《高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專題檢測:四 以加速度為橋梁巧解動力學(xué)“三類典型問題” Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專題檢測:四 以加速度為橋梁巧解動力學(xué)“三類典型問題” Word版含解析(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題檢測(四) 以加速度為橋梁,巧解動力學(xué)“三類典型問題”1.(2019屆高三天津模擬)一皮帶傳送裝置如圖所示,輕彈簧一端固定,另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦。現(xiàn)將滑塊輕放在逆時針勻速運轉(zhuǎn)的皮帶上,彈簧恰好處于自然長度且軸線水平。若在彈簧從自然長度到第一次達(dá)到最長的過程中,滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速,則在此過程中滑塊的速度和加速度變化情況是()A速度增大,加速度增大B速度增大,加速度減小C速度先增大后減小,加速度先增大后減小D速度先增大后減小,加速度先減小后增大解析:選D滑塊輕放到皮帶上,受到向左的滑動摩擦力,開始摩擦力大于彈簧的彈力,向左做加速運動,在此過程中,彈簧的
2、彈力逐漸增大,根據(jù)牛頓第二定律,加速度逐漸減小,當(dāng)彈簧的彈力與摩擦力相等時,速度達(dá)到最大,然后彈力大于摩擦力,加速度方向與速度方向相反,滑塊做減速運動,彈簧彈力繼續(xù)增大,根據(jù)牛頓第二定律得,加速度逐漸增大,速度逐漸減小,故D正確,A、B、C錯誤。2.(2018全國卷)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運動。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是()解析:選A設(shè)物塊P靜止時,彈簧的壓縮量為x0,則有kx0mg,在彈簧恢復(fù)原長前,物塊受力如圖所示,根據(jù)牛頓第二定
3、律得Fk(x0x)mgma,整理得Fkxma,即F是x的一次函數(shù),選項A正確。3.如圖所示,物塊M在傾角為、靜止的足夠長的傳送帶上以速度v0勻速下滑時,傳送帶突然啟動,方向如圖中箭頭所示,在傳送帶的速度由零逐漸增加到2v0后勻速運轉(zhuǎn)的過程中,以下分析正確的是()AM下滑的速度不變BM開始在傳送帶上加速到2v0后沿傳送帶勻速下滑CM先沿傳送帶勻速下滑,后加速下滑,最后再勻速下滑DM受到的摩擦力方向始終沿傳送帶向上解析:選C傳送帶靜止時,M勻速下滑,故mgsin Ff,當(dāng)傳送帶突然啟動且速度 vv0時,M勻速下滑,M受到沿斜面向上的滑動摩擦力;傳送帶速度vv0瞬間,M受到沿斜面向上的靜摩擦力;傳送
4、帶速度vv0后,M可能受到向下的滑動摩擦力或靜摩擦力,可能不受摩擦力,還可能受到向上的靜摩擦力,但M一定加速下滑,最終M速度達(dá)到2v0與傳送帶一起勻速運動,故C正確。4在兩個足夠長的固定的相同斜面體上(其斜面光滑),分別有如圖甲、乙所示的兩套裝置,斜面體B的上表面水平且光滑,長方體D的上表面與斜面平行且光滑,p是固定在B、D上的小柱,完全相同的兩只彈簧一端固定在p上,另一端分別連在A和C上,在A與B、C與D分別保持相對靜止?fàn)顟B(tài)沿斜面自由下滑的過程中,下列說法正確的是()A兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)B兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)C彈簧L1處于壓縮狀態(tài),彈簧L2處于原長D彈簧L1處于拉伸狀態(tài),彈簧L2處于壓縮狀
5、態(tài)解析:選C由于斜面光滑,A與B、C與D分別沿斜面下滑的加速度相同,為gsin 。對于題圖甲,以A為研究對象,重力與支持力的合力沿豎直方向,而A沿水平方向的加速度:axacos gsin cos ,該加速度由水平方向彈簧的彈力提供,所以彈簧L1處于壓縮狀態(tài);對于題圖乙,以C為研究對象,重力與斜面支持力的合力大?。篎合mgsin ,即C不受彈簧的彈力,彈簧L2處于原長。故選項C正確,A、B、D錯誤。5光滑水平地面上有兩個疊放在一起的斜面體A、B,兩斜面體形狀大小完全相同,質(zhì)量分別為M、m。如圖甲、乙所示,對上面或下面的斜面體施加水平方向的恒力F1、F2,均可使兩斜面體相對靜止地做勻加速直線運動,
6、已知兩斜面體間的摩擦力為零,則F1與F2之比為()AMmBmMCm(Mm) DM(Mm)解析:選AF1作用于A時,設(shè)A和B之間的彈力為N,對A有:Ncos Mg,對B有:Nsin ma,對A和B組成的整體有:F1(Mm)agtan ;F2作用于A時,對B有:mgtan ma,對A和B組成的整體有:F2(Mm)a(Mm)gtan ,A對。6.多選如圖所示,在光滑的水平桌面上放一質(zhì)量為m乙5 kg的盒子乙,乙內(nèi)放置一質(zhì)量為m丙1 kg的滑塊丙,用一質(zhì)量不計的細(xì)繩跨過光滑的定滑輪將一質(zhì)量為m甲2 kg 的物塊甲與乙相連接,其中連接乙的細(xì)繩與水平桌面平行?,F(xiàn)由靜止釋放甲,在以后的運動過程中,乙與丙之間
7、沒有相對運動,假設(shè)整個運動過程中乙始終沒有離開水平桌面,取重力加速度g 10 m/s2。則()A細(xì)繩對乙的拉力大小為20 NB乙的加速度大小為2.5 m/s2C乙對丙的摩擦力大小為2.5 ND定滑輪受到細(xì)繩的作用力為30 N解析:選BC設(shè)細(xì)繩的拉力為FT,根據(jù)牛頓第二定律,對甲,有m甲gFTm甲a;對乙和丙組成的整體,有FT(m乙m丙)a,聯(lián)立解得FT15 N,a2.5 m/s2,A錯誤,B正確;對丙受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力作用,根據(jù)牛頓第二定律,有fm丙a12.5 N2.5 N,C正確;細(xì)繩中的張力為15 N,由于滑輪兩側(cè)細(xì)繩相互垂直,根據(jù)平行四邊形定則,其對定滑輪的作用力為15
8、N,D錯誤。7.(2018合肥檢測)如圖所示,長為6 m的水平傳送帶沿順時針方向以恒定速度v12 m/s 運行。一小物塊從與傳送帶等高的光滑水平臺面滑上傳送帶,其速度大小為v25 m/s。若小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.2,重力加速度g10 m/s2,下列說法中正確的是()A小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運動,然后向右做勻加速直線運動B若傳送帶的速度為1 m/s,小物塊將從傳送帶左端滑出C若傳送帶的速度為5 m/s,小物塊將以5 m/s的速度從傳送帶右端滑出D若小物塊的速度為4 m/s,小物塊將以4 m/s的速度從傳送帶右端滑出解析:選B小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運動,設(shè)加速度大
9、小為a,速度減至零時通過的位移為x,根據(jù)牛頓第二定律得mgma,得 ag2 m/s2,則 x m6.25 m6 m,所以小物塊將從傳送帶左端滑出,不會向右做勻加速直線運動,A錯誤;傳送帶的速度為1 m/s和5 m/s時,小物塊在傳送帶上受力情況與題述條件下相同,則運動情況相同,都將從傳送帶左端滑出,B正確,C錯誤;小物塊的速度為4 m/s時,速度減至零時通過的位移x m4 m6 m,小物塊減速到零后反向加速,小物塊將以2 m/s的速度從傳送帶右端滑出,D錯誤。8.(2018林州一中質(zhì)檢)如圖所示,在傾角30的光滑斜面上,物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m,物塊A靜止在輕彈簧上面,物塊B用細(xì)線與斜面頂
10、端相連,A、B緊挨在一起,但A、B之間無彈力,已知重力加速度為g。某時刻將細(xì)線剪斷,則剪斷細(xì)線的瞬間,下列說法錯誤的是()AB的加速度為 BA、B之間的彈力為C彈簧的彈力為 DA的加速度為解析:選A剪斷細(xì)線前,對A分析,可得彈簧彈力Fmgsin mg,剪斷細(xì)線的瞬間,由于彈簧彈力還來不及改變,所以彈力仍為Fmg,C正確;剪斷細(xì)線的瞬間,細(xì)線對B的拉力消失,A、B將共同沿斜面向下運動,根據(jù)牛頓第二定律可得3mgsin F3ma,解得ag,A錯誤,D正確;以B為研究對象,可得2mgsin FN2ma,解得FNmg,B正確。9.(2018北京西城區(qū)模擬)如圖所示,物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平
11、面上。A、B質(zhì)量分別為6.0 kg和2.0 kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)為0.2。在A上施加水平向右的拉力F,開始時F10 N,此后逐漸增大,在增大到45 N的過程中,取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g10 m/s2。以下判斷正確的是()AA、B間始終沒有相對滑動BA、B間從受力開始就有相對滑動C當(dāng)拉力F18 N時,開始相對滑動解析:選A單獨對B分析,A、B間摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時,A、B剛好要發(fā)生相對滑動,此時aB6 m/s2,再對整體分析:F(mAmB)aB48 N,故只有當(dāng)拉力F48 N時,A、B才發(fā)生相對滑動,A對,B、D錯;由于水平面光滑,只要有拉力兩物體就運動,C錯。10多選(20
12、18桂林聯(lián)考)如圖所示,一小物體m(視為質(zhì)點)從光滑圓弧軌道上與圓心O等高處由靜止釋放,圓弧半徑R0.2 m,軌道底端與粗糙的傳送帶平滑連接,當(dāng)傳送帶靜止時,物體m能滑過右端的B點,且落在水平地面上的C點,取重力加速度g10 m/s2,則下列說法正確的是()A物體m滑到最低點A時對軌道的壓力大小與軌道半徑R的大小有關(guān)B若傳送帶逆時針運行,則物體m也能滑過B點,落在C點C若傳送帶順時針運行,則當(dāng)傳送帶速度v2 m/s 時,物體m落在C點的右側(cè)D若傳送帶順時針運行,則當(dāng)傳送帶速度v2 m/s,物體m加速運動,落在C點右側(cè),C正確;若v mgcos ),將一直勻加速到底端;當(dāng)滑塊上滑時(mgsin
13、mgcos ),先做勻加速運動,在速度與傳送帶速度相等后將做勻速運動,兩種情況均不符合題圖乙,故傳送帶是逆時針轉(zhuǎn)動,選項A正確;滑塊在0t0時間內(nèi),所受滑動摩擦力沿傳送帶向下,勻加速下滑,a1gsin gcos ,由題圖乙可知a1,則tan ,選項B錯誤;滑塊與傳送帶的速度相等后的加速度a2gsin gcos ,解得a22gsin ,選項D正確;由前述分析結(jié)合題圖乙知,傳送帶的速度等于v0,選項C錯誤。12多選(2019屆高三深圳調(diào)研)如圖甲所示,質(zhì)量m1 kg、初速度v06 m/s的物塊受水平向左的恒力F作用,在粗糙的水平地面上從O點開始向右運動,O點為坐標(biāo)原點,整個運動過程中物塊速率的平方
14、隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,取g10 m/s2,下列說法中正確的是()At2 s時物塊速度為零Bt3 s時物塊回到O點C恒力F大小為2 ND物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1解析:選ACD物塊向右做勻減速直線運動的加速度大小為:a1 m/s23 m/s2,物塊向右做勻減速直線運動到速度為零的時間為:t12 s,故A正確;物塊反向做勻加速直線運動的加速度大小為:a2 m/s21 m/s2,反向加速回到O點所用的時間t s2 s,故B錯誤;根據(jù)牛頓第二定律得:FFfma1,F(xiàn)Ffma2,解得:F2 N,F(xiàn)f1 N,則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為:0.1,故C、D正確。13多選(2018宜春
15、四校聯(lián)考)如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為的斜面底端,另一端與物塊A連接,物塊B與物塊A接觸但不粘連;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時均靜止?,F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動B,使B做加速度為a的勻加速運動,A、B在開始一段時間內(nèi)的v t關(guān)系分別對應(yīng)圖乙中A、B圖線(t1時刻A、B的圖線相切,t2時刻對應(yīng)A圖線的最高點),重力加速度為g,則()At2時刻,彈簧形變量為0Bt1時刻,彈簧形變量為C從開始到t2時刻,拉力F逐漸增大D從t1時刻開始,拉力F恒定不變解析:選BD由題圖知,t2時刻A的加速度為零,速度最大,根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律有mgsin kx1,則x1,
16、故A錯誤;t1時刻A、B開始分離,對A根據(jù)牛頓第二定律得kx2mgsin ma,則x2,故B正確;從開始到t1時刻,對A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律得Fkx2mgsin 2ma,得F2mgsin 2makx,x減小,F(xiàn)增大,從t1時刻開始,對B由牛頓第二定律得Fmgsin ma,得Fmgsin ma,可知F不變,故C錯誤,D正確。14多選(2018云南師大附中模擬)如圖所示,質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上,木板的右端有一質(zhì)量為m的木塊(可視為質(zhì)點),在木板上施加一水平向右的恒力F,木塊和木板由靜止開始運動最后分離。設(shè)分離時木塊相對地面運動的位移為x,保證木塊和木板會發(fā)生相對滑動的情況下,下列方
17、法可使位移x增大的是()A僅增大木板的質(zhì)量MB僅減小木塊的質(zhì)量mC僅增大恒力FD僅增大木塊與木板間的動摩擦因數(shù)解析:選AD設(shè)木板長為L,當(dāng)木塊與木板分離時,運動時間為t,對于木板:FmgMa1,x1a1t2,對于木塊:mgma2,x2a2t2,當(dāng)木塊與木板分離時,它們的位移滿足La1t2a2t2,解得t,則木塊相對地面運動的位移為xa2t2;僅增大木板的質(zhì)量M,a1變小,a2不變,則t增大,x增大,故A正確;僅減小木塊的質(zhì)量m,a1變大,a2不變,則t減小,x減小,故B錯誤;僅增大恒力F,a1變大,a2不變,則t減小,x減小,故C錯誤;僅增大木塊與木板間的動摩擦因數(shù),a1變小,a2變大,則t增大,x增大,故D正確。