力方向指向圆心,物块有沿径向向外滑动的趋势,故A错误;物块做匀速圆周运动,向心力F=m,A、B质量相同,一起做匀速圆周运动的速度、半径也相等,所以,两者运动所需的向心力相等,故B正确;由受力分析可知B对A的摩擦力等于F,盘对B的摩擦力等于2F,故C正确;若B相对圆盘先滑动,则2μBmg-μAmg<μAmg,即μB<μA,故D错误。
12.(2019河南郑州二模)如图所示,2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F1—2,2和3间弹簧的弹力为F2—3,2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019,则下列结论正确的是( )
A.F1—2∶F2—3∶……F2018—2019=1∶2∶3∶……2018
B.从左到右每根弹簧长度之化为1∶2∶3∶……2018
C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第2019个小球的加速度为F,其余每个球的加速度依然为a
D.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a
【参考答案】AD
【名师解析】隔离小球1,由牛顿运动定律,F1-2=ma,把小球1和2看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2-3=2ma,把小球1、2和3看作整体隔离,由牛顿运动定律,F3-4=3ma,把小球1、2、3和4看作整体隔离,由牛顿运动定律,F4-5=4ma,·····把小球1到2018看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2018-2019=2018ma,联立解得:F1-2∶F2-3∶F3-4∶F4-5∶F5-6······F2018-2019=1∶2∶3∶4∶5······2018,选项A正确;由于弹簧长度等于弹簧原长加弹簧伸长量,弹簧伸长量与弹簧弹力成正比,所以选项B错误;如果突然撤去拉力F,撤去F的瞬间,小球之间弹簧弹力不变,2018和2019之间的弹簧弹力F2018-2019=2018ma,由牛顿第二定律可得F=2019ma,F2018-2019=ma’,联立解得第2019个小球的加速度a’=,选项C错误;如果1和2两个球之间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间,第1个小球受力为零,加速度为零,第2个小球受到2和3之间弹簧弹力,F2-3=ma2,解得第2个小球的加速度a2=2a,其余小球受力情况不变,加速度依然为a,选项D正确。此题正确选项为AD。
【方法点拨】对于连接体,要分析求解小球之间的作用力,需要隔离与该力相关的小球列方程解答。
13.(6分)(2019湖北四地七校考试联盟期末)如图所示,光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为m,A、B之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上,A、B开始一起做匀加速运动,在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,则在放上C并达到稳定后,下列说法正确的是(  )
A.若C放在A上面,绳上拉力不变
B.若C放在B上面,绳上拉力为
C.C放在B上,B、C间摩擦力为
D.C放在A上比放在B上运动时的加速度大
【思路分析】对整体分析,运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化。通过隔离分析,得出绳子拉力和摩擦力的大小。
【参考答案】C
【名师解析】设原来的加速度为a0,根据牛顿第二定律可得F=2ma0,因无相对滑动,所以,无论C放到哪块上,根据牛顿第二定律都有:F=3ma,a都将减小。
若放在A木块上面,以B为研究对象,设绳子拉力T,则T=ma,绳子拉力减小,故A错误;若C放在B上面,以BC为研究对象,根据牛顿第二定律可得T=2ma=F,故B错误;若C放在B上,以C为研究对象,根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为f=ma=,故C正确;以整体为研究对象,无论C放到哪块上,根据牛顿第二定律都有:F=3ma,故C放在A上和放在B上运动时的加速度相同,故D错误;
【名师点评】解决本题的关键要灵活选择研究对象,会用整体法和隔离法,能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解专题125 整体法和隔离法
整体法:将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析。
隔离法:将所研究的对象从周围的物体中隔离出来,单独进行受力分析。
选用原则:研究系统外的物体对系统整体的作用力时用整体法;研究系统内物体之间的相互作用力时用隔离法.通常整体法和隔离法交替使用..
最新高考题精选
1. (2022山东物理)某粮库使用额定电压,内阻的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行,此时电流。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量,车上粮食质量,配重质量,取重力加速度,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数k值;
(2)上行路程L值。
2.(2020高考江苏物理)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为( )
A. F B. C. D.
3.(2020新高考II卷海南高考)如图,在倾角为的光滑斜面上,有两个物块P和Q,质量分别为和,用与斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力F作用下,两物块一起向上做匀加速直线运动,则( )
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
D. 若只增大,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
4.(2019海南物理·5 )如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为
A. B. C. D.
最新模拟题精选
1. (2022湖南长沙长郡中学模拟) 2018年7月1日,由我国自行研制的全球最长高铁列车——16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营。“复兴号”动车组由16节车厢组成,其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车,其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为m,每节动车的额定功率均为P,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比(比例系数为k),下列说法正确的是(  )
A. “复兴号”行驶的最大速度
B. “复兴号”的配置如果改成10节动车和6节拖车,最大速度将提高到原来的1.5倍
C. “复兴号”进站做匀减速直线运动时,一位乘客单手持手机浏览网页,手对手机的力与车厢运动方向相反
D. “复兴号”做匀加速直线运动时,第13、14节车厢间作用力与第2、3节车厢间的作用力之比为1:2
2. (2022湖南衡阳期中)如图甲所示,用黏性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上,两物块的质量分别为mA=1kg、mB=2kg,当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1,同时对物块B施加同一方向的拉力F2,使A、B从静止开始运动,运动过程中F1、F2方向保持不变,F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析,正确的是(  )
A. t=2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6N
B. t=2.0s时刻A、B之间作用力为零
C. t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左
D. 从t=0时刻到A、B分离,它们运动的位移为5.4 m
3. (2021辽宁模拟1)如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、 2m和3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T,现用水平拉力F拉物体B,使三个物体一起向右加速运动,则(  )
A. 此过程中物体C受重力等五个力作用
B. 当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断
C. 当F逐渐増大到1.5T时,轻绳刚好被拉断
D. 若水平面光滑,则绳刚要断时,A、C间的摩擦力为
4.(2021辽宁适应性考试)如图所示,用轻绳系住一质量为2m的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球,各接触面均光滑。系统平衡时,绳与竖直墙壁之间的夹角为,两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为,则、应满足(  )
A.
B.
C.
D.
5. (2021南京三模)挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期,已成为中国人喜庆的象征.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所 成的角分别θ1和θ2.关于θ1和θ2,下列关系式中正确的是
A.θ1=θ2 B.θ1=2θ2
C.sinθ1=2sinθ2 D.tanθ1=2tanθ2
6.(2020届湖南长沙师大附中摸底)如图所示,B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点,两球均保持静止,已知B球的重力为2G,C球的重力为3G,细线AB与竖直墙面之间的夹角为37°,细线CD与竖直墙面之间的夹角为53°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则(  )
A.细线AB中的拉力大小为5G
B.细线CD中的拉力大小为3G
C.细线BC中的拉力大小为2G
D.细线BC与竖直方向的夹角θ为 53°
7.如图所示,有5000个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止.若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°.则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于(  )
A. B. C. D.
8. (2021郑州三模)用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。则
A.细线a对小球1的拉力的大小4G
B.细线b对小球2的拉力的大小G
C.细线c对小球2的拉力的大小G
D.细线b与竖直方向的夹角为60°
9.(2020山东三校联考)如图所示,质量均为m的A、B两物体中间用一个轻杆相连,在倾角为θ的斜面上匀速下滑。已知A物体光滑,B物体与斜面间的动摩擦因数为μ,整个过程中斜面始终静止不动。则下列说法正确的是(  )
A. B物体与斜面间的动摩擦因数 μ=tanθ
B. 轻杆对A物体的弹力平行于斜面向下
C. 增加B物体的质量,A、B整体不再沿斜面匀速下滑
D. 在B物体上施加一垂直于斜面的力,在A、B整体停止运动前,地面对斜面的摩擦力始终为零
10.(2020高考江苏物理第5题)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F,若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为
A.F B.19F/20 C.F/19 D.F/20
11. (2020洛阳联考)如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(  )
A.A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势
B.B运动所需的向心力等于A运动所需的向心力
C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D.若B相对圆盘先滑动,则A、B间的动摩擦因数μA小于盘与B间的动摩擦因数μB
12.(2019河南郑州二模)如图所示,2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F1—2,2和3间弹簧的弹力为F2—3,2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019,则下列结论正确的是( )
A.F1—2∶F2—3∶……F2018—2019=1∶2∶3∶……2018
B.从左到右每根弹簧长度之化为1∶2∶3∶……2018
C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第2019个小球的加速度为F,其余每个球的加速度依然为a
D.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a
13.(6分)(2019湖北四地七校考试联盟期末)如图所示,光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为m,A、B之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上,A、B开始一起做匀加速运动,在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,则在放上C并达到稳定后,下列说法正确的是(  )
A.若C放在A上面,绳上拉力不变
B.若C放在B上面,绳上拉力为
C.C放在B上,B、C间摩擦力为
D.C放在A上比放在B上运动时的加速度大
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