高考物理复习特训考点三运动与力的关系第22练(模型方法)整体法与隔离法在动力学中的应用含解析

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这是一份高考物理复习特训考点三运动与力的关系第22练(模型方法)整体法与隔离法在动力学中的应用含解析，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第22练　(模型方法)整体法与隔离法在动力学中的应用　

（时间　20分钟）

思维方法

连接体模型是力学中常见的模型之一，通常是两个或两个以上的物体相牵连、并排或叠放，处理相对静止类连接体问题的关键点是“一规律、一特点、两方法”：(1)一个核心规律——牛顿第二定律；(2)一个重要特点——相互作用的物体对彼此的作用力大小相等；(3)两种重要方法——隔离法、整体法．

注意：当求系统所受外力或系统加速度时往往用整体法，而求解内力时通常用隔离法，必要时需整体法、隔离法交替应用．

一、选择题

1．如图所示，两个质量分别为m1＝3 kg、m2＝2 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则(　　)

A．弹簧测力计的示数是50 N

B．弹簧测力计的示数是24 N

C．在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为4 m/s2

D．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为10 m/s2

2．[2021·云南昆明市质检]如图所示，质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上，A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面．当用一水平向左的恒力F作用在滑块A上时，一质量为m的小球B(可视为质点)在圆弧面上与A保持相对静止，且B距圆弧面末端Q的竖直高度H＝.已知重力加速度大小为g，则力F的大小为(　　)

A．Mg B．Mg

C．(M＋m)g D．(M＋m)g

3．将两质量不同的物体P、Q放在倾角为θ的光滑斜面体上，如图甲所示，在物体P上施加沿斜面向上的恒力F，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜面体和恒力F调整为水平；图丙为两物体叠放在一起，在物体P上施加一竖直向上的大小相同的恒力F，两物体向上加速运动．三种情况下两物体的加速度大小分别为a甲、a乙、a丙，两物体间的作用力分别为F甲、F乙、F丙．则下列说法正确的是(　　)

A．a乙最大，F乙最大

B．a丙最大，F丙最大

C．a甲＝a乙＝a丙，F甲＝F乙＝F丙

D．a乙>a甲>a丙，F甲＝F乙＝F丙

4．[2021·邯郸一模]如图所示，在光滑水平面上放有一质量M＝30 kg的斜劈，在其斜面上放一质量m＝2 kg的物块，现用一水平向右的力F拉斜劈，使其由静止开始运动，物块恰好能与斜劈保持相对静止．已知斜劈倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2.则拉力F大小为(　　)

A．1 N B．10 N

C．31 N D．310 N

二、非选择题

5．水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的．用一水平向左的拉力F作用在物体B上．恰使物体A、B、C保持相对静止，如图．已知

物体A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？

第22练　（模型方法）整体法与隔离法在动力学中的应用

1．答案：B

解析：对两物体和弹簧测力计组成的系统，根据牛顿第二定律得整体的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2，隔离m2，根据牛顿第二定律有F－F2＝m2a，解得F＝24 N，所以弹簧测力计的示数为24 N，选项A错误，B正确；在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不变，m1的加速度不变，为2 m/s2，m2的加速度a2＝＝ m/s2＝12 m/s2，选项C、D错误．

2．答案：D

解析：

相对静止的两个物体具有相同的加速度，即A、B整体的加速度方向水平向左，根据牛顿第二定律知，小球受到的重力和支持力FN的合力方向水平向左．设FN与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则cos θ＝＝，sin θ＝＝，则tanθ＝，根据牛顿第二定律，对小球有mg tan θ＝ma，解得小球的加速度a＝g，对A、B整体有F＝（M＋m）a，解得F＝（M＋m）g，选项D正确．

3．答案：D

解析：设物体P的质量为M，物体Q的质量为m，对题图甲中的物体P和Q整体由牛顿第二定律可知，F－（M＋m）g sin θ＝（M＋m）a甲，对物体Q，有F甲－mg sin θ＝ma甲，解得a甲＝－g sin θ，F甲＝；对题图乙，有F＝（M＋m）a乙，F乙＝ma乙，解得a乙＝、F乙＝；同理对题图丙，可得a丙＝－g、F丙＝；显然a乙>a甲>a丙，F甲＝F乙＝F丙，D正确．