特训09计算20题-2020-2021学年高一物理上学期期末满分必刷300题（尖子生专用）

2020-2021学年上学期期末满分必刷300题高一物理（尖子生专用）满分突破必刷20题 1．如图所示，倾角为θ的固定斜面顶端安装有定滑轮，轻绳跨过滑轮两端分别连接物体A、B，轻绳与斜面平行，整个系统始终处于静止状态。不计滑轮的摩擦。已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为g。 (1)求斜面对物体A的支持力大小FN； (2)若物体A不受斜面的摩擦力，求物体B的质量m0； (3)求物体B的质量mB的取值范围。 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】 (1)物体A始终处于平衡状态，所以有 解得 (2)轻绳的拉力始终等于物体B受到的重力，物体A不受斜面的摩擦力时有 解得 (3)当物体A将要上滑时，物体A受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向下，这时物体A的受力情况如图所示，根据平衡条件有 解得 当物体A将要下滑时，物体A受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向上，根据平衡条件有 解得 则物体B的质量mB的取值范围为 2．如图所示，一个质量为m的小球套在竖直放置的半径为R的光滑圆环上，一个原长为L的轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在圆环的最高点A处，小球处于平衡状态时，弹簧与竖直方向的夹角，已知，，求： (1)轻质弹簧对小球的弹力大小F； (2)轻质弹簧的劲度系数k。 【答案】(1)1.6mg；(2) 【详解】 (1)以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示。由图可知，力的三角形和几何三角形相似，设的长度为，由三角形相似可得 解得 (2)由胡克定律及几何关系有： 解得 3．如图所示，原长、劲度系数的轻弹簧下端悬挂小球，轻绳一端系小球，另一端固定在拉力传感器上。小球静止时，轻绳水平，传感器读数，弹簧的轴线与竖直方向的夹角。，，。求： （1）小球的质量m； （2）此时弹簧的长度L。 【答案】（1）0.4kg；（2）0.11m 【详解】 （1）对物体受力分析 有 可得 （2）由 和 可得 此时弹簧长度 4．如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平地面上质量m2为10kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1为4kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角θ=，OB绳水平。已知重力加速度g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，tan=0.75。 (1)求轻绳OA受到的拉力TOA，OB受到的拉力TOB大小； (2)求乙受到的摩擦力f大小； (3)已知物体乙与水平桌面间的最大静摩擦力fmax为90N，若在钩码下方继续加挂钩码，为使物体在原位置保持静止，求最多能再加挂的钩码质量。 【答案】(1)TOA=50N，TOB=30N；(2)30N；(3)8kg 【详解】 (1)对结点O受力分析，将甲对结点的拉力分解如图 由几何关系有 (2)乙物体在水平方向受力平衡，根据平衡条件可得，乙受到的摩擦力 (3)考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，则根据平衡条件，OB绳的拉力为 由于 故 5．如图甲所示，斜面倾角为，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（sin37°=0.6，cos37°=0.8。g=10m/s2） (1)物体受到的摩擦力大小和方向； (2)物体和斜面间的动摩擦因数； (3)若用平行于斜面向上的恒力F作用于木块上（如图乙），使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F的大小。 【答案】(1)42N，平行于斜面向上；(2)0.75；(3)84N 【详解】 (1)木块匀速下滑过程中受到竖直向下的重力、垂直于接触面向上的支持力和平行于斜面向上的摩擦力，沿平行于斜面方向有 (2)垂直于斜面方向由 同时 解得 (3)木块向上做匀速直线运动时，受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、平行于斜面向下的摩擦力、平行于斜面向上的恒力，则在平行于斜面方向有 6．如图所示的机械装置，放在两固定斜面上的甲、乙两物块质量分别为1.5kg和1kg，甲、乙两物块被绕过3个滑轮的轻绳连接起来。甲、乙两物块与斜面间的动摩擦因数分别为0.8和，若不计滑轮质量，不计滑轮与轻绳之间的摩擦，物块与斜面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。现用力F向下拉最下面的滑轮，求 （1）当F=12N时，甲物块与斜面之间的摩擦力大小； （2）要使甲、乙两物块均保持静止，F的取值范围。 【答案】(1)；(2) 【详解】 (1)甲、乙两物块重力沿斜面向下分力 ， 甲物块与斜面间的最大静摩擦力 乙物块与斜面间的最大静摩擦力 由分析可知，当F=12N时，甲、乙两物块均保持静止，此时 (2)甲、乙两物块重力沿斜面向下分力均小于与斜面间的最大静摩擦力，拉力的最小值 甲物块将沿斜面向上运动满足 乙物块将沿斜面向上运动满足 由此可知乙先达到最大静摩擦力，故 解