江苏省2019版高考物理复习专题一第五讲力学的经典模型（一）课后达标检测卷（含解析）.docx

力学的经典模型（一）1.某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态。若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是()A细绳受到拉力逐渐减小B砖块受到的摩擦力可能为零C砖块一定不可能被绳子拉离地面D砖块受到的摩擦力一直不变解析：选C对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图。根据共点力平衡条件，有Tsin F，Tcos mgF浮，解得T，当风力增大时，绳子的拉力T也增大，A错误；再对气球和砖块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和摩擦力，根据共点力平衡条件，有N(Mm)gF浮，fF，当风力增大时，地面支持力不变，与风力无关，砖块不可能被绳子拉离地面，C正确；砖块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故砖块受到的静摩擦力随风力的增大而逐渐增大，滑动后砖块受滑动摩擦力，由于所受支持力不变，故滑动摩擦力不变，故砖块受到的摩擦力先增加后不变，B、D错误。2我国的高铁技术在世界处于领先地位，高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳，放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。图乙为高铁车厢示意图，A、B两物块相互接触放在车厢里的水平桌面上，物块与桌面间的动摩擦因数相同。A的质量比B的质量大，车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，A、B相对于桌面始终保持静止，下列说法正确的是()AA受到2个力的作用BB受到3个力的作用CA、B均受到桌面向右的摩擦力DB受到A对它向右的弹力解析：选A车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，此时物块A、B均向右做匀速运动，故A、B均只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故水平方向均不受摩擦力，同时A、B间也没有弹力作用，故A正确，B、C、D错误。3.如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，若最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则此过程中，地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是()AF1先变大后不变BF1先变小后变大再不变CF2先变大后不变DF2始终变大解析：选B刚开始弹簧处于伸长状态，对A的作用力向右，对B的作用力向左，而A、B均静止，所以刚开始的F1方向水平向右，F2方向水平向左，当用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B时，刚开始，未拉动B，弹簧弹力不变，F2不变，F1减小；当F等于弹簧弹力时，F1等于零，F继续增大，F1反向增大，当F1增大到最大静摩擦力时，B物体开始运动，此后变为滑动摩擦力，不发生变化，而弹簧被拉伸，弹力变大，A仍静止，所以F2变大，所以对A的摩擦力F2先不变，后变大，对B的摩擦力F1先变小后变大再不变，故B正确。4.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，乘客()A处于超重状态B不受摩擦力的作用C受到向后(水平向左)的摩擦力作用D所受力的合力竖直向上解析：选C当车减速上坡时，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度与车的加速度相同，根据牛顿第二定律知人的合力沿斜面向下，合力的大小不变，人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力，如图所示。将加速度沿竖直方向和水平方向分解，则有竖直向下的加速度，则：mgNmay，Nmg，乘客处于失重状态，故A、B、D错误，C正确。5.如图所示，用两根完全相同的轻质弹簧，将质量为m的小球悬挂在小车内。当小车沿水平方向运动，且小球与车相对静止时，弹簧A与竖直方向的夹角30，弹簧B水平，两根弹簧的长度仍相同。关于小车的运动，下列说法可能正确的是()A小车向左做匀速直线运动B小车以加速度g向右做匀加速运动C小车以加速度g向右做匀减速运动D小车以加速度g向左做匀减速运动解析：选D设弹簧伸长量为x，则：kxcos 30mg，kxkxsin 30ma；联立得：ag，方向与B拉力的方向相同，即向右；故小车以加速度g向左做匀减速运动或向右做匀加速运动，故D正确。6.如图所示，两个质量分别为m1 、m2的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，A、B与传送带间动摩擦因数均为。传送带顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为aA和aB，(弹簧在弹性限度内，重力加速度为g)则()AaAg，aBg BaAg，aB0CaAg，aB0 DaAg，aBg解析：选C对物块B分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：m2gkx，则x。以两个物块组成的整体为研究对象，则绳子的拉力：T(m1m2)g；突然剪断轻绳的瞬间，绳子的拉力减小为0，而弹簧的弹力不变，则A受到的合外力与T大小相等，方向相反，则：aA；B在水平方向仍然受到弹簧的拉力和传送带的摩擦力，合外力不变，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0，故选项C正确，A、B、D错误。7.如图所示，质量为mA2 kg的物块A和质量为mB4 kg的物块B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k100 N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压缩弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B在水平拉力F作用下向右做加速度为a2 m/s2的匀加速直线运动，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为0.5，下列说法正确的是()A因为物块B做匀加速直线运动，所以拉力F是恒力B拉力F的最大值为Fmax38 NC物块B与物块A分离时弹簧处于伸长状态，其伸长量为x6 cmD物块B与物块A分离时弹簧处于压缩状态，其压缩量为x14 cm解析：选D物块A、B分离前，以A、B整体为研究对象，Fkxf(mAmB)a，由于弹簧的压缩量x逐渐减小，所以F需逐渐增大，选项A错误；物块A、B分离时拉力F达到最大值，以B为研究对象，FmaxmBgmBa，解得Fmax28 N，以A为研究对象，kx0mAgmAa，解得x014 cm，故B、C错误，D正确。8.如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是()AA与墙面间存在压力BA与墙面间存在静摩擦力CA物块共受3个力作用DB物块共受5个力作用解析：选C以三个物块组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，墙对A没有压力，因而也没有摩擦力，A、B错误；对A：受到重力、B的支持力和摩擦力3个力作用，C正确；先对A、B整体研究，水平方向上：墙对A没有压力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力，再对B分析：受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力，共4个力作用，D错误。9.多选如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为。对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是()AFMaBmaCmgDMa解析：选AB对木块：Ffma，对小车：FFfMa，故木块受到的摩擦力的大小Ffma或FfFMa，故A、B正确。10多选如图所示，两个质量分别为m12 kg、m23 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()A系统运动稳定时，弹簧秤的示数是50 NB系统运动稳定时，弹簧秤的示数是26 NC在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2D在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为15 m/s2解析：选BC设弹簧的弹力大小为F，根据牛顿第二定律对整体有：a m/s22 m/s2，方向水平向右，对m1：F1Fm1a，代入解得F26 N，故A错误，B正确；在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为a1 m/s213 m/s2，方向水平向左，故C正确，D错误。11.多选如图所示，水平传送带A、B两端相距x4 m，以v04 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转，今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数0.4，取重力加速度大小g10 m/s2，则煤块从A运动到B的过程中()A煤块从A运动到B的时间是2.25 sB煤块从A运动到B的时间是1.5 sC划痕长度是0.5 mD划痕长度是2 m解析：选BD根据牛顿第二定律得，小煤块的加速度ag4 m/s2，则匀加速运动的时间t11 s，匀加速运动的位移x1at1241 m2 m，则小煤块匀速运动的位移x2xx14 m2 m2 m，匀速运动的时间t20.5 s，所以小煤块从A运动到B的时间tt1t21.5 s，故A错误，B正确。在煤块匀加速运动的过程中，传送带的位移x3v0t141 m4 m，则划痕的长度xx3x14 m2 m2 m，故C错误，D正确。12.如图所示，一个两端装有固定挡板的质量M2 kg的长木板静止在光滑的水平地面上，在长木板上放着一个静止的、质量为m1 kg的小物体，其左端用一根轻质弹簧与长木板左端的挡板相连(此时弹簧处于压缩状态，弹力大小为2 N)，右端用一根恰好处于伸直状态的细线和长木板右端的挡板相连，系统保持静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对长木板施以水平向右的作用力F，使长木板由静止开始运动，在力F由0逐渐增加到15 N的过程中，小物体始终与长木板相对静止，以下说法正确的是()A物体与长木板间的动摩擦因数为0.2B物体在某一时刻受到的摩擦力可能为0C细线中的张力始终为0D当F增加到12 N时，细线中才开始有张力解析：选B由题意可知，物体在长木板上的最大静摩擦力大于或等于2 N，在力F由0逐渐增加到12 N的过程中，整体的加速度满足0a4 m/s2，物体所受的摩擦力先由向左的2 N减为0，后反向增加为2 N，当F6 N时物体受到的摩擦力为0，B正确。这一过程中细线中的张力为零；但当F增加到大于12 N时，如果最大静摩擦力恰好为2 N，假设没有细线，物体就会相对长木板向左运动，故细线中会产生张力；如果最大静摩擦力大于2 N，F增加到大于12 N时，细线中的张力仍可能为0，本题不知道最大静摩擦力的大小，故无法判断细线中何时出现张力，也无法求出动摩擦因数，A、C、D均错误。13多选如图甲所示为倾斜的传送带，正以恒定的速度v沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37，一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到传送带顶端的速度恰好为零，其运动的vt图像如图乙所示，已知重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，则下列判断正确的是()A传送带的速度为4 m/sB传送带底端到顶端的距离为32 mC物块与传送带间的动摩擦因数为0.1D物块所受摩擦力的方向一直与物块运动的方向相反解析：选AB由题图乙知，物块先做匀减速直线运动，速度达到传送带速度后(在t2 s时刻)，由于重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，物块继续向上做匀减速直线运动，从图像可知传送带的速度为4 m/s，故A正确。物块上升的位移大小等于vt图像所包围的面积大小，为x2 m m32 m，所以传送带底端到顶端的距离为32 m，故B正确。02 s内物块的加速度大小为a m/s210 m/s2，根据牛顿第二定律得：mgsin 37mgcos 37ma，解得0.5，故C错误。在02 s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；24 s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，故D错误。14.如图所示，一小物块(可看成质点)从A点沿竖直光滑的圆弧轨道，由静止开始滑下，圆弧轨道的半径R0.25 m，末端B点与水平传送带相切，物块由B点滑上粗糙的传送带。若传送带静止，物块滑到传送带的末端C点后做平抛运动，落到水平地面上的D点，已知C点到地面的高度H20 m，D点到C点的水平距离为x14 m，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)物块滑到C点时速度的大小；(2)若传送带顺时针匀速转动，且物块最后落地点到C点的水平距离x不随传送带转动速度变化而改变，试求传送带转动速度v的取值范围。解析