專題 動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題 同步練習(xí)- 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

【動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題】1．某氣槍子彈的出口速度達(dá)100m/s，若氣槍的槍膛長(zhǎng)0.5m，子彈的質(zhì)量為20g，若把子彈在槍膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)看做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則高壓氣體對(duì)子彈的平均作用力為A．1×102N B．2×102NC．2×105N D．2×104N2．A、B兩物體以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若兩物體的質(zhì)量為mA>mB，兩物體與粗糙水平面圖1間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則兩物體能滑行的最大距離xA與xB圖1A．xA＝xB B．xA>xBC．xA<xB D．不能確定3．如圖1所示為某小球所受的合力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合力大小相同，且一直作用下去，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)．由此可判定A．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回停止B．小球向前運(yùn)動(dòng)再返回不會(huì)停止C．小球始終向前運(yùn)動(dòng)D．小球向前運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止圖24．一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在0～4s時(shí)間內(nèi)受到力F圖2上，力F隨時(shí)間t的變化如圖1所示，則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是A．質(zhì)點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)始終沿某一方向做直線運(yùn)動(dòng)C．第1s末速度改變方向D．第4s末運(yùn)動(dòng)速度為零5．某人在距離地面某高度處以5m/s的初速度豎直向上拋出一質(zhì)量為2kg的小球，小球拋出后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間落到地面上。若以拋出時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖3圖像如圖2，t圖3A．小球一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．小球拋出點(diǎn)離地面高度為3.55mC．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小為0.4ND．當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?0m/s26．如圖3，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長(zhǎng)的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零。對(duì)于該運(yùn)動(dòng)過(guò)程，若用h、s、v、a1分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示時(shí)間，則下列圖像最能正確描述這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是圖47．如圖4，AD、BD、CD圖4123圖5上套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個(gè)滑環(huán)分別從A、123圖5(初速度為0)，用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)D點(diǎn)所用的時(shí)間，則A．t1<t2<t3B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2 D．t1＝t2＝t38．如圖5所示，一物塊分別沿傾角不等而底邊相等的固定斜面1、2、3下滑，從靜止開始由斜面頂端滑到底端。三個(gè)斜面的傾角分別是30°、45°、60°，不計(jì)物塊與斜面間的摩擦，下列分析正確的是A．沿斜面3滑行時(shí)，物塊的加速度最大B．沿斜面2滑行時(shí)，物塊的滑行時(shí)間最短θ圖θ圖6D．沿斜面1、3滑行時(shí)，物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度一樣大9．如圖6所示，等高的各光滑斜面的傾角不同，從這些斜面的頂端由靜止釋放小球，這些小球分別沿這些斜面滑下，則傾角越小A．小球下滑的加速度越小B．小球滑到底端時(shí)的速度越小C．小球滑到底端所用時(shí)間越長(zhǎng)D．上述結(jié)論需在確定各小球質(zhì)量關(guān)系后才能確定10．如圖7所示，質(zhì)量m=0.5kg的物體放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生位移x=4.0m時(shí)撤去力F，物體在水平面上繼續(xù)滑行一段距離后停止。已知物體與水平圖7面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度g取10m/s2圖7(1)物體在力F作用過(guò)程中加速度的大小a；(2)撤去力F后物體繼續(xù)滑行的時(shí)間t。11．ABS系統(tǒng)是一種能防止車輪被抱死而導(dǎo)致車身失去控制的安全裝置，全稱防抱死剎車系統(tǒng)．它既能保持足夠的制動(dòng)力，又能維持車輪緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類汽車上．有一汽車沒(méi)有安裝ABS系統(tǒng)，急剎車后，車輪抱死，在路面上滑動(dòng)．(1)若車輪與干燥路面間動(dòng)摩擦因數(shù)是0.7，汽車以14m/s的速度行駛，急剎車后，滑行多遠(yuǎn)才停下？(2)若車輪與濕滑路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，汽車急剎車后的滑行距離不超過(guò)18m，剎車前的最大速度是多少？(取g＝10m/s2)12．摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯，行程超過(guò)百米。電梯的簡(jiǎn)化模型如圖8所示。考慮安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯的加速度a是隨時(shí)間t變化的。已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，a-t圖像如圖9所示。電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求電梯在上升過(guò)程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）類比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，對(duì)比加速度和速度的定義，根據(jù)圖3所示a-t圖像，a．求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量Δv1的大小和第2s末的速率v2；b．寫出電梯在第1s內(nèi)的加速度與時(shí)間的關(guān)系式、速度與時(shí)間的關(guān)系式圖圖9圖8圖1013圖10減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)返回艙的速度大約減小至v＝10m/s時(shí)，繼續(xù)勻速（近似）地下降。當(dāng)以這個(gè)速度一直降落到距離地面h＝1.1m時(shí)，立刻啟動(dòng)返回艙的緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)并向下噴氣，艙體再次做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t＝0.20s后，以某一安全的速度落至地面。（1）若最后的減速過(guò)程可視為豎直方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取g＝10m/s2．求：a．這一過(guò)程中返回艙加速度的方向和加速度的大小a；b．這一過(guò)程中返回艙對(duì)質(zhì)量m＝60kg的航天員的作用力的大小F。（2）事實(shí)上，空氣阻力不僅跟物體相對(duì)于空氣的速度有關(guān)，還跟物體的橫截面積有關(guān)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在一定條件下，降落傘在下落過(guò)程中受到的空氣阻力f與傘的橫截面積S成正比，與其下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k為比例系數(shù)）。重力加速度為g。a．定性描述返回艙在打開降落傘以后至啟動(dòng)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)之前，其速度和加速度的變化情況；b．通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明：為了減小返回艙做勻速（近似）下降階段時(shí)的速度，可以通過(guò)改變哪些設(shè)計(jì)（量）來(lái)實(shí)現(xiàn)？（提出一種可行的方案即可）14．在科學(xué)研究中，可以根據(jù)研究的需要將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行合理的抽象，突出問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型。某雨滴由靜止沿豎直方向下落，假設(shè)雨滴間無(wú)相互作用且雨滴質(zhì)量不變。重力加速度為g。（1）忽略雨滴所受空氣阻力，寫出雨滴的速度v與時(shí)間t關(guān)系，并在圖中畫出雨滴下落時(shí)的v-t圖線；（2）將雨滴看作半徑為r的球體，在空氣阻力的作用下，雨滴落地之前將做勻速運(yùn)動(dòng)。a．若雨滴半徑極小，可以認(rèn)為其所受空氣阻力與下落速度成v正比，在圖11中畫出雨滴的v-t圖線；圖11b．若雨滴半徑較大，可以認(rèn)為其所受空氣阻力f=kr2v2，k圖11密度為，推導(dǎo)雨滴下落的最大速度vm。（已知球體的體積為）15．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v后換成另一個(gè)方向相反大小為3F的恒力作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)，求質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度。圖1216．質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F圖12時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖12所示。g取10m/s2,求:(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)水平推力F的大小;(3)0~10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。17．一個(gè)物塊置于粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖13(a)所示,速度v隨時(shí)圖13間t變化的關(guān)系如圖13(b)所示。取g=10m/s2圖13(1)1s末物塊所受摩擦力的大小Ff1;(2)物塊在前6s內(nèi)的位移大小x;(3)物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。18．如圖14所示，一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊，在F=10N的拉力作用下，從靜止開始沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力方向與水平方向成θ=37°。假設(shè)物塊與水平面之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求:（1）做出物塊的受力分析圖；（2）求物塊運(yùn)動(dòng)的加速度圖14大??；（3）求從靜止開始物塊移動(dòng)2s后撤去圖1419．如圖14所示，一個(gè)質(zhì)量m＝20kg的物體放在水平地面上。對(duì)物體施加一個(gè)F=100N的拉力，使物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知拉力與水平方向的夾角θ=37°，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度g=10m/s2。（1）求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小；（2）求物體在2.0s末的瞬時(shí)速率；（3）若在2.0s末時(shí)撤去拉力F，求此后物體沿水平地面可滑行的最大距離。20．如圖15，物體質(zhì)量為2kg，靜置于水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，用大小為20N、方向與它水平方向成370的拉力F拉動(dòng)物體，物體運(yùn)動(dòng)4s后，撤去力F，到物體最后停下來(lái)，求：圖15①物體前4s運(yùn)動(dòng)的加速度大?。竣诔啡チD15③物體共前進(jìn)了多少？(21．如圖16所示，小孩與冰車的總質(zhì)量m=20kg。大人用恒定拉力使冰車由靜止開始沿水平冰面移動(dòng)，圖16拉力F=20N，方向與水平面的夾角θ=37°。已知冰車與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ圖16g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小孩與冰車受到的支持力大?。唬?）小孩與冰車的加速度大??；（3）拉力作用t=8s時(shí)間內(nèi)，冰車位移的大小。圖1722．如圖17所示，傾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的高?，F(xiàn)將一個(gè)小滑塊從圖17斜面的頂端由靜止釋放，取重力加速度。求：（1）小滑塊在斜面上滑行過(guò)程中的加速度大?。唬?）小滑塊滑到斜面底端所用的時(shí)間。23．民航客機(jī)都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)緊急著陸后，打開緊急出口，狹長(zhǎng)的氣囊會(huì)自動(dòng)充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，人員可沿斜面滑行到地面，如圖18。若機(jī)艙口下沿距地面h=3.6m，氣囊所構(gòu)成的斜面長(zhǎng)度為l=6.0m，一個(gè)質(zhì)量為m=60kg的人沿氣囊滑下時(shí)所受的阻力是f=240N，g圖18取10m/s2(為簡(jiǎn)化問(wèn)題，此處將人看作質(zhì)點(diǎn)，并忽略空氣阻力)圖18（1）乘客在氣囊上滑下的加速度至少為多大；（2）若乘客從靜止開始下滑，滑到底需要多長(zhǎng)時(shí)間？θL24．如圖19所示，一質(zhì)量m=0.20kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從固定的粗糙斜面的頂端由靜止開始下滑，滑到斜面底端時(shí)速度大小v=4.0m/s。已知斜面的傾角θ=37°，斜面長(zhǎng)度L=4.0m，sin37°=0.60，cos37°=0.80，若空氣阻力可忽略不計(jì)，取重力加速度g=10m/s2θL(1)求物體沿斜面下滑的加速度；(2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圖圖1925．一質(zhì)量m＝2.0g的小物塊以一定的初速度沖上一傾角θ＝37°足夠長(zhǎng)的固定斜面，某同學(xué)利用傳感器圖20圖20出了小物塊上滑過(guò)程中速度v隨時(shí)間t的變化圖像，如圖20所示。計(jì)算時(shí)取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。（1）求小物塊沖上斜面上滑的最大距離x；（2）求小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u；（3）通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明小物塊能否返回出發(fā)點(diǎn)。圖2126．如圖21甲所示，質(zhì)量m＝1.0kg的小物塊在平行于斜面向上的恒定拉力F圖21為37°的斜面由靜止開始運(yùn)動(dòng)，1s后撤去拉力F。如圖乙所示為其速度υ隨時(shí)間t變化的部分圖像。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。計(jì)算時(shí)取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。（1）求小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）求拉力F的大?。唬?）請(qǐng)你分析說(shuō)明小物塊能否返回出發(fā)點(diǎn)。θ圖22120m1θ圖22120m1km長(zhǎng)下坡制動(dòng)坡床防撞設(shè)施α為m=10t的貨車行駛到一個(gè)下坡路段時(shí)，因剎車失靈以v0=36km/h的初速度沿下坡加速運(yùn)動(dòng)，在加速前進(jìn)了x=1km后，駕駛員發(fā)現(xiàn)路邊有制動(dòng)坡床，并將車駛?cè)胫苿?dòng)坡床，在坡床上行駛L=40m后停?。ㄘ涇囄磁c防撞設(shè)施碰撞）。若貨車在該長(zhǎng)下坡每行駛1km高度下降120m，受到的阻力是車重的10%；制動(dòng)坡床與水平面的夾角為θ（sin

θ＝0.1）。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）貨車在長(zhǎng)下坡上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；（2）貨車剛駛?cè)胫苿?dòng)坡床時(shí)的速度大小v1；（3）貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小f。28．“爸爸去哪兒"節(jié)目中，田亮帶著女兒玩滑沙游戲。如圖23甲所示，他們從坡頂由靜止滑下，可視為圖23勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知父女倆和滑沙車總質(zhì)量M圖23女兒和滑沙車總質(zhì)量m=27kg，坡道長(zhǎng)L=100m，沙坡傾角θ=37°，滑沙車與沙坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。不計(jì)空氣阻力。(1)求田亮父女倆下滑的加速度大小a；(2)若女兒?jiǎn)为?dú)乘坐滑沙車從坡頂由靜止下滑時(shí)，求女兒滑到坡底時(shí)的速度大小v；(3)如圖乙所示，田亮擔(dān)心女兒下滑速度太快，在滑沙車上施加一沿斜面向上的恒定拉力。已知他們從坡頂由靜止下滑到坡底的時(shí)間t=15s。求田亮施加的拉力大小F。29．滑雪是很多人喜歡的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，通過(guò)雪地輸送帶將滑雪者送到山坡雪道頂端，如圖24所示。如圖25所示，ABC為一簡(jiǎn)化的雪道模型，AB段為長(zhǎng)L=100m傾角θ=26°的山坡雪道，BC段為水平雪道，圖24AB與BC平滑相連。一位質(zhì)量m＝80kg（含裝備）的滑雪者從山坡雪道頂端A圖24下，到達(dá)底端后進(jìn)入水平雪道。已知雪橇與水平雪道和山坡雪道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，忽略空氣阻力，g取10m/s2，sin26°=0.44，cos26°=0.90。（1）如果滑雪者沒(méi)有任何助力動(dòng)作。求：a.滑雪者在山坡雪道下滑時(shí)的加速度大小a1；b.為了使滑雪者利用雪橇與雪道間的摩擦停下來(lái)，水平雪道BC的長(zhǎng)度s至少為多長(zhǎng)。（2）為了能較快的停下，滑雪者在滑到山坡雪道上的P點(diǎn)時(shí)，開始通過(guò)調(diào)整身體的動(dòng)作來(lái)增加阻力直到B點(diǎn)，進(jìn)入水平雪道后不再增加阻力。若滑雪者在山坡雪道上增加的最大阻力為人對(duì)雪道壓力ACBθP圖25的0.9倍，進(jìn)入水平雪道后經(jīng)x2=26m停下，求滑雪者開始調(diào)整身體動(dòng)作的位置ACBθP圖25圖2630．如圖26所示，在海濱游樂(lè)場(chǎng)里有一場(chǎng)滑沙運(yùn)動(dòng)．某人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點(diǎn)后，沿水平的滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來(lái)．如果人和滑板的總質(zhì)量m＝60kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，斜坡的傾角θ＝37°(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2.(1)人從斜坡上滑下的加速度為多大？(2)若由于場(chǎng)地的限制，水平滑道的最大距離BC為L(zhǎng)＝20m，則人從斜坡上滑下的距離圖2631．如圖27所示，斜面高為h，水平面上D、C兩點(diǎn)距離為L(zhǎng)．可以看成質(zhì)點(diǎn)的物塊從斜面頂點(diǎn)A處由靜止釋放，沿斜面AB和水平面BC運(yùn)動(dòng)，斜面和水平面銜接處用一長(zhǎng)度可以忽略不計(jì)的光滑彎曲軌道連接，圖中沒(méi)有畫出，不計(jì)經(jīng)過(guò)銜接處B點(diǎn)的速度大小變化，最終物塊停在水平面上C點(diǎn)。已知圖27物塊與斜面和水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)均為μ圖27請(qǐng)證明：斜面傾角θ稍微增加后，（不改變斜面粗糙程度）從同一位置A點(diǎn)由靜止釋放物塊，如圖中虛線所示，物塊仍然停在同一位置C點(diǎn)。32．如圖28所示，A的質(zhì)量是B質(zhì)量的4倍，傾角為30°的斜面固定在水平地面上．開始時(shí)將B按在地圖28面上不動(dòng)，然后放手，讓A沿斜面下滑而B上升．A與斜面間無(wú)摩擦．(g取10m/s2) 圖28(1)A、B共同運(yùn)動(dòng)的加速度為多大？(2)當(dāng)A沿斜面下滑4m后，細(xì)線突然斷了，求B離地面的最大高度H(斜面頂端足夠高)．【參考答案】1．B2．A3．C4．BD5．BC6．B7．D8．AB9．AC10．2m/s2；1s11．（1）14m（2）6m/s12．（1）F1=2.2×104N；F2=1.8×104N（2）Δv1=0.5m/s；v2=1.5m/s；a=t；v=0.5t213．（1）45m/s2；3300N（2）返回艙在打開減速傘后至啟動(dòng)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)之前做加速度逐漸減小的