2021物理魯科版新課程一輪復(fù)習(xí)高頻考點強化練（一）動力學(xué)綜合問題

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高考物理魯科版新課程一輪復(fù)習(xí)高頻考點強化練（一）動力學(xué)綜合問題溫馨提示:此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊.高頻考點強化練(一）動力學(xué)綜合問題（45分鐘100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分，1～6題為單選題，7～10題為多選題）1。如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升.夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動,力F的最大值是 ()A.2B。2C.2fD.2f【解析】選A。當(dāng)夾子與木塊兩側(cè)間的摩擦力達到最大摩擦力f時,拉力F最大,系統(tǒng)向上的加速度為a。先以m為研究對象,進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知:F—2f—mg=ma,再以M為研究對象，進行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可知：2f—Mg=Ma,兩式聯(lián)立可解得F=2f(2。在一塊固定的傾角為θ的木板上疊放質(zhì)量均為m的一本英語詞典和一本漢語詞典,圖甲中英語詞典在上,圖乙中漢語詞典在上，已知圖甲中兩本書一起勻速下滑,圖乙中兩本書一起加速下滑。已知兩本書的封面材料不同，但每本書的上、下兩面材料都相同,近似認為滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等。設(shè)英語詞典和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1，漢語詞典和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ2,英語詞典和漢語詞典之間的動摩擦因數(shù)為μ3,則下列說法正確的是 （）A.μ1>μ2B.μ3<μ2C。圖乙中漢語詞典受到的摩擦力大小是μ3mgcosθD.圖甲中英語詞典受到的摩擦力大小是μ2mgcosθ【解析】選D。對圖甲,對整體分析,根據(jù)共點力平衡有2mgsinθ=μ2·2mgcosθ，對乙圖,對整體分析,根據(jù)牛頓第二定律得2mgsinθ-μ1·2mgcosθ=2ma,由兩式可知μ1〈μ2，故A錯誤。對圖乙，對整體分析,有2mgsinθ—μ1·2mgcosθ=2ma,解得a=gsinθ-μ1gcosθ,對漢語詞典分析，根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ-f=ma,解得f=μ1mgcosθ,因為兩詞典保持相對靜止,則μ1mgcosθ<μ3mgcosθ，知μ1<μ3，故C錯誤。根據(jù)共點力平衡條件知，圖甲中英語詞典所受的摩擦力為靜摩擦力，f′=mgsinθ,因為2mgsinθ=μ2·2mgcosθ,所以f′=μ2mgcosθ，對英語詞典分析:f′=μ2mgcosθ〈μ3mgcosθ,所以μ3>μ2,故B錯誤,D正確。3.（2019·和平區(qū)模擬)如圖所示，在傾角為α=30°的光滑固定斜面上,有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接,現(xiàn)對A施加一水平向右的恒力,使A、B均靜止在斜面上,此時彈簧的長度為L，下列說法正確的是 ()A.彈簧的原長為L+mgB。水平恒力大小為33C。撤掉恒力的瞬間小球A的加速度為gD。撤掉恒力的瞬間小球B的加速度為g【解析】選C。分析小球B受力,由平衡條件可得：kx=mgsinα,解得x=mg2k,彈簧的原長為L—x=L—mg2k，A錯誤；分析小球A+kx,解得：F=233mg，B錯誤;撤去F的瞬間,彈簧彈力不變，故B球的加速度為零,由mgsinα+kx=maA可得：小球A此時的加速度為aA4.如圖所示,當(dāng)小車向右加速運動時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上,當(dāng)車的加速度增大時 （）A。M受靜摩擦力增大B.M對車廂壁的壓力減小C。M仍相對于車廂靜止D。M受靜摩擦力減小【解析】選C。分析M受力情況如圖所示,因M相對車廂壁靜止，有f=Mg,與水平方向的加速度大小無關(guān)，A、D錯誤。水平方向，N=Ma,N隨a的增大而增大,由牛頓第三定律知，B錯誤。因N增大,物塊與車廂壁的最大靜摩擦力增大,故M相對于車廂仍靜止,C正確。5.如圖所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動速度大小為v1,一個物塊從傳送帶底端以初速度大小v2(v2>v1)上滑，同時物塊受到平行傳送帶向上的恒力F作用，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列物塊運動的v-t圖象不可能是 （)【解析】選C。因v2〉v1，則物塊相對于傳送帶向上運動，所受滑動摩擦力向下，若F=mgsinθ+μmgcosθ,則物塊的加速度為零，將一直以v2向上勻速直線運動，選項B正確；若F〉mgsinθ+μmgcosθ，則物塊的加速度向上,將一直向上做勻加速直線運動，選項A正確；若F<mgsinθ+μmgcosθ,則加速度向下,物塊將向上做勻減速直線運動，當(dāng)兩者速度相等時,物塊受向上的拉力和靜摩擦力而合外力為零,則物塊與傳送帶一起向上做勻速直線運動,故選項C錯誤,選項D正確。【加固訓(xùn)練】物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C,所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，A、B兩直線平行,則以下關(guān)系正確的是 ()A.mA<mB〈mC B.mA<mB=mCC。μA〈μB=μC D.μA=μB=μC【解析】選C。根據(jù)牛頓第二定律F—μmg=ma，得出加速度與力的函數(shù)關(guān)系a=Fm-μg,可以看出圖象的斜率為1m，A、B兩物體的圖象斜率相等，C的斜率最小,所以質(zhì)量mA=mB〈mC,A、B項錯誤;圖象的縱截距為—μg，B和C的縱截距相等,A物體的縱截距絕對值最小,所以得出動摩擦因數(shù)μA<μB=μC，所以C項正確6.我國航天員要在“天宮一號”航天器實驗艙的桌面上測量物體的質(zhì)量,采用的方法如下：質(zhì)量為m1的標(biāo)準(zhǔn)物A的前后連接有質(zhì)量均為m2的兩個力傳感器。待測質(zhì)量的物體B連接在后傳感器上.在某一外力作用下整體在桌面上運動,如圖所示。穩(wěn)定后標(biāo)準(zhǔn)物A前后兩個傳感器的讀數(shù)分別為F1、F2,由此可知待測物體B的質(zhì)量為()A.F1(m1C。F2(m1【解析】選B。整體為研究對象，由牛頓第二定律得F1=(m1+2m2+m）a；隔離B物體，由牛頓第二定律得F2=ma;聯(lián)立可得m=F2(m17.（2020年山東新高考模擬)如圖所示,某人從距水面一定高度的平臺上做蹦極運動.勁度系數(shù)為k的彈性繩一端固定在人身上,另一端固定在平臺上。人從靜止開始豎直跳下，在其到達水面前速度減為零。運動過程中，彈性繩始終處于彈性限度內(nèi)。取與平臺同高度的O點為坐標(biāo)原點,以豎直向下為y軸正方向,忽略空氣阻力，人可視為質(zhì)點。從跳下至第一次到達最低點的運動過程中，用v、a、t分別表示人的速度、加速度和下落時間。下列描述v與t、a與y的關(guān)系圖象可能正確的是 （)【解析】選A、D。人在下落的過程中,彈性繩繃緊之前,人處于自由落體狀態(tài)，加速度為g；彈性繩繃緊之后，彈力隨下落距離逐漸增加，加速度隨下落距離以固定斜率先減小后反向增加，C錯誤，D正確；人的加速度先減小后反向增加，可知速度—時間圖象的斜率先減小后反向增加,B錯誤，A正確。8.如圖所示，小車的質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對靜止,且地面為光滑的，又不計滑輪與繩的質(zhì)量,則車對人的摩擦力可能是（）A。Mm+MF,方向向左 B。mC.m-Mm+MF，方向向左 D.【解析】選C、D。設(shè)車對人的摩擦力f方向水平向右,對小車和人組成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律有：2F=（M+m)a,對人應(yīng)用牛頓第二定律得F-f=ma，可解得:f=M-mM+mF。當(dāng)M>m時，人受到向右的靜摩擦力,大小為M-mM+mF，當(dāng)M〈m時，人受到向左的靜摩擦力，大小為m-9.如圖所示,水平傳送帶A、B間的距離為16m，質(zhì)量分別為2kg、4kg的物塊P、Q，通過繞在光滑定滑輪上的細線連接，Q在傳送帶的左端且連接物塊Q的細線水平，當(dāng)傳送帶以10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當(dāng)傳送帶以8m/sA.Q與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0。5B.Q從傳送帶左端滑到右端所用的時間為2。4sC.整個過程中，Q相對傳送帶運動的距離為4。8D.Q從傳送帶左端滑到右端的過程細線受到的拉力為203【解析】選A、C。當(dāng)傳送帶以v=8m/s逆時針轉(zhuǎn)動時,Q恰好靜止不動，對Q受力分析知，F(xiàn)=f即為:mPg=μmQg,解得:μ=0。5,故A正確；當(dāng)傳送帶以v=8m/s順時針轉(zhuǎn)動時，物塊Q做初速度為零的勻加速直線運動,有:F合=mPg+μmQg=（mP+mQ)a,代入數(shù)據(jù)解得:a=203m/s2,當(dāng)速度達到傳送帶速度即8m/s后,做勻速直線運動，勻加速的時間為:t1=va=1.2s，勻加速的位移為:x=v22a=4.8m,則勻速運動的時間:t2=L-2.6s,故B錯誤;加速階段的位移之差為Δx=vt1—x=4.8m，即整個過程中,Q相對傳送帶運動的距離為4。8m，故C正確；當(dāng)Q加速時,對P分析有:mPg—T=mPa,代入數(shù)據(jù)解得：T=203N，之后做勻速直線運動,有:T′=2010。(2019·深圳模擬)兩個質(zhì)量均為m的相同的物塊疊放在一個輕彈簧上面,處于靜止?fàn)顟B(tài)。彈簧的下端固定于地面上,彈簧的勁度系數(shù)為k.t=0時刻，給A物塊一個豎直向上的作用力F,使得兩物塊以0.5g的加速度勻加速上升，下列說法正確的是 （)A。A、B分離前合外力大小不變B.分離時彈簧處于原長狀態(tài)C.在t=2mk時刻A、D。分離時B的速度大小為m4【解析】選A、C。A、B分離前兩物塊做勻加速運動,合外力不變，選項A正確；開始時彈簧的壓縮量為x1,則2mg=kx1;當(dāng)兩物塊分離時,加速度相同且兩物塊之間的彈力為零，對物塊B，有kx2-mg=ma,且x1—x2=12at2,解得x1=2mgk,x2t=2mk，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài),選項B錯誤，C正確；分離時B=12g·2mk=m2二、計算題（本題共2小題，共40分,需寫出規(guī)范的解題步驟)11.（20分）（2020·東營模擬）某電視臺的娛樂節(jié)目中，有一個拉板塊的雙人游戲，考驗兩人的默契度。如圖所示，一長L=0.60m、質(zhì)量M=0。40kg的木板靠在光滑豎直墻面上，木板右下方有一質(zhì)量m=0。80kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0。20,滑塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2。一人用水平恒力F1(1）為使木板能向上運動,求F1必須滿足什么條件?（2)若F1=22N,為使滑塊與木板能發(fā)生相對滑動,求F2必須滿足什么條件？(3)游戲中,如果滑塊上移h=1.5m時,滑塊與木板沒有分離，才算兩人配合默契，游戲成功。現(xiàn)F1=24N，F(xiàn)2=16N，【解析】(1）滑塊與木板間的滑動摩擦力f=μF1對木板應(yīng)有f>Mg代入數(shù)據(jù)得F1>20N(2）對木板有μF1—Mg=Ma1對滑塊有F2—μF1—mg=ma2要能發(fā)生相對滑動應(yīng)有a2〉a1代入數(shù)據(jù)可得F2>13.2N（3）對滑塊有F2—μF1—mg=ma3設(shè)滑塊上升h的時間為t，則h=12a3t對木板有μF1—Mg=Ma4設(shè)木板在t時間上升的高度為H，則H=12a4t代入數(shù)據(jù)可得H=0。75由于H+L<h,滑塊在上升到1.5m之前已經(jīng)脫離了木板答案:(1）F1>20N（2）F2>13.2N（3）游戲不能成功(計算過程見解析）12.(20分）(2017·全國卷Ⅲ）如圖，兩個滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1kg和m5kg,放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0。5;木板的質(zhì)量為m=4kg,與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0。1。某時刻A、B兩滑塊開始相向滑動,初速度大小均為v0=3m/s。A、B相遇時,A與木板恰好相對靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度大小(1)B與木板相對靜止時,木板的速度。（2）A、B開始運動時,兩者之間的距離。【解析】（1）滑塊A和B在木板上滑動時，木板也在地面上滑動.設(shè)A、B與木板間的摩擦力的大小分別為f1、f2，木板與地面間的摩擦力的大小為f3,A、B、木板相對于地面的加速度大小分別是aA、aB和a1在滑塊B與木板達到共同速度前有:f1=μ1mAg ①f2=μ1mBg ②f3=μ2(mA+mB+m）g ③由牛頓第二定律得f1=mAaA ④f2=mBaB ⑤f2-f1-f3=ma1 ⑥設(shè)在t1時刻，B與木板達到共同速度，設(shè)大小為v1。由運動學(xué)公式有v1=v0-aBt1 ⑦v1=a1t1 ⑧聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入數(shù)據(jù)解得:t1=0.4s,v1=1(2)在t1時間間隔內(nèi),B相對于地面移動的距離sB=v0t1-12aBt設(shè)在B與木板達到共同速度v1后，木板的加速度大小為a2，對于B與木板組成的體系，由牛頓第二定律有:f1+f3=（mB+m）a2 由①②④⑤式知，aA=aB；再由⑦⑧可知，B與木板達到共同速度時，A的速度大小也為v1,但運動方向與木板相反,由題意知，A和B相遇時，A與木板的速度相同,設(shè)其大小為v2。設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用時間為t2,根據(jù)運動學(xué)公式，對木板有v2=v1-a2t2 對A有v2=-v1+aAt2 在t2時間間隔內(nèi),B（以及木板）相對地面移動的距離為s1=v1t2-12a2t2在(t1+t2)時間間隔內(nèi),A相對地面移動的距離為sA=v0(t1+t2）—12aA（t1+t2)2 A和B相遇時，A與木板的速度也恰好相同,因此A和B開始運動時,兩者之間的距離為s0=sA+s1+sB 聯(lián)立以上各式,