高考物理一轮 3.2两类动力学问题、超重和失重课时知能训练.doc

2014届高考物理一轮课时知能训练：3.2两类动力学问题、超重和失重 (时间：45分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得6分，选错或不答的得0分)图32151质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t0时刻，两物体的速度图象如图3215所示则下列判断正确的是()at0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力bt0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是小于乙物体受到的空气阻力ct0时刻甲乙两物体到达同一高度dt0时刻之前甲下落的高度小于乙物体下落的高度【解析】由牛顿第二定律可得物体下落的加速度ag从图象上的斜率可知甲的加速度不变，说明其受阻力不变，乙的加速度一直减小，说明其受阻力一直增大，比较两图象的斜率，乙的斜率先大于甲，后小于甲，中间某一时刻二者的斜率相等，说明甲物体所受阻力开始大于乙，后小于乙，中间某一时刻相等，因此a、b选项均错t0时刻二者速度相等，从图象上图线所围面积推断乙下落的位移大，因此c错d对【答案】d图32162(2013湛江模拟)某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星火箭点燃后从地面竖直升空，燃料燃尽后火箭的第一级和第二级相继脱落，实验中速度传感器测得卫星竖直方向的速度时间图象如图3216所示，设运动中不计空气阻力，燃料燃烧时产生的推力大小恒定下列判断正确的是()at2时刻卫星到达最高点，t3时刻卫星落回地面b卫星在0t1时间内的加速度大于t1t2时间内的加速度c. t1t2时间内卫星处于超重状态d. t2t3时间内卫星处于超重状态【解析】卫星在0t3时间内速度方向不变，一直升高，在t3时刻到达最高点，a错误；vt图象的斜率表示卫星的加速度，由图可知，t1t2时间内卫星的加速度大，b错误；t1t2时间内，卫星的加速度竖直向上，处于超重状态，t2t3时间内，卫星的加速度竖直向下，处于失重状态，故c正确，d错误【答案】c图32173如图3217所示，足够长的传送带与水平面间夹角为，以速度v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan .则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()【解析】m刚放上时，mgsin mgcos ma1.当m与带同速后，因带足够长，且tan ，故m要继续匀加速此时，mgsin mgcos ma2，a2a1，故d正确【答案】d4(2010海南高考)在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止现将该木板改置成倾角为45的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑若小物块与木板之间的动摩擦因数为，则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为()a.b.c. d.【解析】在水平木板上滑动时，加速度a1g，滑行时间t1在倾角45的斜面上上滑时，加速度a2()g.滑行时间t2所以，选项a正确【答案】a5质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等从t0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力f的作用，f随时间t的变化规律如图3218所示重力加速度g取10 m/s2，则物体在t0至t12 s这段时间的位移大小为()图3218a18 mb54 mc72 m d198 m【解析】本题考查了牛顿运动定律和运动学公式，解答这类题目的关键是对物体进行正确的受力分析和运动过程分析物体所受摩擦力为fmg0.2210 n4 n，因此前3 s内物体静止.3 s6 s，a m/s22 m/s2，s1at232 m9 m；6 s9 s，物体做匀速直线运动，s2vt2at1t2233 m18 m；9 s12 s，物体做匀加速直线运动，s3vt3at63 m29 m27 m；s总s1s2s39 m18 m27 m54 m，故b选项正确【答案】b二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分全部选对的得8分，只选1个且正确的得4分，有选错或不答的得0分)6雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中()a雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大b由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小c由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小d雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变【解析】雨滴在下落过程中，质量逐渐增大，雨滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g，故a错误，d正确；由mgfma得：ag，可见雨滴下落的加速度逐渐减小的原因不是m增大，而是f增大，故b错误，c正确【答案】cd图32197(2012珠海一中模拟)2011年8月30日，在韩国大邱世界田径锦标赛女子撑杆跳高决赛中，巴西选手穆勒以4米85的成绩夺冠若不计空气阻力，则穆勒在这次撑杆跳高中()a起跳时杆对她的弹力大于她的重力b起跳时杆对她的弹力小于她的重力c起跳以后的下落过程中她处于超重状态d起跳以后的下落过程中她处于失重状态【解析】当物体加速度方向向上时处于超重状态，当物体的加速度方向向下时处于失重状态对于本题来说起跳时竖直方向由静止上升，具有向上的加速度，故杆对运动员的弹力大于重力，故a对；在下落过程具有向下的加速度，运动员处于失重状态，故d对【答案】ad图32208(2012福州模拟)如图3220所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到o点并系住物体，现将弹簧压缩到a点后释放，使物体在a、b之间往复振动，若此过程物体受到的摩擦力可忽略，则物体()a在a点刚释放时加速度最大b在a、b两点加速度相同c从o到b过程中，加速度大小逐渐增大d从o到b过程中，加速度方向指向b点【解析】在a点刚释放时，弹簧的压缩量最大，弹力最大，由牛顿第二定律可知，此时的加速度最大，故a正确；物体在a点时弹簧处于压缩状态，而在b点时弹簧处于伸长状态，显然弹簧对物体的弹力方向相反，故物体在a、b两点的加速度不同，选项b错误；从o到b的过程中，弹簧的伸长量越来越大，弹力方向水平向左，且越来越大，故物体的加速度方向水平向左，且越来越大，选项c正确、d错误【答案】ac图32219(2013揭阳模拟)如图3221所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑已知这名消防队员的质量为60 kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3 s，g取10 m/s2，那么该消防队员()a下滑过程中的最大速度为4 m/sb加速与减速过程的时间之比为12c加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17d加速与减速过程的位移之比为14【解析】a1t1vmaxa2t2，利用a12a2得t1t212，b正确；下滑的最大速度vmax28 m/s，a错误；加速过程中有mgf1ma1，减速过程中有f2mgma2，而a18 m/s2，a24 m/s2，所以f1f217，c正确；加速过程与减速过程的平均速度相等，则其位移s1t1，s2t2，s1s2t1t212，d错误【答案】bc10(2012湛江一中模拟)如图3222所示，水平传送带a、b两端点相距x4 m，以v02 m/s的速度顺时针运转今将一小煤块无初速度地轻放至a点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕则小煤块从a运动到b的过程中()图3222a小煤块从a运动到b的时间是 sb小煤块从a运动到b的时间是2.25 sc划痕长度是4 md划痕长度是0.5 m【解析】该题考查动力学的两类基本问题首先要判断二者达到共同速度时所用的时间，煤块的加速度ag4 m/s2，二者速度相同时，运动时间t10.5 s，运动的位移s1at20.5 m则煤块以后做匀速运动的时间t21.75 s，所以tt1t22.25 s，a错、b对当煤块运动0.5 s的过程中，传送带运动的位移s2vt11 m，则划痕长度s0.5 m，c错、d对【答案】bd三、非选择题(本题共2小题，共30分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(14分)(2012中山模拟)如图3223所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力f作用下，从a点由静止开始运动，到达b点时立即撤去拉力f.此后，物体到达c点时速度为零每隔0.2 s通过速度传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据图3223t/s0.00.20.42.22.4v/(ms1)0.01.02.03.32.1试求：(1)斜面的倾角；(2)恒力f的大小；(3)t1.6 s时物体的瞬时速度【解析】(1)经分析可知，当t2.2 s时，物体已通过b点因此减速过程加速度大小a2 m/s26 m/s2， mgsin ma2，解得37.(2)a1 m/s25 m/s2fmgsin ma1，解得f11 n.(3)设第一阶段运动的时间为t1，在b点时有5t12.16(2.4t1)，t11.5 s可见，t1.6 s的时刻处在第二运动阶段，由逆向思维可得v2.1 m/s6(2.41.6) m/s6.9 m/s.【答案】(1)37(2)11 n(3)6.9 m/s图322412(16分)(2012杭州模拟)如图3224所示，传送带与地面倾角37，从a到b长度为16 m，传送带以10 m/s的速度逆时针转动在传送带上端a处无初速度的放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体从a运动到b所用时间是多少？(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)【解析】物体放在传送带上后，开始的阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，物体所受的摩擦力沿传送带向下，受力如图甲所示，物体由静止加速，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma1解得a110 m/s2物体加速到与传送带相同的速度需要的时间为t1 s1 s物体加速到与传送带相同的速度经过的位移为sa1t5 m由于tan (0.5