(物理)物理整体法隔离法解决物理试题各地方试卷集合含解析
一、整体法隔离法解决物理试题
1.一个质量为M的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为m的小球,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是( )
A.在小球摆动的过程中,线的张力呈周期性变化,但箱子对地面的作用力始终保持不变 B.小球摆到右侧最高点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子受到地面向左的静摩擦力 C.小球摆到最低点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子不受地面的摩擦力 D.小球摆到最低点时,线对箱顶的拉力大于mg,箱子对地面的压力大于(M+m)g 【答案】D 【解析】
在小球摆动的过程中,速度越来越大,对小球受力分析根据牛顿第二定律可知:
v2F?mgcos??m,绳子在竖直方向的分力为:
r?v2?F??Fcos???mgcos??m?cos?,由于速度越来越大,角度?越来越小,故F?越
r??大,故箱子对地面的作用力增大,在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化,故A错误;小球摆到右侧最高点时,小球有垂直于绳斜向下的加速度,对整体由于箱子不动加速度为aM?0,a?为小球在竖直方向的加速度,根据牛顿第二定律可知:
aM?ma?,则有:FN??M?m?g?ma?,故FN??M?m?g,?M?m?g?FN?M·根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于?M?m?g,故B错误;在最低点,小球受到的
v2重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:T?mg?m,联立解得:
rv2v2T?mg?m,则根据牛顿第三定律知,球对箱的拉力大小为:T??T?mg?m,
rrv2故此时箱子对地面的压力为:N??M?m?g?T???M?m?g?mg?m,故小球摆
r到最低点时,绳对箱顶的拉力大于mg,,箱子对地面的压力大于?M?m?g,故C错误,D正确,故选D.
【点睛】对m运动分析,判断出速度大小的变化,根据牛顿第二定律求得绳子的拉力,即可判断出M与地面间的相互作用力的变化,在最低点,球受到的重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求出绳子的拉力,从而得到箱子对地面的压力.
2.如图所示,R0为热敏电阻(温度降低,其电阻增大),D为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),平行板电容器中央有一带电液滴刚好静止,M点接地,开关S闭合.下列各项单独操作时可使带电液滴向上运动的是( )
A.滑动变阻器R的滑动触头P向上移动 B.将热敏电阻R0的温度降低 C.开关S断开
D.电容器的上极板向上移动 【答案】C 【解析】 【详解】
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电流增大,内电压及R0两端的电压增大,则路端电压和滑动变阻器两端的电压都减小,由于二极管具有单向导电性,电荷不会向右流出,所以电容器两端的电势差不变,故A项不合题意;
B.当热敏电阻温度降低时,其阻值增大,则由闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压减小,液滴仍然静止,故B项不合题意;
C.开关S断开时,电容器直接接在电源两端,电容器两端电压增大,则液滴向上运动,故C项符合题意;
D.若使电容器的上极板向上移动,即d增大,则电容器电容C减小,由于二极管具有单向导电性,电荷不会向右流出,所以电容器两端的电势差增大,由于U?Q?S,C?,C4?kdU4?kQ,所以E?,由于极板上的电荷量不变,而场强E与极板之间的距离无关,d?S所以场强E不变,液滴仍然静止,故D项不合题意. E?3.如图所示,在倾角??37?的光滑斜面上,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,物块A、B紧挨在一起但它们之间无弹力,已知物块A、B质量分别为m和
2m,重力加速度为g,sin37??0.6,cos37??0.8.某时刻将细线剪断,则在细线剪断瞬间,下列说法正确的是
A.物块B的加速度为0.6g C.物块A、B间的弹力为0.4mg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.物块A的加速度为0.6g D.弹簧的弹力为1.8mg
剪断细线前,弹簧的弹力:F弹?mgsin37??0.6mg 细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为F弹?0.6mg; 剪断细线瞬间,对A、B系统,加速度为:a?速度均为0.4g;
以B为研究对象,根据牛顿第二定律可得2mgsin37??T?2ma 解得T?0.4mg.
故C正确,ABD错误.故选C.
3mgsin37??F弹3m?0.4g,即A和B的加
4.如图所示,质量为M的板置于水平地面,其上放置一质量为m的物体,物体与板,板与地面间的滑动摩檫系数分别为?、2?。当作用在板上的水平拉力为F时能将板从物体下拉出,则F的取值范围为( )
A.F >?mg B.F >?(m?M)g C.F >2?(m?M)g D.F >3?(m?M)g 【答案】D 【解析】 【详解】
当M和m发生相对滑动时,才有可能将M从m下抽出,此时对应的临界状态为:M与m间的摩擦力为最大静摩擦力fm,且m运动的加速度为二者共同运动的最大加速度am,对m有:am?fm?mg???g,设此时作用与板的力为F?,以M、m整体为研究对象,mm有:F??2??M?m?g??M?m?am,解得F??3??M?m?g,当F??F时,才能将M抽出,即F?3??M?m?g,故D正确,ABC错误。
5.最近,不少人喜欢踩着一种独轮车,穿梭街头,这种独轮车全名叫电动平衡独轮车,其中间是一个窄窄的轮子,两侧各有一块踏板,当人站在踏板上向右运动时,可简化为如图甲、乙所示的模型。关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.考虑空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力向左 B.不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力向左 C.考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力可能为零 D.不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力不可能为零 【答案】C 【解析】 【详解】
A.考虑空气阻力,当人处如图甲所示的状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则脚所受摩擦力为右,故A错误;
B.不计空气阻力,当人处如图甲所示的状态向右加速运动时,合力向右,即脚所受摩擦力向右,故B错误;
C.当考虑空气阻力,当人处如图乙所示的状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则重力、支持力与空气阻力处于平衡,则脚所受摩擦力可能为零,故C正确;
D.当不计空气阻力,当人处如图乙所示的状态向右加速运动时,根据牛顿第二定律,脚受到的重力与支持力提供加速度,那么脚所受摩擦力可能为零,故D错误。 故选C。 【点睛】
此题考查根据不同的运动状态来分析脚受到力的情况,掌握物体的平衡条件以及加速度与合外力的关系,注意人水平方向向右运动时空气阻力的方向是水平向左的。
6.如图所示电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为光敏电阻(光照越强,阻值越小).闭合电键S后,随着光照强度逐渐增强( )
A.L1逐渐变暗,L2逐渐变亮 B.L1逐渐变亮,L2逐渐变暗 C.电源内电路消耗的功率逐渐减小
D.光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB.光照强度逐渐增强,光敏电阻阻值减小,电路的总电阻减小,电路中总电流增大,则L2逐渐变亮.由U?E?Ir知,路端电压减小,又L2两端电压增大,则L1两端电压减小,L1逐渐变暗,故A正确B错误;
C.电路中总电流增大,电源内电路消耗的功率:
Pr?I2r
电路中的总电流增大,故电源内电路消耗的功率增大,故C错误;
D.将L2看成电源内电路的一部分,光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率,由于等效电源的内阻大于外电阻,所以当光敏电阻的阻值减小,外电阻减小,等效电源的内、外电阻差增大,等效电源输出功率减小,故D项错误. 【点睛】
电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大.
7.如图所示,三物体A、B、C均静止,轻绳两端分别与A、C两物体相连接且伸直,mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,物体A、B、C间的动摩擦因数均为μ=0.1,地面光滑,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。现用15N的力作用在B物体上,则下列说法正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2)( )
A.物体B将从A、C中抽出,A、C可能会静止不动 B.物体B与A一起向左加速运动,C向右加速运动 C.物体B与C一起向左加速运动,A向右加速运动 D.A、C加速度大小均为0.5m/s2 【答案】D 【解析】
(物理)物理整体法隔离法解决物理试题各地方试卷集合含解析
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