《2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 專題探究四 動(dòng)力學(xué)中的經(jīng)典模型練習(xí)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 專題探究四 動(dòng)力學(xué)中的經(jīng)典模型練習(xí)（含解析）（9頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題探究四動(dòng)力學(xué)中的經(jīng)典模型1.如圖所示,在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M的木板B處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊A從B的左端以初速度v0=3 m/s開始水平向右滑動(dòng),已知Mm.用和分別表示木塊A和木板B的圖像,在木塊A從B的左端滑到右端的過程中,下面關(guān)于二者速度v隨時(shí)間t的變化圖像,其中可能正確的是(C)解析:木塊A滑上B時(shí),A做勻減速直線運(yùn)動(dòng),B做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律得aA=,aB=,已知maB,即斜率的絕對(duì)值應(yīng)大于的斜率,故選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤.若A不能滑下,則兩者最終共速,若A滑下,則A的速度較大,B的速度較小,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.2.(2018山東泰安期末)(多選)如圖所示
2、,水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),在傳送帶的右側(cè)固定一彈性擋桿.在t=0時(shí)刻,將工件輕輕放在傳送帶的左端,當(dāng)工件運(yùn)動(dòng)到彈性擋桿所在的位置時(shí)與擋桿發(fā)生碰撞,已知碰撞時(shí)間極短,且碰后工件的速度大小不變方向相反.則從工件開始運(yùn)動(dòng)到與擋桿第二次碰撞前的運(yùn)動(dòng)過程中,工件運(yùn)動(dòng)的vt圖像可能是(CD)解析:工件與彈性擋桿發(fā)生碰撞后,其速度的方向發(fā)生改變,應(yīng)取負(fù)值,故A,B錯(cuò)誤.工件與彈性擋桿發(fā)生碰撞前的加速過程中和工件與彈性擋桿碰撞后的減速過程中所受滑動(dòng)摩擦力不變,所以兩過程中加速度不變,故C,D正確.3.水平方向的傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),速度大小v=2 m/s不變,兩端A,B間距離為3 m.一物塊從B端以v0=4 m/s滑
3、上傳送帶,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,g=10 m/s2.物塊從滑上傳送帶至離開傳送帶的過程中,速度隨時(shí)間變化的圖像是(B)解析:物塊剛滑上傳送帶時(shí),速度方向向左,由于物塊與傳送帶間的摩擦作用,使得它做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=g=4 m/s2,當(dāng)物塊的速度減小到0時(shí),物塊前進(jìn)的距離為s= m=2 m,其值小于AB的長(zhǎng)3 m,故物塊減速到0后仍在傳送帶上,所以它會(huì)隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),其加速度的大小與減速時(shí)是相等的,其速度與傳送帶的速度相等時(shí)物塊向右滑行的距離為s= m=0.5 m,其值小于物塊向左前進(jìn)的距離,說明物塊仍在傳送帶上,以后物塊相對(duì)于傳送帶靜止,其速度大小等于傳送帶的速度大小
4、,所以選項(xiàng)B正確.4.如圖所示,一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在某時(shí)刻(t=0)將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上,已知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上.在物塊放到木板上之后,木板運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像可能是(A)解析:放上物塊后,長(zhǎng)木板受到物塊向左的滑動(dòng)摩擦力和地面向左的滑動(dòng)摩擦力,在兩力的共同作用下減速,物塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力作用,做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者速度相等后,可能以共同的加速度一起減速,直至速度為零,共同減速時(shí)的加速度小于木板剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度,故A正確;也可能物塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)較小,達(dá)到共同速度
5、后物塊相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng),給木板向右的摩擦力,但木板的加速度也小于剛開始運(yùn)動(dòng)的加速度,B,C錯(cuò)誤;由于水平面有摩擦,故兩者不可能一起勻速運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤.5.(2018山東濟(jì)寧期末)(多選)機(jī)場(chǎng)使用的貨物安檢裝置如圖所示,繃緊的傳送帶始終保持v=1 m/s的恒定速率運(yùn)動(dòng),AB為傳送帶水平部分且長(zhǎng)度L=2 m,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1 kg的背包(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度的放在水平傳送帶的A端,可從B端沿斜面滑到地面.已知背包與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,g=10 m/s2,下列說法正確的是(AD)A.背包從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為2.1 sB.背包從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為2.3 sC.背包與傳送帶之間的相對(duì)位移
6、為0.3 mD.背包與傳送帶之間的相對(duì)位移為0.1 m解析:背包在水平傳送帶上由滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生加速度,由牛頓第二定律得mg=ma,得a=5 m/s2;背包達(dá)到傳送帶的速度v=1 m/s所用時(shí)間t1=0.2 s,此過程背包對(duì)地位移x1=t2=0.2 m=0.1 mmg時(shí),物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng)D.當(dāng)F1.4mg時(shí),物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng)解析:小物塊與長(zhǎng)木板將要產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí),對(duì)物塊有F-mg=ma0;對(duì)木板有mg-0.32mg=ma0,解得F=1.4mg,即當(dāng)F1.4mg時(shí),物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng),選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤.當(dāng)0.32mg1.4mg時(shí),物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng),此時(shí)長(zhǎng)木板的加速度保持不變,木塊的加速度a=-
7、ga,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤.8.如圖所示,繃緊的傳送帶,始終以v=2 m/s的速度勻速斜向上運(yùn)行,傳送帶與水平方向間的夾角=30.現(xiàn)把質(zhì)量為10 kg的工件輕輕地放在傳送帶底端P處,由傳送帶送至頂端Q處.已知P,Q之間的距離為4 m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=,取g=10 m/s2.(1)通過計(jì)算說明工件在傳送帶上做什么運(yùn)動(dòng)?(2)求工件從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間.解析:(1)工件受重力、支持力、摩擦力作用,摩擦力提供動(dòng)力,由牛頓第二定律得mgcos -mgsin =ma代入數(shù)值得a=2.5 m/s2則其速度達(dá)到傳送帶速度時(shí)發(fā)生的位移為x1= m=0.8 m2 N時(shí)二者開始加速,表明長(zhǎng)木板受水平
8、面的滑動(dòng)摩擦力Ff2=2 N,當(dāng)F14 N時(shí)小物塊和長(zhǎng)木板開始相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力Ff1=4 N,小物塊的加速度a1=4 m/s2.改用F=22 N的外力水平拉長(zhǎng)木板時(shí),對(duì)長(zhǎng)木板由牛頓第二定律可得F-Ff1-Ff2=Ma,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知小物塊在長(zhǎng)木板上滑行的時(shí)間滿足at2-a1t2=L,解得t=1 s,故選項(xiàng)A正確.11.(2018福建寧德期末)(多選)如圖(甲)所示,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,上面放一質(zhì)量為m的滑塊.t=0時(shí)刻,滑塊受到水平向右的拉力F隨時(shí)間t的變化規(guī)律為F=kt,其中k=2 N/s,用傳感器測(cè)出滑塊加速度a,得到的aF圖像如圖(乙)所示.設(shè)滑塊與
9、木板之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10 m/s2,下列判斷正確的是(BCD)A.滑塊的質(zhì)量等于0.5 kgB.滑塊與木板保持相對(duì)靜止的時(shí)間為3 sC.滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2D.拉力等于6 N時(shí)木板的速度為1.5 m/s解析:當(dāng)F等于6 N時(shí),加速度為a=1 m/s2,對(duì)整體分析,由牛頓第二定律有F=(M+m)a,解得M+m=6 kg;當(dāng)F大于6 N時(shí),對(duì)于滑塊,根據(jù)牛頓第二定律得F-mg=ma,解得a=F-g,由圖可知此時(shí)圖線的斜率k= kg-1,解得m=2 kg,則M=4 kg,故A錯(cuò)誤.由圖可知,當(dāng)F=6 N時(shí),滑塊與木板將由相對(duì)靜止到相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)F=kt,得到滑塊與
10、木板保持相對(duì)靜止的時(shí)間為t= s=3 s,故B正確.當(dāng)F=6 N時(shí),對(duì)長(zhǎng)木板有mg=Ma,解得=0.2,故C正確.當(dāng)0F6 N時(shí),滑塊與木板相對(duì)靜止,對(duì)整體分析,由牛頓第二定律有F=(M+m)a,解得a=,則作出at圖如圖所示,由題可知,在at圖中圖線與t軸圍成的面積表示速度變化量,故當(dāng)F=6 N時(shí)的速度為v=v=31 m/s=1.5 m/s,故D正確.12.(2018廣西南寧一模)如圖所示,在光滑的水平平臺(tái)上,有一質(zhì)量為M=2 kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)=3 m的長(zhǎng)木板,長(zhǎng)木板的左端放有一質(zhì)量為mA=1 kg的物塊A,物塊A通過一繞過光滑定滑輪的輕繩與物塊B相連,物塊B的質(zhì)量為mB=1 kg,開始時(shí)用手托
11、住物塊B,使繩剛好拉直,彈力為零,物塊A與滑輪間的輕繩處于水平,物塊A與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2,長(zhǎng)木板的右端離平臺(tái)的右端足夠遠(yuǎn),物塊B離地面的高度足夠高.重力加速度g=10 m/s2,則:(1)求釋放物塊B后物塊A運(yùn)動(dòng)的加速度大小;(2)當(dāng)物塊A運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)木板的中點(diǎn)位置時(shí),求物塊A的速度和輕繩對(duì)A的拉力大小.解析:(1)釋放B后,假設(shè)A與木板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),設(shè)繩上拉力大小為F,A做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1,則有mBg-F=mBa1,F-mAg=mAa1得a1=4 m/s2由于mAg=2 Nt1時(shí),設(shè)A和B的加速度分別為a1和a2.此時(shí)A與B之間的摩擦力為零,同理可得a1=6 m/s2a2=-2 m/s2即B做減速運(yùn)動(dòng).設(shè)經(jīng)過時(shí)間t2,B的速度減為零,則有v2+a2t2=0聯(lián)立得t2=1 s在t1+t2時(shí)間內(nèi),A相對(duì)于B運(yùn)動(dòng)的距離為s=(a1+v1t2+a1)-(a2+v2t2+a2)=12 m27 m此后B靜止不動(dòng),A繼續(xù)在B上滑動(dòng).設(shè)再經(jīng)時(shí)間t3后A離開B,則有l(wèi)-s=(v1+a1t2)t3+a1可得t3=1 s(另一解不合題意,舍去)設(shè)A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t總,有t總=t1+t2+t3=4 s.答案:(1)3 m/s21 m/s2(2)4 s- 9 -
2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 專題探究四 動(dòng)力學(xué)中的經(jīng)典模型練習(xí)（含解析）
