高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題4 動(dòng)力學(xué)中??嫉摹叭齻€(gè)物理模型”練習(xí) 新人教版
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1、 微專題四 動(dòng)力學(xué)中??嫉摹叭齻€(gè)物理模型” [A級(jí)—基礎(chǔ)練] 1.(08786280)(2018湖南衡陽(yáng)聯(lián)考)如圖甲所示,將一物塊P輕輕放在水平足夠長(zhǎng)的傳送帶上,取向右為速度的正方向,物塊P最初一段時(shí)間的速度—時(shí)間圖象如圖乙所示,關(guān)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況描述正確的是 ( ) A.一定是向右的勻加速運(yùn)動(dòng) B.可能是向右的勻速運(yùn)動(dòng) C.一定是向左的勻加速運(yùn)動(dòng) D.可能是向左的勻速運(yùn)動(dòng) 解析:A [由題意可知:物塊P向右做加速運(yùn)動(dòng),初始做加速度為μg的加速運(yùn)動(dòng),然后與傳送帶相對(duì)靜止一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng),故A正確.] 2.(08786281)(2018河南信陽(yáng)高級(jí)中學(xué)大
2、考)身體素質(zhì)拓展訓(xùn)練中,人從豎直墻壁的頂點(diǎn)A沿光滑桿自由下滑到傾斜的木板上(人可看成質(zhì)點(diǎn)),若木板的傾斜角不同,人沿著三條不同路徑AB、AC、AD滑到木板上的時(shí)間分別為t1、t2、t3,若已知AB、AC、AD與板的夾角分別為70、90和105,則( )
A.t1>t2>t3
B.t1
3、,又稱連續(xù)輸送機(jī).如圖所示,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)初速度地放在傳送帶上,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.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 D.傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大,徑跡的長(zhǎng)度越短 解析:C [剛放上木炭包時(shí),木炭包的速度慢,傳送帶的速度快,木炭包相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng),所以黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè),所以A錯(cuò)誤.木炭包在傳送帶上運(yùn)動(dòng)靠的是與傳送帶之間的摩擦力,摩擦力作為它的合力產(chǎn)生加速度,所以由牛頓第二定律知,μmg=
4、ma,所以a=μg,當(dāng)達(dá)到共同速度時(shí),不再有相對(duì)滑動(dòng),由v2=2ax得,木炭包位移x木=,設(shè)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)間為t,由v=at得t=,此時(shí)傳送帶的位移為x傳=vt=,所以相對(duì)滑動(dòng)的位移是Δx=x傳-x木=,由此可知,黑色的徑跡與木炭包的質(zhì)量無(wú)關(guān),所以B錯(cuò)誤.木炭包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)越大,徑跡的長(zhǎng)度越短,所以C正確.傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大,徑跡的長(zhǎng)度越長(zhǎng),所以D錯(cuò)誤.] 4.(08786282)(2018唐山一中模擬)一皮帶傳送裝置如圖所示,輕彈簧一端固定,另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦.現(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上,彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度且軸線水平.若在彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)到
5、最長(zhǎng)的過(guò)程中,滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速,則在此過(guò)程中滑塊的速度和加速度變化情況是 ( ) A.速度增大,加速度增大 B.速度增大,加速度減小 C.速度先增大后減小,加速度先增大后減小 D.速度先增大后減小,加速度先減小后增大 解析:D [因滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速,故滑塊始終受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力,由μmg-kx=ma可知,滑塊的加速度先減小后反向增大,而滑塊的速度先增大后減小,直到速度為零,故只有D項(xiàng)正確.] 5.如圖所示,在光滑平面上有一靜止小車,小車上靜止地放置著一小物塊,物塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,用水平恒力F拉動(dòng)小車,物塊的加速度為a1,小車的加
6、速度為a2.當(dāng)水平恒力F取不同值時(shí),a1與a2的值可能為(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2)( ) A.a(chǎn)1=2 m/s2,a2=3 m/s2 B.a(chǎn)1=3 m/s2,a2=2 m/s2 C.a(chǎn)1=5 m/s2,a2=3 m/s2 D.a(chǎn)1=3 m/s2,a2=5 m/s2 解析:D [當(dāng)F<μmg=3 m/s2m時(shí),物塊與小車一起運(yùn)動(dòng),且加速度相等,最大共同加速度為amax=μg=3 m/s2,故A、B錯(cuò)誤;當(dāng)F≥3 m/s2m時(shí),小車的加速度大于物塊的加速度,此時(shí)物塊與小車發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊的加速度最大,由牛頓第二定律得:a1==μg=3 m/s2,小車的加速度a2>
7、3 m/s2,故C錯(cuò)誤,D正確.] 6.如圖所示,物塊A放在木板B上,A、B的質(zhì)量均為m,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.若將水平力作用在A上,使A剛好要相對(duì)B滑動(dòng),此時(shí)A的加速度為a1;若將水平力作用在B上,使B剛好要相對(duì)A滑動(dòng),此時(shí)B的加速度為a2,則a1與a2的比為( ) A.1∶1 B.2∶3 C.1∶3 D.3∶2 解析:C [當(dāng)水平力作用在A上,使A剛好要相對(duì)B滑動(dòng),臨界情況是A、B的加速度相等.隔離對(duì)B分析,B的加速度為aB=a1==μg.當(dāng)水平力作用在B上,使B剛好要相對(duì)A滑動(dòng),此時(shí)A、B間的摩擦力剛好達(dá)到最大,A、B的
8、加速度相等,有a1=a2==μg,可得a1∶a2=1∶3.故選C.] 7.(08786283)(多選)(2018鹽城1月檢測(cè))如圖甲所示,以速度v逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的夾角為θ.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊輕輕地放在傳送帶的上端,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則乙圖中能夠正確地描述小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖線可能是( ) 解析:CD [木塊放上后一定先向下加速,由于傳送帶足夠長(zhǎng),所以一定有木塊速度大小等于傳送帶速度大小的機(jī)會(huì),此時(shí)若重力沿傳送帶向下的分力大小大于最大靜摩擦力,則之后木塊繼續(xù)加速,但加速度變小了;而若重力沿傳送帶向下的分力大小小于或等于最大靜摩擦力
9、,則木塊將隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),故C、D項(xiàng)正確,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤.] 8.(08786284)(多選)如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上,其上放置小滑塊A.木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí),用傳感器測(cè)出木板B的加速度a,得到如圖乙所示的aF圖象,已知g取10 m/s2,則( ) 甲 乙 A.滑塊A的質(zhì)量為4 kg B.木板B的質(zhì)量為1 kg C.當(dāng)F=10 N時(shí)木板B的加速度為4 m/s2 D.滑塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 解析:BC [當(dāng)F=8 N時(shí),加速度為a=2 m/s2,對(duì)整體分析,由牛頓第二定律有F=(M+m)a,代入數(shù)據(jù)解得
10、M+m=4 kg,當(dāng)F>8 N時(shí),對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律得a==F-,由題圖圖象可知,圖線的斜率k===kg-1=1 kg-1,解得M=1 kg,滑塊的質(zhì)量為m=3 kg,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)F大于8 N時(shí)的圖線知,F(xiàn)=6 N時(shí)a=0,即0=6-,代入數(shù)據(jù)解得μ=0.2,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由圖示圖象可知,當(dāng)F=10 N時(shí),滑塊與木板相對(duì)滑動(dòng),B滑動(dòng)的加速度為a=10 m/s2- m/s2=4 m/s2,故C正確.] [B級(jí)—能力練] 9.(08786285)(多選)(2018河北唐山一中調(diào)研)如圖所示,將小砝碼放在桌面上的薄紙板上,若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,
11、砝碼到紙板左端的距離和到桌面右端的距離均為d.現(xiàn)用水平向右的恒定拉力F拉動(dòng)紙板,下列說(shuō)法正確的是( ) A.紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),紙板所受摩擦力的大小為μ(M+m)g B.要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng),F(xiàn)一定大于2μ(M+m)g C.若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于,砝碼不會(huì)從桌面上掉下 D.當(dāng)F=μ(2M+3m)g時(shí),砝碼恰好到達(dá)桌面邊緣 解析:BC [對(duì)紙板分析,當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的摩擦力為μ(M+m)g+μMg,故A錯(cuò)誤.設(shè)砝碼的加速度為a1,紙板的加速度為a2,則有:f1=Ma1,F(xiàn)-f1-f2=ma2,發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要a2>a1,代入數(shù)據(jù)解得:F>2μ(M+m)g,故
12、B正確.若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于,砝碼勻加速運(yùn)動(dòng)的位移小于==,勻減速運(yùn)動(dòng)的位移小于==,則總位移小于d,不會(huì)從桌面上掉下,故C正確.當(dāng)F=μ(2M+3m)g時(shí),砝碼未脫離紙板時(shí)的加速度a1=μg,紙板的加速度a2==2μg,根據(jù)a2t2-a1t2=d,解得t= ,則此時(shí)砝碼的速度v=a1t=,砝碼脫離紙板后做勻減速運(yùn)動(dòng),勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a′=μg,則勻減速運(yùn)動(dòng)的位移x===d,而勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x′=a1t2=d,可知砝碼離開桌面,D錯(cuò)誤.] 10.(08786286)(多選)如圖所示,三角形傳送帶以1 m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩邊傾斜的傳送帶長(zhǎng)都是2 m且與水平方向的夾角均
13、為37.現(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以1 m/s的初速度沿傳送帶下滑,兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.下列判斷正確的是( ) A.物塊A先到達(dá)傳送帶底端 B.物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端 C.傳送帶對(duì)物塊A、B的摩擦力都沿傳送帶向上 D.物塊A下滑過(guò)程中相對(duì)傳送帶的路程小于物塊B下滑過(guò)程中相對(duì)傳送帶的路程 解析:BCD [A、B都以1 m/s的初速度沿傳送帶下滑,故傳送帶對(duì)兩物塊的滑動(dòng)摩擦力均沿傳送帶向上,大小也相等,故兩物塊沿傳送帶向下的加速度大小相同,滑到底端時(shí)位移大小相同,故時(shí)間相同,故A錯(cuò)誤,
14、B、C正確;A物塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同,相對(duì)路程較小,故D正確.] 11.(2018安徽合肥質(zhì)檢)如圖所示,某皮帶傳動(dòng)裝置與水平面夾角為30,兩輪軸心相距L=2 m,A、B分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn),傳送帶不打滑.現(xiàn)傳送帶沿順時(shí)針方向以v=2.5 m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),將一小物塊輕輕地放置于A點(diǎn),小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,g取10 m/s2.試求: (1)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的時(shí)間; (2)若傳送帶速度可以任意調(diào)節(jié),當(dāng)小物塊在A點(diǎn)以v0=3 m/s的速度沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí),小物塊到達(dá)B點(diǎn)的速度范圍. 解析:(1)剛開始小物塊沿傳送帶向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a1,根據(jù)牛頓第
15、二定律有μmgcos 30-mgsin 30=ma1,解得a1=2.5 m/s2. 設(shè)小物塊速度等于2.5 m/s時(shí),小物塊對(duì)地位移為L(zhǎng)1,用時(shí)為t1,則t1== s=1 s. L1==m=1.25 m, 因L1<L且μ>tan 30,故小物塊速度等于2.5 m/s時(shí),將做勻速直線運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),設(shè)用時(shí)為t2,則t2==0.3 s,故小物塊從A到B所用時(shí)間為t=t1+t2=1.3 s. (2)由于傳送帶速度可以任意調(diào)節(jié),則小物塊從A到B一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)的速度最大.由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v-v=2a1L,解得vB=8 m/s. 小物塊從A到B一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B
16、點(diǎn)的速度最小,由牛頓第二定律有mgsin 30+μmgcos 30=ma2,解得a2=12.5 m/s2. 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知v′=v-2a2L,解得vB′=2 m/s. 即小物塊到達(dá)B點(diǎn)的速度范圍為2 m/s≤vB≤8 m/s. 答案:(1)1.3 s (2)2 m/s≤vB≤8 m/s 12.(08786287)(2018河南中原名校聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量M=1 kg的木板靜置于傾角θ=37、足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面底端.質(zhì)量m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=4 m/s從木板的下端沖上木板,同時(shí)在木板上端施加一個(gè)沿斜面向上的F=3.2 N的恒力.若小物塊恰好不從木板的上端滑下
17、,求木板的長(zhǎng)度l為多少?已知小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8. 解析:由題意,小物塊向上做勻減速運(yùn)動(dòng),木板向上做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到木板的上端時(shí),恰好和木板共速.設(shè)小物塊的加速度為a,由牛頓第二定律得,mgsin θ+μmgcos θ=ma,設(shè)木板的加速度為a′,由牛頓第二定律得,F(xiàn)+μmgcos θ-Mgsin θ=Ma′,設(shè)二者共速時(shí)的速度為v,經(jīng)歷的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v=v0-at,v=a′t;小物塊的位移為s,木板的位移為s′,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得,s=v0t-at2,s′=a′t2;小物塊恰好不從木板上端滑下,有s-s′=l,聯(lián)立解得l=0.5 m. 答案:0.5 m 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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