重難強化訓練3　動力學的圖象問題和連接體問題

1、.重難強化訓練三動力學的圖象問題和連接體問題45分鐘100分一、選擇題此題共10小題，每題6分，共60分.16題為單項選擇，710題為多項選擇1一物塊靜止在粗糙的程度桌面上，從某時刻開場，物塊受到一方向不變的程度拉力作用假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示程度拉力的大小能正確描繪F與a之間關(guān)系的圖象是ABCDC設(shè)物塊所受滑動摩擦力為f，在程度拉力F作用下，物塊做勻加速直線運動，由牛頓第二定律，F(xiàn)fma，F(xiàn)maf，所以能正確描繪F與a之間關(guān)系的圖象是C.2如圖1所示，質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)

2、量為m1的物體，跟物體1相連接的繩與豎直方向成角不變，以下說法中正確的選項是 【導學號：84082159】圖1A車廂的加速度大小為gtan B繩對物體1的拉力為m1gcos C底板對物體2的支持力為m2m1gD物體2所受底板的摩擦力為0A以物體1為研究對象進展受力分析，如圖甲所示，物體1受到重力m1g和拉力T作用，根據(jù)牛頓第二定律得m1gtan m1a，解得agtan ，那么車廂的加速度也為gtan ，將T分解，在豎直方向根據(jù)二力平衡得T，故A正確，B錯誤；對物體2進展受力分析如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律得Nm2gTm2g，fm2am2gtan ，故C、D錯誤3質(zhì)量為2 kg的物體在程度推力F

3、的作用下沿程度面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v­t圖象如圖2所示那么物體與程度面間的動摩擦因數(shù)和程度推力F的大小分別為g取10 m/s2圖2A0.26 NB0.16 NC0.28 N D0.18 NA此題的易錯之處是忽略撤去F前后摩擦力不變由v­t圖象可知，物體在610 s內(nèi)做勻減速直線運動，加速度大小a2| m/s22 m/s2.設(shè)物體的質(zhì)量為m，所受的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律有fma2，又因為fmg，解得0.2.由v­t圖象可知，物體在06 s內(nèi)做勻加速直線運動，加速度大小a1 m/s21 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律有Ffma1，解得F6 N，故

4、只有A正確4滑塊A的質(zhì)量為2 kg，斜面體B的質(zhì)量為10 kg，斜面傾角30°，A、B間和B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.27，將滑塊A放在斜面B上端的同時，給B施加一程度力F，為使A沿豎直方向落地，拉力F的大小至少為g取10 m/s2圖3A10027 N B100 NC100 N D200 NA解答此題的疑難在于A沿豎直方向運動時B做什么運動，打破點是要使A豎直下落，那么A做自由落體運動且一直在斜面的正上方，那么由幾何關(guān)系可知A下落的高度和B前進的間隔 之間的關(guān)系，再由牛頓第二定律可求解假設(shè)A下落的高度為h，那么此時斜面體應至少向右滑動的間隔 為x，對A有hgt2；對斜面體有xat

5、2；FmBgmBa，聯(lián)立解得F10027 N，應選A.5如圖4甲所示，在傾斜角為的足夠長的斜面上，一帶有風帆的滑塊由靜止開場沿斜面下滑，滑塊連同風帆的質(zhì)量為m，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，風帆受到沿斜面向上的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比，即fkv.滑塊從靜止開場沿斜面下滑的v­t圖象如圖乙所示，圖中的傾斜直線是t0時刻速度圖線的切線假設(shè)m2 kg，37°，g取10 m/s2，那么和k的值分別為 【導學號：84082160】甲乙圖4A0.3756 N·s/mB0.3753 N·s/mC0.1256 N·s/m D0.1253 N·

6、s/mB此題的易錯之處是忽略滑塊到達最大速度后阻力不變由v­t圖象可知：滑塊做加速度減小的加速運動，最終以最大速度vm2 m/s做勻速直線運動t0時刻滑塊的加速度最大，a m/s23 m/s2根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin 37°mgcos 37°kvma，當t0時，v0、a3 m/s2，有12166，當滑塊到達最大速度vm2 m/s時，a0，有12 N16N2 m/s·k0，聯(lián)立上式得0.375，k3 N·s/m.故只有B正確6在傾角為30°的長斜面上有一滑塊，從靜止開場沿斜面下滑，滑塊質(zhì)量m2 kg，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為，滑塊

7、受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比，即Ffkv.滑塊從靜止下滑的速度圖象如圖5所示，圖中直線a是t0時v­t圖象的切線那么和k的值為g取10 m/s2圖5A0.23，k3 N·s/m B0.58，k4 N·s/mC0.23，k5 N·s/m D0.58，k6 N·s/mAt0時，a03 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin mgcos ma0，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得0.23.當?shù)竭_v2 m/s時，滑塊勻速運動，那么mgsin mgcos kv0，k3 N·s/m.7物塊A、B的質(zhì)量分別為2m和m，用輕彈簧連接后放在光滑的程度面上，對

8、B施加向右的程度拉力F，穩(wěn)定后A、B相對靜止，此時彈簧長度為l1；假設(shè)撤去拉力F，換成大小仍為F的程度推力向右推A，穩(wěn)定后A、B相對靜止，此時彈簧長度為l2，那么以下判斷正確的選項是圖6A彈簧的原長為B兩種情況下穩(wěn)定時彈簧的形變量相等C兩種情況下穩(wěn)定時兩物塊的加速度相等D彈簧的勁度系數(shù)為CD此題的疑難之處在于整體法求兩者的加速度及胡克定律的應用兩種情況下整體的加速度都為a，第一種情況下，對A有kl1l02ma，第二種情況下，對B有kl0l2ma，所以l0，k，故A錯誤，C、D正確；第一種情況彈簧的形變量為l1l1l0l1l2，第二種情況彈簧的形變量為l2l0l2l1l2，故B錯誤8如圖7所示，

9、質(zhì)量m20 kg的物塊，在與程度方向成37°的拉力F100 N的作用下，一直沿足夠長的程度面做勻加速直線運動取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8以下說法正確的選項是圖7A物塊的合力可能大于80 NB地面對物塊的支持力一定等于140 NC物塊與程度面間動摩擦因數(shù)一定小于D物塊的加速度可能等于2 m/s2BCD假設(shè)程度面光滑，那么合力為F合Fcos 37°80 N；程度面粗糙時，那么合力為F合Fcos 37°f80 Nf<80 N，所以合力不可能大于80 N，A錯誤；在豎直方向上Fsin 37°FNmg，那

10、么FNmgFsin 37°140 N，故B正確；假設(shè)程度面粗糙，程度方向Fcos 37°FNma，解得<，C正確；程度面粗糙時，a，當時，a等于2 m/s2，D正確9如圖8所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端系一個質(zhì)量為m的小球A，小球被程度擋板P托住使彈簧長度恰為自然長度小球與擋板不粘連，然后使擋板P以恒定的加速度aa<g開場豎直向下做勻加速直線運動，那么 【導學號：84082161】圖8A小球與擋板別離的時間為tB小球與擋板別離的時間為tC小球從開場運動直到最低點的過程中，小球速度最大時彈簧的伸長量xD小球從開場運動直到最低點的過程中，小球速度最大時彈簧的伸長量x

11、BC小球與擋板之間彈力為零時別離，此時小球的加速度仍為a，由牛頓第二定律得mgkxma，由勻變速直線運動的位移公式得xat2，解得t，應選項A錯誤，B正確；小球速度最大時小球所受合力為零，伸長量x，選項C正確，D錯誤10如圖9所示，在建筑工地上一建筑工人兩手對稱用程度力將兩長方形水泥制品P和Q夾緊，并以加速度a豎直向上搬起，P和Q的質(zhì)量分別為2m和3m，程度力為F，P和Q間動摩擦因數(shù)為，在此過程中圖9AP受到Q的摩擦力方向一定豎直向下BP受到Q的摩擦力大小為2FCP受到Q的摩擦力大小為0.5mgaDP受到Q的摩擦力大小為1.5mgaAC設(shè)每只手與水泥制品的摩擦力大小均為f1，設(shè)P受到Q的摩擦力

12、大小為f2、方向豎直向上對P、Q整體及P分別應用牛頓第二定律有2f15mg5ma，f1f22mg2ma，聯(lián)立解得f20.5mga，負號說明P受到Q的摩擦力方向向下，選項A、C正確二、非選擇題此題共2小題，共40分1118分如圖10甲所示，質(zhì)量為1.0 kg的物體置于固定斜面上，斜面的傾角37°，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，物體運動的F­t圖象如圖乙規(guī)定沿斜面向上的方向為正方向，g取10 m/s2，sin 37°0.6，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，試求：甲乙圖10101 s內(nèi)物體運動位移的大?。?1 s后物體繼續(xù)沿斜面上滑的間隔 【解析】1根據(jù)牛頓第二定律得：在

13、01 s內(nèi)Fmgsin 37°mgcos 37°ma1，解得a118 m/s2,01 s內(nèi)的位移x1a1t9 m.21 s時物體的速度va1t118 m/s1 s后物體繼續(xù)沿斜面減速上滑的過程中mgsin 37°mgcos 37°Fma2，解得a23 m/s2設(shè)物體繼續(xù)上滑的間隔 為x2，由2a2x2v2得x254 m.【答案】19 m254 m1222分如圖11所示，質(zhì)量為m的光滑小球，用輕繩連接后，掛在三角劈的頂端，繩與斜面平行，劈置于光滑程度面上，斜面與程度面夾角為30°，那么：圖11 1劈以加速度a1程度向左加速運動時，繩的拉力為多大？2劈的加速度至少為多大時小球?qū)ε鼰o壓力？加速度方向如何？ 【導學號：