【新课标全国卷】考点1 运动与相互作用 _2022届高考物理一轮复习考点创新题拔高练

【新课标全国卷】考点1运动与相互作用—2022届高考物理一轮复习考点创新题拔高练【答题模板】斜面类问题①选取对象：由已知量与待求量确定研究对象；不涉及斜面与地面间作用时，隔离出斜面上物体作为研究对象。涉及斜面与地面间作用时，若斜面与其上物体共速运动时取整体为研究对象；若斜面静止，斜面上物体不受人为施加的外力而处于平衡状态时也取整体为研究对象，否则需隔离出斜面作为研究对象。多数情况下需整体法、隔离法结合使用。②受力分析：对选定的研究对象进行受力分析。画出受力分析示意图。对于不易确定的外力，一是注意结合对象的运动状态来确定：平衡状态时合力为零，非平衡状态时合力一定不为零且方向与加速度方向相同；二是利用牛顿第三定律：看其反作用力是否存在或确定力的大小、方向情况。③方程求解：列出平衡方程、动力学方程、滑动摩擦力求解方程、运动学方程等进行联立求解。连接体问题①明确连接类型：加速度是否相同，何种连接方式②选择解题方法：整体法、隔离法、整体法加隔离法、极限法等。整体法求外力，隔离法求内力③受力分析：整体法分析系统所受外力情况；隔离法分析研究对象所受到的力④过程分析：若是多过程问题，需要对每个运动阶段分别进行受力分析和运动状态分析⑤列方程求解：应用牛顿运动定律列出方程求解【拔高训练】1.建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动。下列说法正确的是()。A.倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大B.倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大C.倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大D.倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短2.一足够长的倾角为θ的斜面固定在水平面上，在斜面顶端放置一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一力传感器，连接传感器和光滑小球的是一平行于斜面的轻杆，如图所示。当木板固定时，传感器的示数为，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑，稳定时传感器的示数为。则下列说法正确的是()。A.稳定后传感器的示数一定不为零B.C.D.3.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则()。A.B对墙的压力增大B.A与B之间的作用力增大C.地面对A的摩擦力减小D.A对地面的压力减小4.如图所示，两个相同的半球体A和B放置在一直角墙拐处，处于静止状态。A半球左端紧挨竖直墙面，B半球与竖直墙面紧密接触，竖直墙面和球面均光滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则A半球与水平地面间的动摩擦因数最小为()A.B.C.D.5.很多探险者采用乘坐热气球的方式完成探险任务。某探险小组到达目的地的上空后，乘坐的热气球以速度v匀速下降，热气球、探险小组成员和压舱物的总质量为M。当热气球在距地面的高度为h处时，将压舱物自然抛掉一些，当热气球落地时的速度介于0到时，热气球可安全着陆，已知重力加速度为g，假设热气球受到空气的作用力不变，若抛压舱物的时间可忽略不计，则抛出的压舱物的质量可能为()A.B.C.D.6.如图所示，半圆形细杆固定于水平地面上，A为细杆最高点.一质量为m的圆环套在细杆上，圆环与细杆之间的动摩擦因数为μ.用一始终与半圆相切的力F使圆环从细杆D点缓慢运动到A点，在这个过程中，下列说法正确的是()A.拉力F先增大后减小B.圆环受到细杆的支持力保持不变C.圆环受到的摩擦力逐渐增大D.圆环受到的拉力、支持力、摩擦力大小都不变，只是方向在变化7.如图所示，在一装满水的玻璃水槽中浸入了一个方形铁块，铁块的右端与一轻质弹簧连接，弹簧另一端连接着水槽上的限位装置，使弹簧只能在竖直方向上移动且始终保持水平.铁块的上端连接着一根轻绳，轻绳绕过如图两个滑轮组成的滑轮组且绑着一个氢气球.某时刻开始，氢气球缓慢漏气，在铁块缓慢运动一小段时间内，下列说法正确的是()A.弹簧的长度不变B.与天花板相连的轻绳与竖直方向的夹角θ越来越小C.水槽所受地面的摩擦力越来越大D.水槽所受地面的支持力始终不变8.如图所示，在水平长直轨道上，有一长木板在外力作用下始终向右做匀速直线运动，小物块（可视为质点）由跨过定滑轮且不可伸长的光滑轻绳相连处于静止状态，Q由轻绳连接在A点，且水平，与竖直方向的夹角均为。若物块Q的质量为m，物块P与长木板间的动摩擦因数，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()A.水平绳的拉力大小为B.小物块P的质量为C.若水平绳被剪断，则在剪断瞬间，小物块Q的加速度大小为gD.长木板对小物块P的作用力与小物块P对长木板的作用力大小相等9.如图所示，质量的物块A被沿着斜面的轻质细绳系住放在倾角的斜面上.物块A与斜面之间的动摩擦因数，细绳绕过定滑轮O，右端固定在天花板上，将质量为的重物B通过动滑轮挂在细绳上.当物块A与重物B都保持静止时，细绳与竖直方向的夹角.已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮重力及摩擦.则下列说法正确的是()A.当时，物块A与斜面之间的摩擦力为5N，沿着斜面向上B.当时，物块A与斜面之间的摩擦力为零C.当时，斜面与地面之间的摩擦力为零D.当时，物块A与斜面之间的摩擦力为10N，沿着斜面向下10.如图所示，一小车静止在粗糙水平面上，用细线和将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中与竖直方向成30°角，，水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取，不计空气阻力，现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动，欲使传感器示数为零，则下列说法正确的是()A.小车一定向左运动B.小车的加速度向左，大小一定为C.小车的加速度向左，大小可能为20m/sD.小车可能向右运动，加速度大小为答案以及解析1.答案：AC解析：设屋檐的底角为θ，底边长度为L，屋顶的坡面长度为x，雨滴下滑时加速度为a，雨滴受到重力和屋顶对雨滴的支持力，在垂直于屋顶方向有，平行于屋顶方向有，可得雨滴的加速度大小，则倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大，A项正确；雨滴对屋顶的压力大小，则倾角θ越大，雨滴对屋顶的压力越小，B项错误；根据几何知识得屋顶坡面的长度，又，可得，可见当时，用时t最短，D项错误；由可得，可见θ越大，雨滴从顶端O下滑至M时的速度越大，C项正确。2.答案：AB解析：设木板与球的质量分别为M和m，当木板固定时，传感器的示数；当木板不固定时，设下滑的加速度大小为a，对小球由牛顿第二定律有，对木板和球整体有；解得，A、B两项正确。3.答案：C解析：对B进行受力分析如图所示，由平衡条件知，A与B之间的作用力，球B与墙之间的作用力，A向右移动，θ减小，增大，减小，则都减小，A、B两项错误；对整体进行受力分析，根据平衡条件可知，地面对A的摩擦力大小，所以摩擦力减小，C项正确；A对地面的压力大小等于所受的总重力，保持不变，D项错误。4.答案：B解析：设半球的质量为m，竖直墙壁对半球B的支持力与半球A对半球B的支持力的合力为的大小等于。由几何关系知F与之间的夹角是30°，则有与B组成的系统保持静止一定满足，即，有，所以动摩擦因数最小为，B正确。5.答案：B解析：热气球要能安全到达地面，则热气球从距地面h处时开始做匀减速直线运动，设减速过程的加速度大小为a，由运动学公式有，对热气球匀速运动过程受力分析可知，设抛下的压舱物的质量为m，压舱物抛出后，热气球受到空气的作用力不变，重力减小了，则合外力向上，大小为，由牛顿第二定律有，当热气球落地时的速度为零时，解得,当热气球落地时的速度为时，解得,故B项正确。6.答案：AC解析：根据题中条件可知，在圆环运动过程中（除D点外），受到重力、拉力F、支持力、摩擦力四个力的作用.由于摩擦力，摩擦力与支持力的合力方向与夹角不变，而力F始终沿半圆切线方向，也就与垂直，所以力F与方向之间的夹角保持不变（且夹角为钝角），如图甲所示，由于力F随着圆环的运动其方向逆时针改变，F与保持夹角不变，所以也逆时针改变90°，但无论如何改变，它们的合力一定与重力大小相等方向相反，为画图方便，结合平行四边形定则，保持力F与方向所在两条边不变，让合力顺时针转动90°，力F与合力矢量箭头位置是以大小为半径的圆弧，如图乙所示，由于圆环是从D点运动A点，所以力F与的合力也只转动90°角，此过程有两个特殊位置分别对应为力F及的最大值，如图丙所示，故力F先增大后减小，故A正确，一直增大，由于与成正比，则也是一直增大，故C正确，BD错误.7.答案：BD解析：如图甲，对铁块进行受力分析，把重力和浮力合并成F，其大小和方向不变，弹簧的弹力记为，绳子的拉力记为，由动态平衡可知，由于气球漏气，所以绳子拉力越来越小，铁块向下运动，故可以判断弹簧的弹力将越来越小，故弹簧的压缩量一定变小，弹簧的长度变长，故A错误；如图乙，对与天花板连接的滑轮受力分析可知，滑轮下端两侧绳子的拉力相等，与天花板相连的绳子的拉力与它们两个的合力等大反向，由几何关系可知，一定在两个拉力夹角的角平分线上，故随着铁块向下运动，θ角将越来越小，故B正确；如图丙，对水槽、铁块和弹簧所组成的整体受力分析，由力的平衡条件有，结合对铁块的受力分析可知，水平方向的分量越来越小，故也会越来越小，故C错误；竖直方向的分量不变，故D正确.8.答案：ABD解析：本题考查受力分析和牛顿第二定律的瞬时性问题。设P的质量为M，对Q由平衡条件得，由以上两式解得，选项A正确；对P由平衡条件得，解得，选项B正确；若水平绳被剪断，则在剪断瞬间，小物块Q绕O点做圆周运动，将重力沿轻绳方向和垂直轻绳方向分解，则，解得，选项C错误；长木板对小物块P的作用力与小物块P对长木板的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，选项D正确。9.答案：B解析：以物块A为研究对象，最大静摩擦力，以重物B为研究对象，受力分析可知，，解得，当时，物块A受到沿着斜面向上的拉力7.5N，而，故有，解得，静摩擦力沿着斜面向上，物块A在斜面上保持静止，故A选项错误；当时，有，解得，以物块A为研究对象，，即，故B选项正确；将物块A与斜面看成一个整体，整体受到斜向右上的拉力，斜面与地面之间的摩擦力，故C选项错误；当时，同理有，即物块A受到沿着斜面向下的摩擦力，由，解得，静摩擦力沿着斜面向下，故D选项错误.