2020高考物理二轮复习 第1部分 专题1 力与直线运动 第3讲 动力学观点在力学中的应用限时检测（含解析）

第3讲动力学观点在力学中的应用 限时45分钟；满分80分一、选择题(每小题5分，共50分)1某汽车在启用abs刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示，由图1320可知，启用abs后图1320at1时刻车速更小b0t3时间内加速度更小c加速度总比不启用abs时大d刹车后前行的距离比不启用abs时短解析由题图可知，启用abs后，t1时刻车速更大，a错误；由vt图线的斜率等于加速度可知，在0t1时间内，启用abs后的加速度比不启用abs时小，而在t1t3时间内，启用abs后加速度比不启用abs时大，b、c错误。由图线与坐标轴围成的面积表示位移可知，启用abs后，刹车距离比不启用abs时短，d正确。答案d2(2019合肥模拟)如图1321所示，a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连。当用恒力f竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1，加速度大小为a1；当用大小仍为f的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2。则有图1321aa1a2，x1x2ba1a2，x1x2ca1a2，x1x2 da1a2，x1x2解析以两物体及弹簧组成的整体为研究对象，竖直向上运动时，f(m1m2)g(m1m2)a1；沿光滑水平桌面运动时，f(m1m2)a2，比较两式可得：a1a2，a、c项错；以b为研究对象，由牛顿第二定律有：kx1m2gm2a1，kx2m2a2，解得：x1x2，b项正确。答案b3(2019辽宁五校联合模拟)图1322中a为电磁铁，c为胶木秤盘，b为铁块，a和c(包括支架)的总质量为m，b的质量为m，整个装置用轻绳悬挂于o点，重力加速度为g。当电磁铁通电后，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力f的大小满足图1322afmg bmgf(mm)gcf(mm)g df(mm)g解析在电磁铁通电前，绳的拉力应为(mm)g，在电磁铁通电后，铁块被吸引上升。铁块被吸引，向电磁铁靠近，做变加速运动，即越靠近电磁铁，加速度越大。根据f合ma可知，此过程中铁块超重，吸引力大于铁块重力。因为电磁铁对铁块的吸引力大于铁块的重力，则根据牛顿第三定律，可知铁块吸引电磁铁的力也大于铁块的重力，所以绳的拉力大于(mm)g，d正确。答案d4(2019湖北仙桃、天门、潜江联考)如图1323所示，粗糙水平面上并排放着两个长方体木块a、b，质量分别为mammb3m，与水平面间的动摩擦因数均为，木块a通过轻质水平弹簧与竖直墙壁相连，现用外力缓缓向左水平推木块b，使木块a、b一起向左缓慢移动一段距离后突然撤去外力，木块a、b由静止开始向右运动，当弹簧弹力大小为f时(木块a、b未分离)，则图1323a木块a对木块b的作用力大小一定为b木块a对木块b的作用力大小一定为c木块a对木块b的作用力大小一定为f3mgd木块a对木块b的作用力大小一定为fmg解析当弹簧弹力大小为f时，设木块a对木块b的作用力大小为fn。根据牛顿第二定律，对a、b整体有：f4mg4ma，对b有fn3mg3ma，联立解得：fnf，故选a。答案a5(2019安徽皖北协作区联考)如图1324所示，在光滑的水平面上有一个质量为m的木板b处于静止状态，现有一个质量为m的木块a从b的左端以初速度v03 m/s开始水平向右滑动，已知mm。用和分别表示木块a和木板b的图象，在木块a从b的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度v随时间t的变化图象，其中可能正确的是图1324图1325解析木块a滑上b时，a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得aa，ab，已知mm，所以aaab，即斜率的绝对值应大于的斜率，故a、b错误。若a不能滑下，则两者最终共速，若a滑下，则a的速度较大，b的速度较小，故c项正确，d项错误。答案c6(2019泰安期中)如图1326所示，物体a叠放在物体b上，b置于光滑水平面上，a、b质量分别为ma6 kg，mb2 kg，a、b之间的动摩擦因数0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对a施加一水平力f，则a、b的加速度可能是(g取10 m/s2)图1326aaa6 m/s2，ab2 m/s2baa2 m/s2，ab6 m/s2caa8 m/s2，ab4 m/s2daa10 m/s2，ab6 m/s2解析对b而言，当a、b间的摩擦力达到最大值时，此时的加速度达到最大，则ffmmag12 n，则最大加速度a6 m/s2。对整体运用牛顿第二定律可得f(mamb)a48 n，即当拉力增加到48 n时，发生相对滑动，当f48 n时，aaab6 m/s2，即将当f48 n时，aaab，且aa6 m/s2，ab6 m/s2恒定不变，故d正确。答案d7(2019抚顺模拟)图1327甲中有一质量为m的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力f作用，用传感器测出其加速度a，得到乙图的af图象。取g10 m/s2，对此得到下列结论，其中正确的是图1327a滑块的质量m2 kgb木板的质量m4 kgc当f8 n时滑块加速度为3 m/s2d滑块与木板间动摩擦因数为0.1解析由图知，f6 n时，加速度为a1 m/s2。此时滑块和木板恰好一起运动，由牛顿第二定律有f(mm)a，代入数据解得mm6 kg；当f6 n时，对木板有af，知图线的斜率k，解得m2 kg，滑块的质量m4 kg，故a、b错误；根据f6 n的图线知，f4 n时，a0，代入af，代入数据解得0.1；当f8 n时，对滑块有mgma，解得ag1 m/s2，故c错误，d正确。答案d8(2019唐山高三摸底)如图1328所示，长度为l的水平传送带以恒定的速度向右匀速运动，在左端轻轻放上一个工件，当工件运动到距离传送带右端处时，传送带出现故障突然卡住不动，此后工件恰好滑到传送带右端。已知工件可视为质点，工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则图1328a工件先加速后减速b工件在整个过程中的平均速度为 c传送带的速度大小为 d工件从传送带左端运动到右端的时间为 解析工件从传送带左端运动到右端的过程中，先在滑动摩擦力作用下加速运动，根据题意，可知在传送带卡住之前，工件就已经加速到与传送带速度相等。传送带卡住后，工件在滑动摩擦力作用下做减速运动，即工件先加速后匀速再减速，选项a错误；传送带卡住后，工件在滑动摩擦力作用下做减速运动，其加速度大小ag，由v2，解得v，选项c正确；工件做加速运动的时间t1，加速运动的位移大小x1，做减速运动的时间t3t1，匀速运动的位移大小x2lx1，做匀速运动的时间t2，工件从传送带左端运动到右端的时间为tt1t2t35，选项d错误；根据上述分析可知，工件在整个过程中的平均速度，选项b错误。答案c9(多选)(2019商丘期末)如图1329甲所示，质量为2m足够长的木板b放在粗糙水平面上，质量为m的物块a放在木板b的右端。且a与b、b与地面间的动摩擦因数均为。现对木板b施加一水平变力f，f随t变化的关系如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是图1329a在t3 s以前，a受到的摩擦力水平向右b在t4 s时，a的加速度大小为gc在t5 s时，a受到的摩擦力大小为0.5mgd在t6 s以后，a受到的摩擦力大小为mg解析a相对b即将滑动时，a加速度为aag，b加速度ab，且有aaab，解得f6mg。所以f6mg时，a相对b即将滑动，在t6 s以后，a受到的摩擦力大小为mg，故d正确；a随b一起将要滑动时，aab0，解得f3mg，所以在t3 s以前，ab静止不动，a受到的摩擦力为0，故a错误；当t4 s时，a随b一起滑动时，a的加速度大小为aabg，故b正确；在t5 s时，a随b一起滑动时，a受到的摩擦力大小ffmaabmmg，故c错误；故选bd。答案bd10(多选)(2019福建四地六校模拟)如图1330所示，传送带与水平面夹角为，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 ，则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是图1330图1331解析在刚开始时，由于木块的速度小于传送带的速度，所以木块受到的摩擦力方向向下，此时a1gsin gcos 。若到达传送带底端时，木块的速度仍没有达到和传送带的速度相同，则整个过程中木块都是以加速度a1做匀加速直线运动。若在到达底端前速度和传送带的速度相同，则由tan 知，木块继续沿传送带加速向下运动，但此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度a2gsin gcos a1，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率变小，故bd正确。答案bd二、计算题(共30分)11(14分)(2019江西六校第五次联考)如图1332所示，一倾角37的斜面底端与一传送带左端相连于b点，传送带以v6 m/s的速度顺时针转动，有一小物块从斜面顶端以v04 m/s的初速度沿斜面下滑，当物块滑到斜面的底端时速度恰好为零，然后在传送带的带动下，运动到c点。已知斜面ab长度为l18 m，传送带bc长度为l218 m，物块与传送带之间的动摩擦因数20.3(sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)图1332(1)求物块与斜面之间的动摩擦因数1；(2)求物块在传送带上运动时间。解析(1)在ab过程，物体做匀减速直线运动：l1，可得a11 m/s2根据牛顿第二定律：1mgcos 37mgsin 37ma1，故10.875。(2)在bc过程，物体先匀加速：a22g3 m/s2，t12 s，x1t16 m。共速后，物体做匀速直线运动：x2l2x112 m，t22 s，故t总t1t24 s。答案(1)0.875(2)4 s12(16分)(2019江西横峰中学、铅山一中等校联考)如图1333所示，静止在光滑水平地面上的平板车，质量m4 kg，其上表面离水平地面的高度h1.25 m。在离平板车左端b点l2.25 m的p点放置一个质量m1 kg的小物块，它与平板车间的动摩擦因数0.2，某时刻对平板车施加一水平向右的恒力f18 n，一段时间后小物块脱离平板车落到地面上(g取10 m/s2)。求：图1333(1)小物块从离开平板车至落到地面上所需时间；(2)小物块落到地面时平板车的速度。解析(1)小物块从离开平板车至落到地面为平抛运动t s0.5