2024-2025學(xué)年新教材高中物理微專題3局部與整體練習(xí)含解析魯科版必修第一冊(cè)

PAGE4-局部與整體1.(2024·河南洛陽(yáng)部分學(xué)校聯(lián)考)如圖W-3-1所示,在光滑的水平地面上有兩根形態(tài)完全相同的、粗細(xì)勻稱的桿A和B,A桿的密度是B桿的2倍,P點(diǎn)是兩桿上到左端距離為桿長(zhǎng)的13位置,現(xiàn)用水平向右的恒力F分別拉桿A和B,則()圖W-3-1A.兩桿的加速度大小相等B.A桿的加速度大于B桿的加速度C.A桿P點(diǎn)處的張力等于B桿P點(diǎn)處的張力D.A桿P點(diǎn)處的張力大于B桿P點(diǎn)處的張力答案：C解析：A桿的質(zhì)量是B桿質(zhì)量的2倍,依據(jù)F=ma知,aB=2aA,A、B錯(cuò)誤;對(duì)桿利用牛頓其次定律有,F=ρSLa,隔離左端三分之一段,有:FT=13ρSLa,聯(lián)立解得FT=13F,知C正確2.(2024·湖北監(jiān)利一中單元檢測(cè))如圖W-3-2所示,質(zhì)量為2m的物體A與水平面的摩擦力可以忽視不計(jì),質(zhì)量為m的物體B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在已知水平推力F的作用下,A、B做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則物體A對(duì)物體B的作用力為()。圖W-3-2A.F3B.2F3C.F答案：C解析：對(duì)AB整體有,利用牛頓其次定律,有:F-μmg=3ma,隔離物體A,利用牛頓其次定律,有:F-FN=2ma,解得FN=F+23.(2024·江蘇鎮(zhèn)江三校聯(lián)考)(多選)如圖W-3-3所示,質(zhì)量為m的木箱A中裝有質(zhì)量為2m的物體P,木箱在豎直拉力F作用下,由靜止起先沿豎直方向向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在0~1s內(nèi)上升的高度為1m,已知重力加速度g取10m/s2,則()。圖W-3-3A.拉力F大小為1.2mgB.拉力大小為3.6mgC.物體P對(duì)箱底的壓力為0.4mgD.物體P對(duì)箱底的壓力為2.4mg答案：BD解析：依據(jù)x=12at2,解得a=2m/s2,依據(jù)牛頓其次定律,有:F-3mg=3ma,F=3.6mg,知A錯(cuò)誤,B正確;隔離物體P,有:FN-2mg=2ma,解得FN=2.4mg,知D正確,C4.(2024·山東泰安一中單元檢測(cè))(多選)如圖W-3-4所示,一輕質(zhì)彈簧豎直在水平地面上,其上固定一質(zhì)量為m的小方塊B,處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將另一相同小方塊A輕放在B的上表面,在B落在A上面一瞬間,則()。圖W-3-4A.方塊A處于失重狀態(tài)B.方塊A處于超重狀態(tài)C.方塊B對(duì)方塊A的壓力為mgD.方塊B對(duì)方塊A的壓力為12答案：AD解析：當(dāng)B落在A上面一瞬間,方塊A向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),A正確,B錯(cuò)誤;僅方塊B靜止在彈簧上時(shí),彈簧對(duì)B的支持力FN=mg;當(dāng)方塊A落在方塊B上瞬間,對(duì)AB整體,有:2mg-FN=2ma,隔離方塊A,有:mg-FBA=ma,解得FBA=0.5mg,知D正確,C錯(cuò)誤。5.(2024·安徽淮北一中月考)圖W-3-5甲中有一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊。木板受到隨時(shí)間t改變的水平拉力F作用時(shí),用傳感器測(cè)出其加速度a,得到圖乙的a-F圖。取g=10m/s2,求:圖W-3-5(1)兩物體的質(zhì)量;答案：從題圖乙中可知,當(dāng)F>6N時(shí),兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)F≤6N時(shí)兩者相對(duì)靜止。當(dāng)F=6N時(shí),依據(jù)牛頓其次定律,對(duì)整體可得:F=(m+M)a,即M+m=6kg,當(dāng)F>6N時(shí),滑塊與木板已發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,對(duì)木板受力分析,依據(jù)牛頓其次定律有:a=F-μmgM=F由題圖乙知,斜率k=1M=12,即M=2小滑塊質(zhì)量m=4kg。(2)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);答案：由題圖乙可知,當(dāng)F=4N時(shí),加速度為零,代入可得0=12×4-4μ×102,解得μ6.(2024·山東青州一中單元檢測(cè))如圖W-3-6所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度v1=30m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為了使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到v2=10m/s,駕駛員必需剎車。假定剎車時(shí)地面的摩擦阻力是恒力,且該力的70%作用于拖車B,30%作用于汽車A。已知A的質(zhì)量m1=2000kg,B的質(zhì)量m2=6000kg。求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。圖W-3-6答案：汽車沿傾斜車道做勻減速運(yùn)動(dòng),用a表示加速度的大小。依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v12-v22用F表示剎車時(shí)的阻力,依據(jù)牛頓其次定律有:F-m1+m2gsinα=m1+m2a,式中設(shè)剎車過(guò)程中地面作用于汽車的阻力為f,依據(jù)題意f=30100F方向與汽車前進(jìn)方向相反,用fN表示拖車作用于汽