高三物理一轮复习 高频考点强化（二）动力学综合问题.doc

高频考点强化(二) 动力学综合问题(45分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。16题为单选题,710题为多选题)1.一质点受多个力的作用,处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()a.a和v都始终增大b.a和v都先增大后减小c.a先增大后减小,v始终增大d.a和v都先减小后增大【解题指导】解答本题时应注意理解以下两点:(1)知道共点力的平衡条件。(2)能根据牛顿第二定律分析加速度。【解析】选c。质点受多个力的作用,处于静止状态,则多个力的合力为零,其中任意一个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反,使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来的大小,则所有力的合力先变大后变小,但合力的方向不变,根据牛顿第二定律,a先增大后减小,v始终增大,故选c。2.(2017中山模拟)如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,所受空气阻力与速度成正比,重力加速度g取10m/s2。关于热气球,下列说法正确的是()a.所受浮力大小为4 830 nb.加速上升过程中热气球处于完全失重状态c.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sd.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为200 n【解析】选a。热气球从地面刚开始竖直上升时,速度为零,故阻力为零,热气球受重力和浮力,根据牛顿第二定律有:f浮-mg=ma,解得f浮=mg+ma=4830n,故a正确;上升过程中加速度向上,热气球处于超重状态,后匀速运动处于平衡状态,故b错误;刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,热气球做变加速运动,加速度逐渐减小,故10 s后的速度大小小于5 m/s,故c错误;以5 m/s匀速上升时,根据平衡条件,有f浮=mg+f,解得f=230n,故d错误。【加固训练】(多选)地面上有质量为m的重物,用力f竖直向上提它,力f和物体加速度a的函数关系如图所示,则下列说法正确的是()a.图中直线的斜率表示物体的质量mb.图中a点对应的值为物体重力的大小c.图中延长线与纵轴的交点b的数值的绝对值等于该地的重力加速度d.物体向上运动的加速度a和力f成正比【解析】选b、c。对物体,由牛顿第二定律得:f-mg=ma,解得:a=fm-g,由此式可知:斜率为质量的倒数,故a错误;当加速度为零时,f=mg,故b正确;当拉力f为零时,加速度为-g,故c正确;物体向上运动的加速度a和力f的关系是线性函数,但不能说成正比,故d错误。3.(2017赣州模拟)某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角=60,使飞行器恰恰与水平方向成=30角的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,下列说法中不正确的是()导学号42722380a.加速时加速度的大小为gb.加速时动力的大小等于mgc.减速时动力的大小等于32mgd.减速飞行时间2t后速度为零【解析】选b。起飞时,飞行器受动力和重力,两力的合力与水平方向成30角斜向上,设动力为f,合力为f合,如图甲所示:在off合中,由几何关系得f=3mg,f合=mg,由牛顿第二定律得飞行器的加速度为a1=g,故a正确,b错误;t时刻的速率:v=a1t=gt,将动力方向逆时针旋转60,合力的方向与水平方向成30角斜向下,动力f跟合力f合垂直,如图乙所示,此时合力大小为f合=mgsin30,动力大小:f=32mg,飞行器的加速度大小为a2=mgsin30m=12g,到最高点的时间为t=va2=gt12g=2t,故c、d正确;此题选错误的选项,故选b。【加固训练】如图所示,质量为3kg的物体放在粗糙水平面上,现用f=10n的力斜向下推物体,f与水平面的夹角=37,物体与水平面间的动摩擦因数=0.3,下列说法正确的是(g取10m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)()a.物体对地面的压力为30 nb.物体所受的摩擦力为10 nc.物体仍然处于静止状态d.物体将由静止开始做匀加速直线运动【解析】选c。物体受力如图所示,据牛顿第二定律有:竖直方向上:fn-mg-fsin=0水平方向上:fcos-ff=ma又:ff=fn解得:fn=36na0,说明物体不动,受到的摩擦力为fcos37=8 n故本题选c。4.人在平地上静止站立时,受到的支撑力等于人的重力。做原地纵跳时,在快速下蹲和蹬伸的过程中,人体受到的支撑力发生变化(如图,g为重力,f为支撑力)。下列图象能正确反映该变化的是()【解析】选d。下蹲过程中的加速阶段人体处于失重状态,fg。同理蹬伸过程中的加速上升阶段fg,减速上升阶段fv2时,p相对于传送带向左滑动,受到的滑动摩擦力向右,当ffft时,合外力向右,p向右做加速运动,当达到与传送带速度一样时,一起做匀速运动,受力分析如图甲,则b正确;当ffft时,一直减速直到减为零,再反向加速,当v1v2时,p相对于传送带向右滑动,受力分析如图乙,p向右做减速运动,当p的速度与传送带速度相等时,若ffft,p又相对于传送带向左滑动,相对地面向右减速,受力分析如图甲,加速度减小,则c正确;当ff=ft时匀速运动,a、d错误。二、计算题(本题共2小题,共40分。需写出规范的解题步骤)11.(18分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。导学号42722384【解析】设沥青路面干燥时,汽车与沥青路面的动摩擦因数为0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得0mg=ma0s=v0t0+v022a0式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度。设在雨天行驶时,汽车与沥青路面间的动摩擦因数为,依题意有=250设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得mg=mas=vt0+v22a联立式并代入题给数据得v=20m/s答案:20m/s12.(22分)如图甲所示,一质量为m=2.0kg的小物块从右侧向左滑上水平传送带。当滑至p点时开始计时,小物块在06s内相对地面的v-t图象如图乙所示,已知传送带的速度恒定不变,g取10m/s2。导学号42722385(1)指出传送带速度v的方向及大小,并计算物块与传送带间的动摩擦因数。(2)计算小物块在06s内在传送带上相对传送带滑过的路程。【解析】(1)从v-t图象看出,小物块从右侧向左滑上水平传送带,先向左减速到v=0,然后向右加速到v=2.0m/s,以后随传送带一起做匀速运动,所以,传送带的速度方向向右,其速度v0=2.0m/s。由速度图象可得,物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为a,a=vt=42m/s2=2.0m/s2由牛顿第二定律得,ff=mg=ma物块与传送带间的动摩擦因数=ag=2.010=0.2(2)由速度图象可知,传送带与物块相对运动的时间只有3s,02s内:s物1=1