(江苏专版)高考物理二轮复习专题一第五讲力学的经典模型(一)课前自测诊断卷(含解析)
7页1、力学的经典模型(一)模型一物块模型1.考查平衡问题中的物块模型多选如图所示,物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物块,使A、B、C以相同的速度向右匀速运动,那么关于它们的受力下列说法正确的是()A由于B向右运动,所以B受到向左的摩擦力BC受到的摩擦力方向水平向左CA受到两个摩擦力作用D由于不知A与水平桌面之间是否光滑,所以无法判断A与水平桌面间是否存在摩擦力解析:选BC由于B向右匀速运动,所以B不受摩擦力作用,选项A错误;物块C受到向右的拉力和向左的摩擦力作用,选项B正确;A受到C对A的向右的摩擦力作用,同时受到地面向左的摩擦力作用,选项C正确,D错误。2考查运动状态不同的叠加体模型如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用向右滑行,但长木板保持静止不动。已知木块与长木板之间的动摩擦因数为1,长木板与地面之间的动摩擦因数为2,下列说法正确的是()A长木板受到地面的摩擦力的大小一定为1MgB长木板受到地面的摩擦力的大小一定为2(mM)gC只要拉力F增大到足够大,长木板一定会与地面发生相对滑动D无论拉力F增加到多大,长木板都不会与地面发生相对滑动解析
2、:选D对M分析,在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力,两个力平衡,则地面对木板的摩擦力f1mg,故A、B错误;无论F大小如何,m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变,M在水平方向上仍然受到两个摩擦力处于平衡,不可能运动,故C错误,D正确。3考查变加速运动中的物块模型多选如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小物块A。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速度a,得到如图乙所示的aF图像,已知g取10 m/s2,则()A物块A的质量为4 kgB木板B的质量为1 kgC当F10 N时木板B的加速度为4 m/s2D物块A与木板B间的动摩擦因数为0.1解析:选BC拉力F较小时,A和B一起加速,当F等于8 N时,加速度为:a2 m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有:F(Mm)a,代入数据解得:Mm4 kg,而拉力F较大时,A和B各自加速,根据题图乙所示图像,当F大于8 N时,对B,由牛顿第二定律得:aF,图线的斜率:k1,解得木板B的质量M1 kg,则物块A的质量m3 kg,故A错误,B正确;根据图像知,F6 N时,a0,由aF,可得:0.2,D
3、错误;当F10 N时,木板B的加速度为:aF4 m/s2,故C正确。模型二斜面模型4.考查斜面模型上的物体平衡问题如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,此时小车受力个数为()A3B4C5D6解析:选B对M和m整体受力分析,它们必受到重力和地面支持力。对小车,因小车静止,由平衡条件知墙面对小车必无作用力,以小车为研究对象,如图所示,它受四个力:重力Mg、地面的支持力FN1、m对它的压力FN2和静摩擦力Ff,由于m静止,可知Ff和FN2的合力必竖直向下,故B项正确。5考查斜面模型上的图像问题多选如图甲所示,用一水平外力F使物体静止在倾角为的光滑斜面上,逐渐增大F,物体开始沿斜面向上做加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示,若重力加速度g取10 m/s2。根据图乙中所提供的信息可以计算出()A物体的质量B斜面的倾角C物体能静止在斜面上所施加的最小外力D加速度为6 m/s2时物体的速度解析:选ABC对物体受力分析,受推力、重力、支持力,如图所示。x方向:Fcos mgsin ma,y方向:NFsin mgcos 0从图像中取两
4、个点(20 N,2 m/s2),(30 N,6 m/s2)代入式解得:m2 kg,37,故A、B正确;当a0时,可解得F15 N,故C正确;题中并未说明力F随时间变化的情况,故无法求出加速度为6 m/s2时物体的速度大小,故D错误。6考查斜面模型上的叠加体动力学问题如图所示,在倾角为30的光滑斜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fm。现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动,则拉力F的最大值是()A.fmB.fmC.fmDfm解析:选C当下面质量为m与2m的木块摩擦力达到最大时,拉力F达到最大。将4个木块看成整体,由牛顿第二定律:F6mgsin 306ma将2个质量为m的木块及上面的质量为2m的木块看作整体:fm4mgsin 304ma故、解得:Ffm,故选C。模型三弹簧模型7.考查突变问题中的弹簧模型多选如图所示,框架甲通过细绳固定于天花板上,小球乙、丙通过轻弹簧连接,小球乙通过另一细绳与甲连接,甲、乙、丙三者均处于静止状态,甲、乙、丙的质量分别为m、2m、3m,重
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