2022年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 限時(shí)規(guī)范專題練 2 動(dòng)力學(xué)問題綜合應(yīng)用

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1、2022年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 限時(shí)規(guī)范專題練 2 動(dòng)力學(xué)問題綜合應(yīng)用一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分)1. 為了使雨滴能盡快地淌離房頂，要設(shè)計(jì)好房頂?shù)母叨?，設(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度無摩擦的運(yùn)動(dòng)，那么如圖所示的四種情況中符合要求的是()解析：如圖所示，設(shè)房頂寬為2b，斜邊長為s，則s，對雨滴受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得，mgsinma，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，sat2，解得，t，當(dāng)45時(shí)，t最小，C項(xiàng)正確。答案：C2. xx西安一模一實(shí)驗(yàn)興趣小組做了一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某同學(xué)從桌子上跳下，自由下落H后雙腳觸地，他順勢彎曲雙腿，他的重心又下降了h后停住，利用傳感器和計(jì)算機(jī)顯示該同學(xué)受到地面

2、支持力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息，以下判斷正確的是()A. t2時(shí)刻該同學(xué)的腳剛接觸地面B. 在t2至t3時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于下落階段C. t3時(shí)刻該同學(xué)的加速度為零D. 在t3至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于加速下落階段解析：t1時(shí)刻剛接觸地面，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t2至t3時(shí)間內(nèi)處于下落h階段，故選項(xiàng)B正確；t3時(shí)刻位于最低點(diǎn)，向上的加速度最大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t3至t4時(shí)間內(nèi)處于加速上升階段，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：B3. xx銀川一中一模如圖所示，A、B兩小球分別連在輕繩兩端，B球另一端用彈簧固定在傾角為30的光滑斜面上。A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB，重力加速度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在

3、線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為()A. 都等于B. 和0C. 和 D. 和解析：線被剪斷前繩的拉力FTmAgsin30，彈簧彈力F(mAmB)gsin30，故線被剪斷后B球受的合力大小為mAgsin30mBaB，解出aB。線被剪斷后A只受重力和支持力，故aAgsin30，故選項(xiàng)C正確。答案：C4. xx河南洛陽調(diào)研一條足夠長的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一個(gè)木炭包無初速地放在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的徑跡，下列說法中正確的是()A. 黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)B. 木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長度越短C. 傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，徑跡的長度越短D. 木

4、炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長度越短解析：木炭包在傳送帶上先加速后勻速運(yùn)動(dòng)，在加速過程中出現(xiàn)相對位移，且傳送帶位移大，黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè)；而s相s傳送帶s木炭包vt，傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大或木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越小，徑跡的長度越長，D項(xiàng)正確。答案：D5. 2013年8月14日，中國乒乓球公開賽在蘇州市體育中心體育館拉開戰(zhàn)幕，吸引了上千市民前往觀看。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)，球拍與球保持相對靜止且球拍平面和水平面之間的夾角為。設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，不計(jì)球拍和球之間的摩擦，不計(jì)空氣阻力，則()A. 運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為gsinB. 球拍對

5、球的作用力大小為mgcosC. 運(yùn)動(dòng)員對球拍的作用力大小為(Mm)g/cosD. 運(yùn)動(dòng)員對球拍的作用力大小為(Mm)g/tan解析：以乒乓球?yàn)檠芯繉ο?，球受重力和球拍的支持力，不難求出球受到的合力為mgtan，其加速度為gtan，受到球拍的支持力為mg/cos，由于運(yùn)動(dòng)員、球拍和球的加速度相等，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；同理運(yùn)動(dòng)員對球拍的作用力大小為(Mm)g/cos，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案：C6. xx福建四市六校聯(lián)考如圖所示，質(zhì)量為M的斜劈形物體放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速度沿劈的粗糙斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而物體M始終保持靜止，則在物塊m上、下滑動(dòng)的整個(gè)過程中()A.

6、 物塊m上滑所用的時(shí)間大于下滑所用的時(shí)間B. 物塊m下滑時(shí)受到斜劈的作用力豎直向上C. 地面對斜劈M的摩擦力先向左后向右D. 地面對斜劈M的支持力總小于(Mm)g解析：物塊m上滑時(shí)的加速度a1gsingcos，下滑時(shí)的加速度a2gsingcos，因?yàn)閤at2，且a1a2，所以t1t2，A錯(cuò)誤。物塊m下滑時(shí)，具有斜向左下方的加速度a2，所以斜面對物體的作用力(支持力和摩擦力的合力)應(yīng)為斜向左上方，B錯(cuò)誤。以斜面和物塊的整體為研究對象，由于上滑和下滑時(shí)，物塊m的加速度都斜向左下方，所以整體水平方向的合力F合xmax，也應(yīng)水平向左，所以斜劈M受到的摩擦力Ff始終水平向左，C錯(cuò)誤。同理，整體豎直方向的

7、合力F合ymay也應(yīng)豎直向下，斜劈M受到的支持力FNm時(shí)，F(xiàn)f0，方向水平向右；當(dāng)Mm時(shí)，F(xiàn)f0，方向水平向左，故A、C、D正確。答案：ACD8. xx蘇州模擬(多選)一個(gè)單擺懸掛在小車上，隨小車沿斜面下滑。圖中虛線垂直于斜面，虛線平行于斜面，虛線沿豎直方向。下列說法中正確的是()A. 如果斜面是光滑的，擺線將與虛線重合B. 如果斜面是光滑的，擺線將與虛線重合C. 如果斜面粗糙且tan，擺線將位于之間解析：如果斜面是光滑的，對整體知agsin，而重力沿斜面向下的分力產(chǎn)生的加速度正好是gsin，此時(shí)擺線沿斜面方向不產(chǎn)生加速度，擺線與斜面應(yīng)垂直，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)tan時(shí)，a0，擺線將與虛線重

8、合；如果斜面粗糙且0，合力方向沿斜面向下，擺線將位于之間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；如果斜面粗糙且tan，對整體知agsingcos0，合力方向沿斜面向上，擺線將位于之間，因?yàn)榇怪毙泵娣较驔]有加速度，擺線不能越過，選項(xiàng)D正確。答案：AD9. 如圖所示，某小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)測量汽車加速度的簡易裝置：在輔有白紙的方木板上部釘一鐵釘(圖中O點(diǎn))，將一個(gè)小球固定在輕質(zhì)細(xì)線下端，線的上端系在釘子上，木板沿汽車行駛方向豎直放置時(shí)，小球可在豎直面內(nèi)自由擺動(dòng)且不會(huì)與木板摩擦。紙上畫有刻線，其中c刻線在O點(diǎn)正下方，b刻線在bO連線上，bOc30，d刻線在dO連線上，dOc45。使用時(shí)，約定木板右側(cè)為汽車前進(jìn)方向，若開始時(shí)

9、汽車勻速行駛，車速v10 m/s，g取9.8 m/s2，則汽車前進(jìn)時(shí)()A. 若細(xì)線穩(wěn)定在b處，則汽車加速度為4.9 m/s2B. 若細(xì)線穩(wěn)定在d處，則0.5 s內(nèi)汽車速度會(huì)減小4.9 m/sC. 若細(xì)線穩(wěn)定在b處，則0.5 s內(nèi)汽車速度會(huì)增大4.9 m/sD. 若細(xì)線穩(wěn)定在c處，則5 s內(nèi)汽車前進(jìn)了100 m解析：若細(xì)線穩(wěn)定在b處，求出沿水平方向所受合力為Fmgtan30，由牛頓第二定律得，汽車加速度為agtan309.8 m/s25.7 m/s2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若細(xì)線穩(wěn)定在d處，則汽車加速度為agtan459.8 m/s2，則0.5 s內(nèi)汽車速度減小vat4.9 m/s，B項(xiàng)正確；若細(xì)線穩(wěn)定在

10、b處，則0.5 s內(nèi)汽車速度增大vat2.8 m/s，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若細(xì)線穩(wěn)定在c處，汽車勻速運(yùn)動(dòng)，則5 s內(nèi)汽車前進(jìn)的距離為xvt50 m，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B10. xx湖北武漢(多選)如圖甲所示，在光滑水平面上疊放著A、B兩物體。現(xiàn)對A施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測得A的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖乙所示。已知重力加速度g10 m/s2，由圖線可知()A. A的質(zhì)量mA2 kgB. A的質(zhì)量mA6 kgC. A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2D. A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.6解析：由題圖可知，當(dāng)拉力F大于48 N時(shí)，二者相對滑動(dòng)，拉力為48 N時(shí)，對A受力分析，由牛頓第二定律得，F(xiàn)1mAgmAa

11、1，即4810mA6mA，同理可得，拉力為60 N時(shí)，6010mA8mA，解得，mA6 kg，0.2，B、C兩項(xiàng)正確。答案：BC二、非選擇題(本題共3小題，共40分)11. (10分)如圖所示，A、B、C三個(gè)物體以輕質(zhì)細(xì)繩相連，mA2 kg，mB3 kg，mC1 kg，A、C與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25, g10 m/s2，求：(1)系統(tǒng)的加速度；(2)繩1和繩2中的張力大小。解析：(1)對A、B、C系統(tǒng)由牛頓第二定律得mBg(mAmC)g(mAmBmC)a解得a3.75 m/s2(2)設(shè)繩1的張力大小為F1，對C由牛頓第二定律得F1mCgmCa解得F1mCamCg6.25 N設(shè)繩2的張力

12、大小為F2，對A、C整體由牛頓第二定律得F2(mAmC)g(mAmC)a解得F2(mAmC)a(mAmC)g18.75 N答案：(1)3.75 m/s2(2)6.25 N18.75 N12. (15分)有一個(gè)推礦泉水瓶的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如圖所示，AC是長度為L15 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L21 m，瓶子質(zhì)量m0.5 kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4

13、。某選手作用在瓶子上的水平推力F20 N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？解析：(1)要想游戲獲得成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為零，力作用時(shí)間最長，設(shè)最長作用時(shí)間為t1，有力作用時(shí)瓶做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，t1時(shí)刻瓶的速度為v，力停止作用后瓶做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)加速度大小為a2，由牛頓第二定律得：Fmgma1mgma2加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移x1減速運(yùn)動(dòng)過程中的位移x2位移關(guān)系滿足：x1x2L1又va1t1由以上各式解得：t1 s(2)要想游戲獲得

14、成功，瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零，力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則：L1L2v22a1d聯(lián)立解得d0.4 m答案：(1) s(2)0.4 m13. (15分)xx桂林模擬如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L1 m，質(zhì)量為M3 kg的木板(厚度不計(jì))，一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F。(g取10 m/s2)(1)為使小物體與木板恰好不相對滑動(dòng)，F(xiàn)不能超過多少？(2)如果拉力F10 N恒定不變，求小物體所能獲得的最大速率。解析：(1)為使小物體與木板恰好不相對滑動(dòng)，必須是最大靜摩擦力提供最大加速度，即mgma把小物體和木板看作整體，則由牛頓第二定律得F(Mm)a聯(lián)立兩個(gè)式子可得：F(Mm)g0.1(31)10 N4 N(2)小物體的加速度a1g0.110 m/s21 m/s2木板的加速度a2 m/s23 m/s2由a2t2a1t2L解得小物體滑出木板所用時(shí)間t1 s小物體離開木板時(shí)的速度v1a1t1 m/s答案：(1)4 N(2)1 m/s