（江蘇專版）2019版高考物理二輪復習 專題一 第五講 力學的經典模型（一）課后達標檢測卷（含解析）.doc

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力學的經典模型（一） 1.某小孩在廣場游玩時，將一氫氣球系在了水平地面上的磚塊上，在水平風力的作用下，處于如圖所示的靜止狀態(tài)。若水平風速緩慢增大，不考慮氣球體積及空氣密度的變化，則下列說法中正確的是(　　) A．細繩受到拉力逐漸減小 B．磚塊受到的摩擦力可能為零 C．磚塊一定不可能被繩子拉離地面 D．磚塊受到的摩擦力一直不變 解析：選C　對氣球受力分析，受到重力、風的推力、拉力、浮力，如圖。根據共點力平衡條件，有Tsin θ＝F，Tcos θ＋mg＝F浮，解得T＝，當風力增大時，繩子的拉力T也增大，A錯誤；再對氣球和磚塊整體受力分析，平衡時，受總重力、地面支持力、浮力、風的推力和摩擦力，根據共點力平衡條件，有N＝(M＋m)g－F浮，f＝F，當風力增大時，地面支持力不變，與風力無關，磚塊不可能被繩子拉離地面，C正確；磚塊滑動前受到地面施加的摩擦力與風力平衡，故磚塊受到的靜摩擦力隨風力的增大而逐漸增大，滑動后磚塊受滑動摩擦力，由于所受支持力不變，故滑動摩擦力不變，故磚塊受到的摩擦力先增加后不變，B、D錯誤。 2．我國的高鐵技術在世界處于領先地位，高鐵(如圖甲所示)在行駛過程中非常平穩(wěn)，放在桌上的水杯幾乎感覺不到晃動。圖乙為高鐵車廂示意圖，A、B兩物塊相互接觸放在車廂里的水平桌面上，物塊與桌面間的動摩擦因數相同。A的質量比B的質量大，車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，A、B相對于桌面始終保持靜止，下列說法正確的是(　　) A．A受到2個力的作用 B．B受到3個力的作用 C．A、B均受到桌面向右的摩擦力 D．B受到A對它向右的彈力 解析：選A　車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，此時物塊A、B均向右做勻速運動，故A、B均只受重力和支持力作用，水平方向沒有外力，故水平方向均不受摩擦力，同時A、B間也沒有彈力作用，故A正確，B、C、D錯誤。 3.如圖所示，A、B兩物體靜止在粗糙水平面上，其間用一根輕彈簧相連，彈簧的長度大于原長。若再用一個從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B，直到A即將移動，若最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，則此過程中，地面對B的摩擦力F1和對A的摩擦力F2的變化情況是(　　) A．F1先變大后不變　　　 B．F1先變小后變大再不變 C．F2先變大后不變 D．F2始終變大 解析：選B　剛開始彈簧處于伸長狀態(tài)，對A的作用力向右，對B的作用力向左，而A、B均靜止，所以剛開始的F1方向水平向右，F2方向水平向左，當用一個從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B時，剛開始，未拉動B，彈簧彈力不變，F2不變，F1減??；當F等于彈簧彈力時，F1等于零，F繼續(xù)增大，F1反向增大，當F1增大到最大靜摩擦力時，B物體開始運動，此后變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ话l(fā)生變化，而彈簧被拉伸，彈力變大，A仍靜止，所以F2變大，所以對A的摩擦力F2先不變，后變大，對B的摩擦力F1先變小后變大再不變，故B正確。 4.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調整，使座椅始終保持水平，如圖所示，當此車減速上坡時，乘客(　　) A．處于超重狀態(tài) B．不受摩擦力的作用 C．受到向后(水平向左)的摩擦力作用 D．所受力的合力豎直向上 解析：選C　當車減速上坡時，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度與車的加速度相同，根據牛頓第二定律知人的合力沿斜面向下，合力的大小不變，人受重力、支持力和水平向左的靜摩擦力，如圖所示。將加速度沿豎直方向和水平方向分解，則有豎直向下的加速度，則：mg－N＝may，N＜mg，乘客處于失重狀態(tài)，故A、B、D錯誤，C正確。 5.如圖所示，用兩根完全相同的輕質彈簧，將質量為m的小球懸掛在小車內。當小車沿水平方向運動，且小球與車相對靜止時，彈簧A與豎直方向的夾角θ＝30，彈簧B水平，兩根彈簧的長度仍相同。關于小車的運動，下列說法可能正確的是(　　) A．小車向左做勻速直線運動 B．小車以加速度g向右做勻加速運動 C．小車以加速度g向右做勻減速運動 D．小車以加速度g向左做勻減速運動 解析：選D　設彈簧伸長量為x，則：kxcos 30＝mg，kx－kxsin 30＝ma；聯(lián)立得：a＝g，方向與B拉力的方向相同，即向右；故小車以加速度g向左做勻減速運動或向右做勻加速運動，故D正確。 6.如圖所示，兩個質量分別為m1 、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間動摩擦因數均為μ。傳送帶順時針方向轉動，系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設A、B的加速度大小分別為aA和aB，(彈簧在彈性限度內，重力加速度為g)則(　　) A．aA＝μg，aB＝μg B．aA＝μg，aB＝0 C．aA＝μg，aB＝0 D．aA＝μg，aB＝μg 解析：選C　對物塊B分析，摩擦力與彈簧彈力平衡，有：μm2g＝kx，則x＝。以兩個物塊組成的整體為研究對象，則繩子的拉力：T＝μ(m1＋m2)g；突然剪斷輕繩的瞬間，繩子的拉力減小為0，而彈簧的彈力不變，則A受到的合外力與T大小相等，方向相反，則：aA＝＝；B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力，合外力不變，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0，故選項C正確，A、B、D錯誤。 7.如圖所示，質量為mA＝2 kg的物塊A和質量為mB＝4 kg的物塊B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側連接一勁度系數為k＝100 N/m的輕質彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開始時兩物塊壓縮彈簧并恰好處于靜止狀態(tài)，現使物塊B在水平拉力F作用下向右做加速度為a＝2 m/s2的勻加速直線運動，已知兩物塊與地面間的動摩擦因數均為μ＝0.5，下列說法正確的是(　　) A．因為物塊B做勻加速直線運動，所以拉力F是恒力 B．拉力F的最大值為Fmax＝38 N C．物塊B與物塊A分離時彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x＝6 cm D．物塊B與物塊A分離時彈簧處于壓縮狀態(tài)，其壓縮量為x＝14 cm 解析：選D　物塊A、B分離前，以A、B整體為研究對象，F＋kx－f＝(mA＋mB)a，由于彈簧的壓縮量x逐漸減小，所以F需逐漸增大，選項A錯誤；物塊A、B分離時拉力F達到最大值，以B為研究對象，Fmax－μmBg＝mBa，解得Fmax＝28 N，以A為研究對象，kx0－μmAg＝mAa，解得x0＝14 cm，故B、C錯誤，D正確。 8.如圖所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止狀態(tài)，水平地面光滑，其他接觸面粗糙，以下受力分析正確的是(　　) A．A與墻面間存在壓力 B．A與墻面間存在靜摩擦力 C．A物塊共受3個力作用 D．B物塊共受5個力作用 解析：選C　以三個物塊組成的整體為研究對象，水平方向上：地面光滑，對C沒有摩擦力，根據平衡條件得知，墻對A沒有壓力，因而也沒有摩擦力，A、B錯誤；對A：受到重力、B的支持力和摩擦力3個力作用，C正確；先對A、B整體研究，水平方向上：墻對A沒有壓力，則由平衡條件分析可知，C對B沒有摩擦力，再對B分析：受到重力、A的壓力和摩擦力、C的支持力，共4個力作用，D錯誤。 9.[多選]如圖所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉動小車和木塊，讓它們一起做無相對滑動的加速運動，若小車質量為M，木塊質量為m，加速度大小為a，木塊和小車間的動摩擦因數為μ。對于這個過程，某同學用了以下4個式子來表達木塊受到的摩擦力的大小，下述表達式一定正確的是(　　) A．F－Ma B．ma C．μmg D．Ma 解析：選AB　對木塊：Ff＝ma，對小車：F－Ff＝Ma，故木塊受到的摩擦力的大小Ff＝ma或Ff＝F－Ma，故A、B正確。 10．[多選]如圖所示，兩個質量分別為m1＝2 kg、m2＝3 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質彈簧秤連接。兩個大小分別為F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則(　　) A．系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數是50 N B．系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數是26 N C．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2 D．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為15 m/s2 解析：選BC　設彈簧的彈力大小為F，根據牛頓第二定律對整體有：a＝＝ m/s2＝2 m/s2，方向水平向右，對m1：F1－F＝m1a，代入解得F＝26 N，故A錯誤，B正確；在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為a1＝＝ m/s2＝13 m/s2，方向水平向左，故C正確，D錯誤。 11.[多選]如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4 m，以v0＝4 m/s的速度(始終保持不變)順時針運轉，今將一小煤塊(可視為質點)無初速度地輕放在A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕。已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.4，取重力加速度大小g＝10 m/s2，則煤塊從A運動到B的過程中(　　) A．煤塊從A運動到B的時間是2.25 s B．煤塊從A運動到B的時間是1.5 s C．劃痕長度是0.5 m D．劃痕長度是2 m 解析：選BD　根據牛頓第二定律得，小煤塊的加速度a＝μg＝4 m/s2，則勻加速運動的時間t1＝＝1 s，勻加速運動的位移x1＝at12＝41 m＝2 m，則小煤塊勻速運動的位移x2＝x－x1＝4 m－2 m＝2 m，勻速運動的時間t2＝＝0.5 s，所以小煤塊從A運動到B的時間t＝t1＋t2＝1.5 s，故A錯誤，B正確。在煤塊勻加速運動的過程中，傳送帶的位移x3＝v0t1＝41 m＝4 m，則劃痕的長度Δx＝x3－x1＝4 m－2 m＝2 m，故C錯誤，D正確。 12.如圖所示，一個兩端裝有固定擋板的質量M＝2 kg的長木板靜止在光滑的水平地面上，在長木板上放著一個靜止的、質量為m＝1 kg的小物體，其左端用一根輕質彈簧與長木板左端的擋板相連(此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為2 N)，右端用一根恰好處于伸直狀態(tài)的細線和長木板右端的擋板相連，系統(tǒng)保持靜止。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F對長木板施以水平向右的作用力F，使長木板由靜止開始運動，在力F由0逐漸增加到15 N的過程中，小物體始終與長木板相對靜止，以下說法正確的是(　　) A．物體與長木板間的動摩擦因數為0.2 B．物體在某一時刻受到的摩擦力可能為0 C．細線中的張力始終為0 D．當F增加到12 N時，細線中才開始有張力 解析：選B　由題意可知，物體在長木板上的最大靜摩擦力大于或等于2 N，在力F由0逐漸增加到12 N的過程中，整體的加速度滿足0≤a＝≤4 m/s2，物體所受的摩擦力先由向左的2 N減為0，后反向增加為2 N，當F＝6 N時物體受到的摩擦力為0，B正確。這一過程中細線中的張力為零；但當F增加到大于12 N時，如果最大靜摩擦力恰好為2 N，假設沒有細線，物體就會相對長木板向左運動，故細線中會產生張力；如果最大靜摩擦力大于2 N，F增加到大于12 N時，細線中的張力仍可能為0，本題不知道最大靜摩擦力的大小，故無法判斷細線中何時出現張力，也無法求出動摩擦因數，A、C、D均錯誤。 13．[多選]如圖甲所示為傾斜的傳送帶，正以恒定的速度v沿順時針方向轉動，傳送帶的傾角為37，一物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動，物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運動的vt圖像如圖乙所示，已知重力加速度g取10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，則下列判斷正確的是(　　) A．傳送帶的速度為4 m/s B．傳送帶底端到頂端的距離為32 m C．物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.1 D．物塊所受摩擦力的方向一直與物塊運動的方向相反 解析：選AB　由題圖乙知，物塊先做勻減速直線運動，速度達到傳送帶速度后(在t＝2 s時刻)，由于重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力，物塊繼續(xù)向上做勻減速直線運動，從圖像可知傳送帶的速度為4 m/s，故A正確。物塊上升的位移大小等于vt圖像所包圍的面積大小，為x＝2 m＋ m＝32 m，所以傳送帶底端到頂端的距離為32 m，故B正確。0～2 s內物塊的加速度大小為a＝＝ m/s2＝10 m/s2，根據牛頓第二定律得：mgsin 37＋μmgcos 37＝ma，解得μ＝0.5，故C錯誤。在0～2 s內物塊的速度大于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿斜面向下，與物塊運動的方向相反；2～4 s內，物塊的速度小于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿斜面向上，與物塊運動的方向相同，故D錯誤。 14.如圖所示，一小物塊(可看成質點)從A點沿豎直光滑的圓弧軌道，由靜止開始滑下，圓弧軌道的半徑R＝0.25 m，末端B點與水平傳送帶相切，物塊由B點滑上粗糙的傳送帶。若傳送帶靜止，物塊滑到傳送帶的末端C點后做平拋運動，落到水平地面上的D點，已知C點到地面的高度H＝20 m，D點到C點的水平距離為x1＝4 m，取重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)物塊滑到C點時速度的大小； (2)若傳送帶順時針勻速轉動，且物塊最后落地點到C點的水平距離x不隨傳送帶轉動速度變化而改變，試求傳送帶轉動速度v的取值范圍。 解析：(1)物塊從C到D做平拋運動， 豎直方向：H＝gt2，代入數據解得：t＝2 s， 水平方向：x1＝v1t，代入數據解得：v1＝2 m/s。 (2)從A到B，由動能定理得：mgR＝mv22－0，代入數據解得：v2＝ m/s， 要求落點不隨傳送帶的速度改變而改變，則物塊一直處于加速或者減速狀態(tài) 若物塊在傳送帶上一直減速，則傳送帶的速度v≤v1＝2 m/s， 若物塊在傳送帶上一直加速，到C點時速度為v3，由運動學規(guī)律有： v12－v22＝－2as，v32－v22＝2as， 代入數據解得：v3＝ m/s， 則傳送帶的速度v≥ m/s。 答案：(1)2 m/s　(2)v≤2 m/s或v≥ m/s