（新課標(biāo)）2020高考物理總復(fù)習(xí) 課時檢測（十六）動力學(xué)的三類典型問題（題型研究課）（含解析）.doc

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課時檢測(十六) 動力學(xué)的三類典型問題 (題型研究課)1.(2019武漢模擬)如圖所示，兩黏連在一起的物塊a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，放在光滑的水平桌面上，現(xiàn)同時給它們施加方向如圖所示的水平推力Fa和水平拉力Fb，已知FaFb，則a對b的作用力()A必為推力B必為拉力C可能為推力，也可能為拉力D不可能為零解析：選C將a、b視為一個整體，加速度a，單獨(dú)對a進(jìn)行分析，設(shè)a、b間的作用力為Fab，則a，即Fab，由于不知道m(xù)a與mb的大小關(guān)系，故Fab可能為正，可能為負(fù)，也可能等于0，C正確。2.(2019哈爾濱模擬)如圖所示，質(zhì)量為m1和m2的兩物塊放在光滑的水平地面上。用輕質(zhì)彈簧將兩物塊連接在一起。當(dāng)用水平力F作用在m1上時，兩物塊均以加速度a做勻加速運(yùn)動，此時，彈簧伸長量為x；若用水平力F作用在m1上時，兩物塊均以加速度a2a做勻加速運(yùn)動，此時彈簧伸長量為x，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則下列關(guān)系正確的是()AF2FBx2xCF2F Dx2x解析：選A把兩個物塊視為整體，由牛頓第二定律可得F(m1m2)a，F(xiàn)(m1m2)a，又a2a，可得F2F，選項(xiàng)A正確，C錯誤；隔離m2，由牛頓第二定律得kxm2a，kxm2a，解得x2x，選項(xiàng)B、D錯誤。3.如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(m1在光滑地面上，m2在空中)。已知力F與水平方向的夾角為，則m1的加速度大小為()A. B.C. D.解析：選Am1、m2在水平方向上加速度相同，把m1、m2看成一個整體，由牛頓第二定律可得Fcos (m1m2)a，所以a，選項(xiàng)A正確。4.如圖所示，粗糙水平面上放置B、C兩物體，物體A疊放在C上，A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B、C與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，其間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT?，F(xiàn)用水平拉力F拉B，使A、B、C以同一加速度向右運(yùn)動，則() A此過程中C受到五個力的作用B當(dāng)F逐漸增大到FT時，輕繩剛好被拉斷C當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時，輕繩剛好被拉斷D若水平面光滑，則輕繩剛拉斷時，A、C間的摩擦力為解析：選C對A受力分析，A受重力、支持力和向右的靜摩擦力作用，可知C受重力、A對C的壓力、地面的支持力、輕繩的拉力、A對C的摩擦力以及地面的摩擦力六個力的作用，故A錯誤；對整體分析，整體的加速度ag，對A、C整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)繩4mg4ma，解得F繩F，當(dāng)F1.5FT時，輕繩剛好被拉斷，故B錯誤，C正確；若水平面光滑，輕繩剛拉斷時，對A、C整體分析，加速度a，隔離A單獨(dú)分析，A受到的摩擦力Ffma，故D錯誤。5.(2019黃岡質(zhì)檢)如圖所示，bc 為固定在小車上的水平橫桿，物塊 M 串在桿上，靠摩擦力保持相對桿靜止，M 又通過輕細(xì)線懸吊著一小球 m, 此時小車正以大小為 a 的加速度向右做勻加速運(yùn)動，而 M、m 均相對小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為 。小車的加速度逐漸增加，M 始終和小車保持相對靜止，當(dāng)加速度增加到2a時()A橫桿對M的摩擦力增加到原來的2倍B橫桿對M的彈力增加到原來的2倍 C細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍D細(xì)線的拉力增加到原來的2倍解析：選A對m和M組成的整體，分析受力如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得，水平方向：Ff(Mm)a，豎直方向：FN(Mm)g，則當(dāng)加速度增加到2a時，橫桿對M的摩擦力Ff增加到原來的2倍，橫桿對M的彈力與兩個物體受到的總重力大小相等，保持不變，故A正確，B錯誤；以小球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰θ鐖D乙所示，由牛頓第二定律得mgtan ma，解得tan ，當(dāng)a增加到2a時，tan 變?yōu)樵瓉淼膬杀?，但不是原來?倍，細(xì)線的拉力FT，可知a變?yōu)?a時，F(xiàn)T不是原來的2倍，故C、D錯誤。6(多選)質(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同，將它們通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，如圖甲所示，輕繩平行于傾角為的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦。若互換兩物塊位置，按圖乙所示位置放置，然后釋放M，斜面仍保持靜止。則下列說法正確的是()A輕繩的拉力等于MgB輕繩的拉力等于mgCM運(yùn)動的加速度大小為(1sin )gDM運(yùn)動的加速度大小為g解析：選BC互換位置前，M靜止在斜面上，則有：Mgsin mg，互換位置后，對M有：MgFTMa，對m有：FTmgsin ma，又FTFT，解得：a(1sin )g，F(xiàn)Tmg，故A、D錯，B、C對。7.(多選)如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數(shù)為，B與地面間的動摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對A施加一水平拉力F，則下列說法正確的是()A當(dāng)F2mg時，A、B都相對地面靜止B當(dāng)Fmg時，A的加速度為gC當(dāng)F3mg時，A相對B滑動D無論F為何值，B的加速度不會超過g解析：選BCDA、B相對靜止時，對A、B整體應(yīng)用牛頓第二定律，有F3mg3ma；對B，在A、B恰好要發(fā)生相對運(yùn)動時，2mg3mgma，解得F3mg，可見，當(dāng)F3mg時，A相對B滑動，C正確；對A、B整體，地面對B的最大靜摩擦力為mg，故當(dāng)mgF3mg時，A、B相對地面運(yùn)動，A錯誤；當(dāng)Fmg時，A、B相對靜止，對整體有mg3mg3ma，解得ag，B正確；無論F為何值，B所受最大的動力為A對B的最大靜摩擦力2mg，故B的最大加速度aBmg，D正確。8(多選)如圖甲所示，水平地面上固定一足夠長的光滑斜面，斜面頂端有一理想定滑輪，一輕繩跨過滑輪，繩兩端分別連接小物塊A和B。保持A的質(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量m，當(dāng)B的質(zhì)量連續(xù)改變時，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線如圖乙所示(m0、a1、a2均未知)。設(shè)加速度沿斜面向上的方向?yàn)檎较?，空氣阻力不?jì)，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的傾角為，下列說法中正確的是()A若已知，可求出A的質(zhì)量B若未知，可求出圖乙中a1的值C若已知，可求出圖乙中a2的值D若已知，可求出圖乙中m0的值解析：選BC由題圖乙知，mm0時，A的加速度a0，則此時，受力平衡，對A、B分析得m0gmAgsin ，由于m0未知，所以不能求出mA的大小，同理mA未知，所以不能求出m0的大小，故A、D項(xiàng)錯誤；設(shè)繩的拉力為T，加速度大小為a，m任意時，對B由牛頓第二定律得mgTma，對A由牛頓第二定律得TmAgsin mAa，解得ag，當(dāng)m趨向無窮大時，a趨向于g，所以a1g，即a1與無關(guān)，故B項(xiàng)正確；aa2時，m0，即繩對A的拉力為零，有mAgsin mAa2，解得a2gsin ，已知，所以可以求a2的值，故C項(xiàng)正確。9(2019寧德質(zhì)檢)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物塊A、B的質(zhì)量分別為2m、m。A放在光滑水平桌面上，一不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，兩端分別與A、B相連接，A和滑輪間的輕繩與桌面平行?，F(xiàn)將A從靜止釋放，當(dāng)B落地時，A還在桌面上。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)B落地前的加速度a的大??；(2)B落地前滑輪對輪軸的壓力F的大小。解析：(1)B落地前，對于A，取水平向左為正，對于B，取豎直向下為正，根據(jù)牛頓第二定律得，T2ma，mgTma，解得Tmg，ag。(2)滑輪對輪軸的壓力大小等于滑輪受到兩段輕繩的壓力大小，由幾何關(guān)系可得，F(xiàn)2Tcos 45mg。答案：(1)g(2)mg10.如圖所示，靜止在光滑水平面上的斜面體，質(zhì)量為M，傾角為。其斜面上有一靜止的滑塊，質(zhì)量為m，兩者之間的動摩擦因數(shù)為，滑塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)給斜面體施加水平向右的力F使斜面體加速運(yùn)動。(1)若要使滑塊與斜面體一起加速運(yùn)動，求力F的最大值；(2)若要使滑塊做自由落體運(yùn)動，求力F的最小值。解析：(1)當(dāng)滑塊與斜面體一起向右加速運(yùn)動時，力F越大，加速度越大，當(dāng)F最大時，斜面體對滑塊的靜摩擦力達(dá)到最大值Ffm，滑塊受力如圖所示。設(shè)滑塊與斜面體一起加速運(yùn)動的最大加速度為a，F(xiàn)Ncos Ffmsin mgFfmcos FNsin ma由題意知FfmFN聯(lián)立解得ag對整體受力分析F(Mm)a聯(lián)立解得F。(2)要使滑塊做自由落體運(yùn)動，滑塊與斜面體之間沒有力的作用，滑塊的加速度為g，設(shè)此時斜面體的加速度為aM，則對斜面體：FMaM當(dāng)水平向右的力F最小時，二者沒有相互作用但仍接觸，則有tan ，即tan 聯(lián)立解得F。答案：(1)(2)11.如圖所示，一兒童玩具靜止在水平地面上，一個幼兒用沿與水平面成30角的恒定拉力F拉著它沿水平地面運(yùn)動。已知拉力F6.5 N，玩具的質(zhì)量m1 kg，經(jīng)過時間t2.0 s，玩具移動了距離x2 m，這時幼兒松開手，玩具又滑行了一段距離后停下(取g10 m/s2)。求：(1)玩具與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)松開手后玩具還能運(yùn)動多遠(yuǎn)；(3)幼兒要拉動玩具，拉力F與水平地面夾角多大時最省力。解析：(1)玩具做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由位移公式可得xat2解得a m/s2對玩具，由牛頓第二定律得Fcos 30(mgFsin 30)ma解得。(2)松手時，玩具的速度vat2 m/s松手后，由牛頓第二定律得mgma解得a m/s2由勻變速運(yùn)動的速度位移公式得玩具的位移x0.6 m1.04 m。(3)設(shè)拉力F與水平地面的夾角為，玩具要在水平地面上運(yùn)動，則Fcos Ff0FfFN在豎直方向上，由平衡條件得FNFsin mg解得F由數(shù)學(xué)知識得cos sin sin(60)當(dāng)30時，拉力F最小，最省力。答案：(1)(2)1.04 m(3)30