2020屆高考物理二輪復習 考前十天必考熱點沖刺 熱考4 直線運動規(guī)律、動力學

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1、熱考4直線運動規(guī)律、動力學一、選擇題1(2019年遼寧莊河三模)消防車的高壓水龍頭豎直向上噴水，噴出的水可上升到距離管口40 m的最大高度，當高壓水龍頭固定在高為3 m的消防車上，仍以同樣大小的速度將水斜向上噴出，可以使水流以10 m/s2的水平速度射入某樓層的窗戶，不計空氣阻力，g10 m/s2，則該樓層的窗戶距離地面的高度約為()A35 mB38 mC40 mD44 m【答案】B【解析】由公式 v22gx得v20 m/s.當水龍頭在消防車上時，豎直方向的速度為v豎10 m/s.水在豎直方向上升的高度為h m35 m樓層高度為Hhh35 m3 m38 m，故選B.2某質點沿x軸做直線運動，其

2、位置坐標隨時間變化的關系可表示為x52tn，其中x的單位為m，時間t的單位為s，則下列說法正確的是()A若n1，則物體做勻速直線運動，初位置在0 m處，速度大小為5 m/sB若n1，則物體做勻速直線運動，初位置在5 m，速度大小為4 m/sC若n2，則物體做勻變速直線運動，初速度大小為0，加速度大小為4 m/s2D若n2，則物體做勻變速直線運動，初速度大小為5 m/s，加速度大小為2 m/s2【答案】C【解析】若n1，則x52t，即初位置在x5 m處，速度大小為v2 m/s，物體做勻速直線運動，故A、B錯誤；若n2，則x52t2，與xv0tt2對比可得v00，a4 m/s2，故C正確，D錯誤3

3、(2019年河南實驗中學模擬)如圖所示，一木塊受到的以水平力F作用靜止于斜面上，此力F的方向與斜面平行，如果將力F撤除，下列對木塊的描述正確的是()A木塊將沿斜面下滑B木塊受到的摩擦力變小C木塊立即獲得加速度D木塊受到的摩擦力變大【答案】B【解析】由平衡條件可得摩擦力Ff，F(xiàn)1的方向與F和mgsin 的合力方向相反，木塊與斜面間的最大靜摩擦力Ffm，撤去F后木塊對斜面的壓力沒有變化，此時mgsin Ffm，故木塊不會沿斜面下滑，A、C錯誤；摩擦力大小為Ffmgsin mgcos 37，可知物體與傳送帶不能保持相對靜止速度相等后，物體所受的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin mgco

4、s ma2.解得a2gsin mgcos 4 m/s2，根據(jù)Lx1vt2a2t.解得t20.5 s故運動的總時間為tt1t21 s，故A錯誤；小物塊對皮帶做的總功即是滑動摩擦力對傳送帶所做的功，為Wmgcos vt1mgcos vt2，而t1t20.5 s，故W0，故B正確；前0.5 s內傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對于傳送帶向后運動，相對位移x1vt1x11 m，后0.5 s內小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對于傳送帶向前運動，相對位移是x2(Lx1)vt20.5 m，物塊相對于傳送帶的位移是xx1x2(10.5) m0.5 m，故C錯誤；小物塊相對于傳送帶的路程為Lx1x2

5、10.51.5 m，因小物塊和皮帶之間的摩擦而產生的內能為QfLmgcos L3 J，故D正確二、計算題5(2019年江西臨川一中模擬)某同學為研究磁懸浮列車的運動，將一個盛著水的玻璃方口杯放在車內的水平臺面上，如圖所示方口杯內水面AB邊長8 cm，列車在做直線運動中的某一時刻，他發(fā)現(xiàn)電子信息屏上顯示的車速為72 km/h，杯中的前側水面下降了0.5 cm，此現(xiàn)象一直穩(wěn)定到車速為288 km/h時，前側水面才開始回升，則：(1)在前述穩(wěn)定階段時列車的位移s大小為多少？(2)若該列車總質量為3104 kg，所受阻力為fkv2(已知k2 Ns2/m2，v為速率)，試寫出前述穩(wěn)定階段列車電動機牽引力

6、關于位移s的表達式(重力加速度取g10 m/s2)【答案】(1)2 400 m(2)F5s38 300(0s2 400 m)【解析】(1)對前述穩(wěn)定階段水表面的一滴水進行受力分析得F合mgtan 由幾何關系可得tan 由牛頓第二定律可得F合ma解得a1.25 m/s2此過程列車位移 s2 400 m.(2)對列車受力分析，由牛頓第二定律有Ffma又因fkv2k(v2as)得F5s38 300(0s2 400 m). 6(2019年齊齊哈爾二模)如圖所示，一傳送帶與水平面的夾角30，且以v12 m/s的速度沿順時針方向轉動，一小物塊以v24 m/s的速度從底端滑上傳送帶，最終又從傳送帶的底端滑出

7、，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，傳送帶足夠長，取重力加速度g10 m/s2，求：(1)小物塊沿傳送帶向上滑行的時間t；(2)小物塊離開傳送帶時的速度大小v.【答案】(1)1.25 s(2) m/s【解析】(1)由題可知，小物塊在開始時受到傳送帶的滑動摩擦力沿傳送帶向下，設其做勻減速運動的加速度大小為a1，有mgsin mgcos ma1解得a18 m/s2其速度減小到v12 m/s，所用的時間為t10.25 s之后，小物塊受到傳送帶的滑動摩擦力沿傳送帶向上，設其加速度大小為a2，有mgsin mgcos ma2解得a22 m/s2小物塊減速到0所用的時間為t21 s故tt1t21.25 s.

8、(2)小物塊沿傳送帶向上滑行的最大距離為xt1t2解得x1.75 m又由于物塊沿傳送帶下滑時，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向上，其加速度大小仍為a22 m/s2，有2a2xv2解得v m/s.7(2019年河北唐山二模)隨著經(jīng)濟發(fā)展，鄉(xiāng)村公路等級越來越高，但汽車超速問題也日益凸顯，為此一些特殊路段都設立了各式減速帶現(xiàn)有一輛汽車發(fā)現(xiàn)前方有減速帶，開始減速，減至某一速度，開始勻速運動，勻速通過減速帶，然后再加速到原來速度，總位移為80 m汽車行駛80 m位移的v2x圖象如圖所示，其中v為汽車的行駛速度，x為汽車行駛的距離求汽車通過80 m位移的平均速度【答案】8 m/s【解析】設初速度為v0，減速后速

9、度為v.則v015 m/s, v5 m/s由運動學公式vv22ax得減速運動a15 m/s2同理加速運動a22.5 m/s2由運動學公式vv0at得減速運動t12 s同理加速運動t24 s由運動學公式xvt得勻速運動t34 s則t總t1t2t310 s則全程平均速度 8 m/s.8(2019年河北保定一模)如圖甲所示，光滑斜面OA與傾斜傳送帶AB在A點相接，且OAB在一條直線上，與水平面夾角37，輕質彈賃下端固定在O點，上端可自由伸長到A點在A點放一個物體，在力F的作用下向下緩慢壓縮彈簧到C點，該過程中力F隨壓縮距離x的變化如圖乙所示已知物體與傳送帶間動牌擦因數(shù)0.5，傳送帶AB部分長為5 m

10、，順時針轉動，速度v4 m/s，重力加速度g取10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8) 求：(1)物體的質量m；(2)彈簧從A點被壓縮到C點過程中力F所做的功W；(3)若在C點撤去力F，物體被彈回并滑上傳送帶，同物體在傳送帶上最遠能到何處？ 【答案】(1)5 kg(2)90 J(3)恰好到達傳送帶頂端B點【解析】(1)由圖象可知mgsin 3730 N解得m5 kg.(2)圖乙中圖線與橫軸所圍成的面積表示力F所做的功：W J J90 J.(3)撤去力F，設物體返回至A點是速度大小為v0，從A出發(fā)兩次返回A處的過程應用動能定理Wmv解得v06 m/s由于v0v，物塊所受摩擦力沿

11、傳送帶向下，設此階段加速度大小為a1，由牛頓第二定律mgsin 37mgcos 37ma1解得 a110 m/s2速度減為v時，設沿斜面向上發(fā)生的位移大小為x1，由運動學規(guī)律x1解得 x11 m此后摩擦力改變方向，由于mgsin 37mgcos 37，所以物塊所受合外力仍沿傳送帶向下，設此后過程加速度大小為a2，再由牛頓第二定律mgsin 37mgcos 37ma設之后沿斜面向上發(fā)生的最大位移大小為x2，由運動學規(guī)律x2解得 x24 m所以物塊能夠在傳送帶上發(fā)生的最大位移xmx1x25 m即恰好到達傳送帶頂端B點9(2019年廣西南寧模擬)如圖所示，在光滑的水平平臺上，有一質量為M2 kg、長

12、為L3 m的長木板，長木板的左端放有一質量為mA1 kg的物塊A，物塊A通過一繞過光滑定滑輪的輕繩與重物B相連，物塊B的質量為mB1 kg，開始時用手托住重物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與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，長木板的右端離平臺的右端足夠遠，重物B離地面的高度足夠高重力加速度g10 m/s2，求：(1)釋放物塊B后物塊A運動的加速度大小；(2)當物塊A運動到長木板的中點位置時，輕繩拉物塊A的功率大小【答案】(1)4 m/s2(2)24 W【解析】(1)設釋放B后，A與木板間有發(fā)生相對滑動，繩上拉力大小為T.A做勻加運動的加速度大小為a1，則mBgTm

13、Ba1TmAgmA a1 求得a14 m/s2由于mAg2 Nv，所以物體開始時受到的摩擦力向下，由牛頓第二定律可知mgsin mgcos ma1解得a17.5 m/s2，方向沿傳送帶向下(2)mgsin gcos ，所以物體減速到v后不能與傳送帶相對靜止，物體從速度v0減到v的過程中，向上運動的距離 x15 m然后物體繼續(xù)向上減速到零的過程中mgsin mgcos ma2得a22.5 m/s2此過程位移x25 m所以上升的最大距離為xx1x210 m.(3)以傳送帶為參考系，物體向上減速運動的兩個過程相對傳送帶的位移大小分別為x1，x1物體向上運動產生的熱量為Qmgcos (x1x2)(v2.5)212.5故當v2.5 m/s時，Q有最小值，Qmin12.5 J.- 9 -