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

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

2022年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 限時(shí)規(guī)范專(zhuān)題練 2 動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(wú)初速度無(wú)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(zhǎng)為s,則s,對(duì)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(shì)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mAgsin30°mBaB,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(yáng)調(diào)研一條足夠長(zhǎng)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(wú)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(shuō)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(zhǎng)度越短C. 傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大,徑跡的長(zhǎng)度越短D. 木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大,徑跡的長(zhǎng)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(guò)程中出現(xiàn)相對(duì)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(zhǎng)度越長(zhǎng),D項(xiàng)正確。答案:D5. 2013年8月14日,中國(guó)乒乓球公開(kāi)賽在蘇州市體育中心體育館拉開(kāi)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(duì)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(duì)球的作用力大小為mgcosC. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力大小為(Mm)g/cosD. 運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力大小為(Mm)g/tan解析:以乒乓球?yàn)檠芯繉?duì)象,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(duì)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(guò)程中()A. 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(duì)斜劈M的摩擦力先向左后向右D. 地面對(duì)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a1>a2,所以t1<t2,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(duì)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(duì)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x(chóng)max,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,整體豎直方向的合力F合ymay也應(yīng)豎直向下,斜劈M受到的支持力FN<(Mm)g,D正確。答案:D7. (多選)如圖所示,小車(chē)的質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m,人用恒力F拉繩,若人與車(chē)保持相對(duì)靜止,且地面為光滑的,不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量,則車(chē)對(duì)人的摩擦力可能是()A. 0 B. F,方向向右C. F,方向向左 D. F,方向向右解析:取人和小車(chē)為一整體,由牛頓第二定律得:2F(Mm)a,設(shè)車(chē)對(duì)人的摩擦力大小為Ff,方向水平向右,對(duì)人應(yīng)用牛頓第二定律得:FFfma。可求得:FfF,由此可見(jiàn):當(dāng)Mm時(shí),F(xiàn)f0;當(dāng)M>m時(shí),F(xiàn)f>0,方向水平向右;當(dāng)M<m時(shí),F(xiàn)f<0,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(chē)上,隨小車(chē)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(shuō)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D. 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(duì)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,擺線將與虛線重合;如果斜面粗糙且<tan,對(duì)整體知agsingcos>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(duì)整體知agsingcos<0,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](méi)有加速度,擺線不能越過(guò),選項(xiàng)D正確。答案:AD9. 如圖所示,某小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量汽車(chē)加速度的簡(jiǎn)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(chē)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(huà)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(chē)前進(jìn)方向,若開(kāi)始時(shí)汽車(chē)勻速行駛,車(chē)速v10 m/s,g取9.8 m/s2,則汽車(chē)前進(jìn)時(shí)()A. 若細(xì)線穩(wěn)定在b處,則汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)加速度為agtan30°9.8× m/s25.7 m/s2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若細(xì)線穩(wěn)定在d處,則汽車(chē)加速度為agtan45°9.8 m/s2,則0.5 s內(nèi)汽車(chē)速度減小vat4.9 m/s,B項(xiàng)正確;若細(xì)線穩(wěn)定在b處,則0.5 s內(nèi)汽車(chē)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(chē)勻速運(yùn)動(dòng),則5 s內(nèi)汽車(chē)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(duì)A施加水平向右的拉力F,通過(guò)傳感器可測(cè)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(duì)滑動(dòng),拉力為48 N時(shí),對(duì)A受力分析,由牛頓第二定律得,F(xiàn)1mAgmAa1,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(duì)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(duì)C由牛頓第二定律得F1mCgmCa解得F1mCamCg6.25 N設(shè)繩2的張力大小為F2,對(duì)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(kāi)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(guò)程中倒下,均視為失敗。其簡(jiǎn)化模型如圖所示,AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)15 m的水平桌面,選手們可將瓶子放在A點(diǎn),從A點(diǎn)開(kāi)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(zhǎng)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。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(wèn):(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)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(zhǎng),設(shè)最長(zhǎng)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(guò)程中的位移x1減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移x2位移關(guān)系滿(mǎn)足:x1x2L1又va1t1由以上各式解得:t1 s(2)要想游戲獲得成功,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(zhǎng)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(duì)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(duì)滑動(dòng),F(xiàn)不能超過(guò)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(duì)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a1g0.1×10 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(kāi)木板時(shí)的速度v1a1t1 m/s答案:(1)4 N(2)1 m/s

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