人教新版高中物理练习必修第一册第4章动力学高考常考的“三类”问题word版含解析

1．物体A、B放在光滑的水平地面上，其质量之比mA∶mB＝2∶1.现用水平3N的拉力作用在物体A上，如图所示，则A对B的拉力等于()A．1N B．NC．2N D．3NA[设B物体的质量为m，A对B的拉力为F，对A、B整体，根据牛顿第二定律：a＝eq\f(3,m＋2m)，对B有F＝ma，所以F＝1N．]2．(多选)某人乘电梯从24楼到1楼的v－t图象如图所示，下列说法正确的是()A．0～4s内人做匀加速直线运动，加速度为1m/s2B．4～16s内人做匀速直线运动，速度保持4m/s不变，处于完全失重状态C．16～24s内，人做匀减速直线运动，速度由4m/s减至0，处于失重状态D．0～24s内，此人经过的位移为72mAD[0～4s内，v－t图线是一条倾斜直线，且a＝eq\f(Δv,Δt)＝1m/s2，A对；4～16s内，a＝0，不是完全失重状态，B错误；16～24s内，电梯减速下降，a向上，处于超重状态，C错误；0～24s内，位移大小等于图线与横轴围成的面积数值，故x＝eq\f(1,2)×(24＋12)×4m＝72m，D对．]3．(多选)质量不等的两物块A和B其质量分别为mA和mB，置于光滑水平面上．如图所示．当水平恒力F作用于左端A上，两物块一起加速运动时，AB间的作用力大小为N1.当水平力F作用于右端B上两物块一起加速运动时，AB间作用力大小为N2，则()A．两次物体运动的加速度大小相等B．N1＋N2<FC．N1＋N2＝FD．N1∶N2＝mB∶mAACD[由整体法a＝eq\f(F,mA＋mB)，A正确；力F作用在A上：N1＝mBa，力F作用在B上：N2＝mAa，N1＋N2＝(mA＋mB)a＝F，B错误，C正确；又eq\f(N1,N2)＝eq\f(mB,mA).D正确．]4．质量为kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v－t图象，则拉力与摩擦力之比为()A．9∶8 B．3∶2C．2∶1 D．4∶3B[由v－t图象知，图线a为仅受摩擦力的运动，加速度大小a1＝m/s2；图线b为受水平拉力和摩擦力的运动，加速度大小a2＝m/s2.列方程ma1＝Ff，ma2＝F－Ff，解得，eq\f(F,Ff)＝eq\f(3,2).]5．(2022·广东肇庆模拟)(多选)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v－t图象如图所示，则()A．在0～t1时间内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2时间内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2时间内，外力F大小可能先减小后增大CD[v－t图象的斜率表示加速度，在0～t1时间内，物体做加速度减小的加速运动，由牛顿第二定律得，F－f＝ma，所以外力F不断减小，选项A错误；在t1时刻，加速度为零，外力F等于摩擦力f，选项B错误；在t1～t2时间内，物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得，f－F＝ma′，所以外力F可能不断减小，选项C正确；若物体静止前，外力F已减至零，则此后，外力F必再反向增大，选项D正确．]6．(2022·山东日照一模)如图所示，斜面A固定于水平地面上，在t＝0时刻，滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面，t＝t0时刻到达最高点．取沿斜面向上为正方向，下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中，肯定错误的是()ABCDC[若斜面是光滑的，则滑块在上滑和下滑的过程中加速度大小、方向均不变，A可能正确．若斜面不光滑且滑块所受的最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，则滑块沿斜面减速上升到最高点后会静止在斜面上，B可能正确．若斜面不光滑且滑块所受的最大静摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，则滑块沿斜面减速上升到最高点后会反向加速，且滑块沿斜面下滑的加速度一定小于沿斜面上滑的加速度，C肯定错误，D可能正确．]7．(2022·安徽淮南一模)如图所示，质量均为m＝3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数k＝100N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B在水平外力F作用下向右做a＝2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求：(1)物块A、B分离时，所加外力F的大小；(2)物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间．解析(1)物块A、B分离时，对B，根据牛顿第二定律可知F－μmg＝ma解得F＝ma＋μmg＝21N(2)A、B静止时，对A、B整体由平衡条件可知kx1＝2μmgA、B分离时，对A，根据牛顿第二定律可知kx2－μmg＝ma此过程中物体的位移为x1－x2＝eq\f(1,2)at2联立解得t＝s答案(1)21N(2)s8．(2022·广西南宁联考)如图所示，在水平向右运动的车厢中，用不可伸长的轻绳悬挂的小球稳定向左偏，细线与竖起方向成θ＝37°角，且小球与正下方A点高度差为h＝m．小球质量为m＝4kg，当地重力加速度取g取10m/s2．(1)求车厢的加速度大小a及小球所受拉力大小F；(2)若车速达到v＝10m/s时车厢开始做匀减速运动，加速度大小仍为a，同时剪断悬挂小球的轻绳，则小球在车厢内落点与A点的水平距离是多少？(已知sin37°＝，cos37°＝解析(1)对小球受力分析，如图则有：mgtan37°＝ma，a＝m/s2，水平向右，Fcos37°＝mg解得：F＝50N，沿细线向上；(2)剪断悬挂小球的轻绳，小球做平拋运动：h＝eq\f(1,2)gt2，x球＝vt，解得：t＝s，x球＝6m车厢匀减速：x车＝vt－eq\f(1,2)at2＝m小球在车厢内落点与A点的水平距离：Δx＝x球－x车＝6m－m＝m，在A点左侧．答案(1)m/s2，水平向右50N(2)A点左侧m9．如图，在光滑的水平支持面上，物块C叠放于物块B上，B的上表面水平，用轻绳将物块B与物块A相连，A、B、C的质量分别为2m、m、m，B、C间动摩擦因数为μ，对A施加一大小为F的水平恒力，A、B、C相对静止一同做匀加速直线运动，B对C的摩擦力的大小为()A．μmg B．FC．F/2 D．F/4D[将三者看作一个整体，根据牛顿第二定律：对整体有F＝(2m＋m＋m)a，解得a＝eq\f(F,4m)，对C分析，在水平方向上C受到B给的静摩擦力，所以根据牛顿第二定律可得f＝ma＝eq\f(F,4)，故D正确．]10．(2022·北京朝阳区模拟)(多选)如图甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10m/s2.根据图乙中所提供的信息可以计算出()甲乙A．物体的重力为20NB．斜面的倾角为37°C．加速度为6m/s2时物体的速度D．物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12NAB[对物体受力分析，物体受拉力、重力、支持力，如图所示．x方向：Fcosθ－mgsinθ＝ma①，y方向：FN－Fsinθ－mgcosθ＝0②，从图象中取两个点(20N,2m/s2)，(30N,6m/s2)，代入①式解得m＝2kg，θ＝37°，所以物体的重力G＝20N，斜面的倾角θ＝37°，A、B正确．题中并未说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小，C错误．当a＝0时，可解得F＝15N，即最小拉力为15N，D错误．]11．神舟飞船完成了预定空间科学和技术实验任务后，返回舱开始从太空向地球表面预定轨道返回，返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降，穿越大气层后在一定高度打开阻力降落伞进一步减速下降，这一过程中若返回舱所受的空气阻力与速度的平方成正比，比例系数(空气阻力系数)为k，所受空气浮力不变，且认为竖直降落，从某时刻开始计时，返回舱的v－t图象如图所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线与横轴交点B的坐标为(8,0)，CE是曲线AD的渐近线，假如返回舱总质量为M＝400kg，g取10m/s2，求：(1)返回舱在这一阶段的运动状态；(2)在开始时刻v0＝160m/s时，它的加速度大小；(3)空气阻力系数k的数值．解析(1)由速度图象可以看出，图线的斜率逐渐减小到零，即做加速度逐渐减小的减速运动，直至匀速运动．(2)开始时v0＝160m/s，过A点切线的斜率大小就是此时加速度的大小，则a＝|eq\f(Δv,Δt)|＝|eq\f(0－160,8)|m/s2＝20m/s