高考物理总复习限时规范专题练2动力学问题综合应用.docx

限时规范专题练(二)动力学问题综合应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中16为单选，710为多选)12016衡水模拟如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4 kg的物体放在传感器上。在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44 N。g取10 m/s2。对此过程的分析正确的是()A物体受到的重力变大B物体的加速度大小为1 m/s2C电梯正在减速上升D电梯的加速度大小为4 m/s2答案B解析电梯中的物体处于超重、平衡、失重状态时加速度不同，本身的重力不变，选项A错误；由牛顿第二定律可知F支mgma，而由牛顿第三定律得F压F支44 N，解得：a1 m/s2，故选项B正确、选项D错误；加速度向上，运动是加速向上或减速向下，选项C错误。22017山东青岛期末如图所示，质量为5 kg的物块和小车均处于静止状态，物块与一被水平拉伸的轻弹簧拴接，弹簧的弹力为5 N，若小车以2 m/s2的加速度向右运动后，则(g取10 m/s2)()A物块相对小车向左运动B物块受到的摩擦力减小C物块受到的摩擦力大小不变D物块受到的弹簧拉力增大答案C解析物块开始时受弹力F5 N而处于静止状态，说明受到的静摩擦力为5 N，则物块的最大静摩擦力Fm5 N。当物块相对于小车向左恰好发生滑动时，向右的加速度a02 m/s2，所以当小车的加速度a2 m/s2时，物块相对小车仍静止，但摩擦力大小不变，方向变为向右，即方向改变，弹簧弹力不变，选项C正确。32017东北三省四市联考如图所示，质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点O，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则()A物块b可能受3个力B细线中的拉力小于2mgC剪断细线瞬间b的加速度大小为gD剪断细线瞬间a的加速度大小为2g答案D解析物块a、b与墙面之间没有弹力，故虽接触面粗糙但不受摩擦力，所以物块b受重力、弹簧的弹力2个力作用，F弹mg，选项A错误；将a、b看成一个系统，整个系统处于静止状态，细线的拉力等于2mg，选项B错误；剪断细线瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以b所受合力不变，为零，而细线中的弹力突变为0，故b的加速度为零，a的加速度aa2g，选项C错误，选项D正确。42017河南六市联考如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，有三条光滑轨道AB、CD、EF，它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上，三轨道都经过切点O，轨道与竖直线的夹角关系为。现在让一物块先后从三轨道顶端由静止开始下滑至底端，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为()AtABtCDtEF BtABtCDtEFCtABtCDtEF DtABtCD，则tABtCDtEF。故选项B正确，A、C、D错误。52016石家庄质检如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球P悬挂于车顶O点，在O点正下方有一光滑小钉A，它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长l0。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中(橡皮筋始终在弹性限度内)，小球的高度()A保持不变B逐渐降低C逐渐升高D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定答案A解析小车静止时，对小球有FT1mg，橡皮筋的伸长量x1，即小球与悬挂点的距离为l1l0；当小车的加速度稳定在一定值时，设与竖直方向夹角为，则：FT2cosmg，FT2sinma，解得FT2，橡皮筋的伸长量x2，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为l2l0cosl0l1，可见小球在竖直方向上到悬挂点的距离与加速度无关，是不变的，选项A正确。6如图所示，质量分别为m、M的两物体P、Q保持相对静止，一起沿倾角为的固定光滑斜面下滑，Q的上表面水平，P、Q之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是()AP处于超重状态BP受到的摩擦力大小为mg，方向水平向右CP受到的摩擦力大小为mgsincos，方向水平向左DP受到的支持力大小为mgsin2答案C解析由题意可知，P有向下的加速度，处于失重状态，选项A错误；对P、Q整体，根据牛顿第二定律有(Mm)gsin(Mm)a，得加速度agsin，将沿斜面向下的加速度agsin沿水平方向和竖直方向分解，如图所示，则a1acosgsincos，a2asingsin2，对P分析，根据牛顿第二定律，水平方向上有Ffma1，方向水平向左，竖直方向上有mgFNma2，得Ffmgsincos，FNmgcos2，选项C正确，B、D错误。72017广东中山模拟如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点)。已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取10 m/s2。关于物块与传送带间的动摩擦因数及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t，下列计算结果正确的是()A0.4 B0.2Ct4.5 s Dt3 s答案BC解析由题图乙可得，物块做匀变速运动的加速度大小为a2.0 m/s2，由牛顿第二定律得Ffmamg，则可得物块与传送带间的动摩擦因数0.2，A错误，B正确；在vt图象中，图线与t轴所围面积表示物块的位移，则物块经减速、反向加速到与传送带相对静止，最后匀速运动回到传送带左端时，物块的位移为0，由题图乙可得物块在传送带上运动的总时间为4.5 s，C正确，D错误。8如图甲所示，质量mA1 kg，mB2 kg的A、B两物块叠放在一起静止于粗糙水平地面上。t0时刻，一水平恒力F作用在物块B上，t1 s时刻，撤去F，B物块运动的速度时间图象如图乙所示，若整个过程中A、B始终保持相对静止，则()A物块B与地面间的动摩擦因数为0.2B13 s内物块A不受摩擦力作用C01 s内物块B对A的摩擦力大小为4 ND水平恒力的大小为12 N答案AC解析在vt图象中图线的斜率大小等于物块运动的加速度大小，则a14 m/s2，a22 m/s2，对两物块受力分析，由牛顿第二定律可得：F(mAmB)g(mAmB)a1，(mAmB)g(mAmB)a2，解得：0.2，F18 N，选项A正确，选项D错误；13 s内两物块一起运动，物块A也具有水平向左的加速度，对其受力分析，可知：B对A施加了水平向左的静摩擦力，选项B错误；同理在01 s内物块A也具有水平向右的加速度，对其受力分析，可知：B对A施加了水平向右的静摩擦力，由牛顿第二定律可得：fmAa14 N，选项C正确。92016江苏镇江联考如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是()A若F1F2，M1M2，则v1v2B若F1F2，M1v2C若F1F2，M1M2，则v1v2D若F1v2答案BD解析首先看F1F2时的情况：由题意很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的，因此两物块的加速度相同，我们设两物块的加速度大小为a，对于M1、M2，滑动摩擦力即为它们的合力，设M1的加速度大小为a1，M2的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：a1，a2，其中m为物块的质量。设木板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时，相对位移均为L，则Lata1t，Lata2t。整理得t(aa1)t(aa2)。若M1M2，则a1a2，可得：t1t2，M1的速度v1a1t1，M2的速度v2a2t2，则v1v2，A错误。若M1a2，可得：t1t2，v1a1t1v2a2t2，B正确。若F1F2、M1M2，根据受力分析和牛顿第二定律得：M1上的物块的加速度大于M2上的物块的加速度，即aaab，由于M1M2，所以M1、M2加速度相同，设为a。它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：Laatat，Labtat，整理得(aaa)t(aba)t。由于aaab，所以t1t2，则v1v2，C错误。若F1F2、M1M2，则aav2，D正确。10如图所示，足够长的长木板B在水平地面上向右运动，当长木板速度为v0时，将小物块A(可视为质点)轻轻地放在B的右端并从此刻开始计时，最终A和B都停了下来，已知A、B间的动摩擦因数为1，B与地面间的动摩擦因数为2，则从开始计时后(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A若12，A运动的时间比B运动的时间长C若1不变，2越大，A获得的最大速度越大D若2不变，1越大，A获得的最大速度越大答案AD解析小物块A的加速度有最大值a11g，小物块放到木板右端后，小物块开始匀加速运动，木板匀减速运动，当小物块与木板速度相等时，若12，小物块与木板一起减速，同时停止，B错误。小物块与木板速度相等时，小物块速度最大，从开始运动到小物块速度最大，设木板的质量为M，木块的质量为m，则木板的加速度a22g(12)g，由速度方程va1tv0a2t，得t，所以最大速度v，故C错误，D正确。二、非选择题(本题共2小题，共30分)11(14分)如图所示，A、B、C三个物体以轻质细绳相连，mA2 kg，mB3 kg，mC1 kg，A、C与水平桌面间的动摩擦因数0.25, g10 m/s2，求：(1)系统的加速度；(2)绳1和绳2中的张力大小。答案(1)3.75 m/s2(2)6.25 N18.75 N解析(1)对A、B、C系统由牛顿第二定律得：mBg(mAmC)g(mAmBmC)a，解得a3.75 m/s2。(2)设绳1的张力大小为F1，对C由牛顿第二定律得：F1mCgmCa，解得F1mCamCg6.25 N。设绳2的张力大小为F2，对A、C整体由牛顿第二定律得：F2(mAmC)g(mAmC)a，解得F2(mAmC)a(mAmC)g18.75 N。12(16分)如图所示，一传送带与水平地面的夹角37，传送带上端固定一平台，平台离地面高H1.8 m，传送带以恒定速度v4 m/s逆时针运行。将质量m2 kg的小滑块轻放在传送带底端，平台上的人通过一根轻绳用恒力F沿传送带向上拉小滑块，滑块的速度刚达到传送带的速度时轻绳断裂，此后小滑块恰好不能到达平台上。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。已知sin370.6，cos370.8，求：(1)恒力F；(2)小滑块在传送带上运动的总时间T。答案(1)24 N(2)2.72 s解析(1)小滑块在达到与传送带速度v4 m/s相等前加速度为a1，有：Fmgcos37mgsin37ma