（新课标）2018年高考物理总复习 课时达标检测（十六）动力学的两类基本问题（重点突破课）.doc

课时达标检测(十六) 动力学的两类基本问题 (重点突破课)一、单项选择题1行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为 5 s，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )a450 n b400 nc350 n d300 n解析：选c汽车的速度v090 km/h25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则 a5 m/s2，对乘客由牛顿第二定律得fma705 n350 n，所以c正确。2用40 n的水平力f拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体，力f作用 3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是( )av6 m/s，a0 bv10 m/s，a2 m/s2cv6 m/s，a2 m/s2 dv10 m/s，a0解析：选a由牛顿第二定律可知，在前3 s内物体的加速度a2 m/s2 ,3 s末的速率vat6 m/s，当外力f撤去后，加速度变为零，物体的速率保持不变为6 m/s，选项a正确。3.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a上行，如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)。则( )a小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上b小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下c小物块受到的滑动摩擦力为mgmad小物块受到的静摩擦力为ma解析：选a小物块相对斜面静止，因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力。缆车以加速度a上行，小物块的加速度也为a，以物块为研究对象，则有ffmgsin 30ma，ffmgma，方向平行斜面向上，故a正确，b、c、d均错误。4.(2016海南高考)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力f的作用，其下滑的速度时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在05 s、510 s、1015 s内f的大小分别为f1、f2和f3，则()af1f3cf1f3 df1f3解析：选a由v t图像可知，05 s内加速度a10.2 m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsin ff1ma1，f1mgsin f0.2m；510 s内加速度a20，根据牛顿第二定律有mgsin ff2ma2，f2mgsin f；1015 s内加速度a30.2 m/s2，沿斜面向上，根据牛顿第二定律有mgsin ff3ma3，f3mgsin f0.2m。故可得：f3f2f1，选项a正确。5.(2017郑州第一次质量预测)甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落过程中所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即fkv(k为正的常量)。两球的v t图像如图所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是( )a释放瞬间甲球加速度较大b. c甲球质量大于乙球质量dt0时间内两球下落的高度相等解析：选c释放瞬间v0，因此空气阻力f0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，故a错误；两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时kvmg，因此最大速度与其质量成正比，即vmm，b错误；由图像知v1v2，因此m1m2，c正确；图像与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由题图可知，t0时间内两球下落的高度不相等，故d错误。二、多项选择题6.(2017山东师大附中质检)如图所示，质量为m1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为f2 n的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2)( )a物体经10 s速度减为零b物体经2 s速度减为零c物体速度减为零后将保持静止d物体速度减为零后将向右运动解析：选bc物体受到向右的滑动摩擦力，fffng3 n，根据牛顿第二定律得，a m/s25 m/s2，方向向右，物体减速到0所需的时间t s2 s，b正确，a错误。减速到零后，ftan ，下图中表示该物块的速度v和所受摩擦力ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向)，可能正确的是( )解析：选ac物块的运动情况是先向上做减速运动，所受滑动摩擦力为mgcos ，方向沿斜面向下，达到最高点后由于tan ，即mgsin mgcos ，物块不会向下滑动，而是保持静止，静摩擦力的大小等于重力的下滑分力mgsin ，小于上滑时的摩擦力mgcos ，a、c正确。8.(2014山东高考)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()at1 bt2ct3 dt4解析：选ac已知质点在外力作用下做直线运动，根据它的速度时间图像可知，在图中标出的t1时刻所在的过程中，质点的速度越来越大，但斜率越来越小，说明质点做加速度越来越小的变加速直线运动，因此t1时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同，因此a选项正确；在图中标出的t2时刻所在的过程中，质点在做匀减速直线运动，因此质点所受合外力方向与速度方向相反，故b选项不正确；在图中标出的t3时刻所在的过程中，质点在做反向的匀加速直线运动，所以t3时刻质点所受合外力的方向与速度方向也相同，由此可知c选项也正确；同理t4时刻所在的过程中，质点在做反向变减速直线运动，因此合外力的方向与速度的方向相反，故d选项错误。 三、计算题9(2017威海模拟)有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放。可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零。然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面。(取g10 m/s2)求：(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少？(3)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？解析：(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v，由vgt1得v20 m/s。(2)自由下落的位移hgt1220 m设座椅匀减速运动的总高度为h，则h(40420)m16 m由ht得t1.6 s。(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a，座椅对游客的作用力大小为f，由vat得a12.5 m/s2由牛顿第二定律得fmgma解得 2.25。答案：(1)20 m/s(2)1.6 s(3)2.2510(2014山东高考)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离l 39 m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g10 m/s2。求：(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间； (2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少； (3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。解析：(1)设减速过程汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v020 m/s，末速度vt0，位移s25 m，由运动学公式得v022as t 联立式，代入数据得a8 m/s2 t2.5 s。 (2)设志愿者反应时间为t，反应时间的增加量为t，由运动学公式得lv0ts ttt0 联立式，代入数据得t0.3 s。 (3)设志愿者所受合外力的大小为f，汽车对志愿者作用力的大小为f0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得fma 由平行四边形定则得f02f2(mg)2 联立式，代入数据得。 答案：(1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s(3)11.(2016四川高考)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图乙所示竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos 1，sin 0.1，g10 m/s2。求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度。解析：(1)设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢间的动摩擦因数0.4，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则fmgsin ma1 fmgcos 联立式并代入数据得a15 m/s2 a1的方向沿制动坡床向下。(2)设货车的质量为m，车尾位于制动坡床底端时的车速为v23 m/s。货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s038 m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离