【講與練】高中物理人教版(2019)必修1：第4章專題強化6動力學中的連接體問題和圖像問題提能作業(yè)習題

第四章專題強化6一、選擇題1．(2023·山東臨沂高一期末)如圖是采用動力學方法測量空間站質(zhì)量的原理圖。已知飛船質(zhì)量為m1，其推進器的平均推力為F，在飛船與空間站對接后，推進器工作Δt時間內(nèi)，飛船和空間站速度變化為Δv。則空間站的質(zhì)量為(A)A.eq\f(FΔt,Δv)－m1 B．eq\f(FΔv,Δt)－m1C.eq\f(FΔt,Δv)＋m1 D．eq\f(FΔv,Δt)解析：由題知，在飛船與空間站對接后，推進器工作Δt時間內(nèi)，飛船和空間站速度變化為Δv，則飛船與空間站的加速度a＝eq\f(Δv,Δt)，a＝eq\f(F,m1＋m)，聯(lián)立解得m＝eq\f(FΔt,Δv)－m1，故選A。2．某人在地面上用彈簧測力計稱得其體重為490N。他將彈簧測力計移至電梯內(nèi)稱其體重，t0～t3時間段內(nèi)彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，則電梯運行的v－t圖像可能是(取電梯向上運動的方向為正)(A)解析：從圖可以看出，t0～t1內(nèi)，該人的視重小于其重力，t1～t2內(nèi)，視重正好等于其重力，而在t2～t3內(nèi)，視重大于其重力，根據(jù)題中所設(shè)的正方向可知，t0～t1內(nèi)，該人具有向下的加速度，t1～t2內(nèi)，該人處于平衡狀態(tài)，而在t2～t3內(nèi)，該人則具有向上的加速度，所以可能的圖像為A。3．(2023·江蘇南通高一統(tǒng)考期末)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧連接物體A、B，A、B在水平推力F1＝10N、F2＝40N作用下沿光滑水平地面運動。已知A、B的質(zhì)量分別為1kg、2kg，兩物體相對靜止，則(C)A．彈簧的彈力大小為30NB．彈簧的彈力大小為10NC．在突然撤去F1的瞬間，A的加速度大小為20m/s2D．在突然撤去F1的瞬間，B的加速度大小為20m/s2解析：整體由牛頓第二定律可得F2－F1＝(mA＋mB)a，解得a＝10m/s2，對B由牛頓第二定律可得F2－FN＝mBa，解得彈簧的彈力大小為FN＝20N，A、B錯誤；在突然撤去F1的瞬間，A受到彈簧的彈力不變，對A由牛頓第二定律可得FN＝mAa1，解得A的加速度大小為a1＝20m/s2，C正確；在突然撤去F1的瞬間，B受到的外力F2及彈簧的彈力FN均不變，故B的加速度不變，大小仍為10m/s2，D錯誤。二、非選擇題4．(2023·吉林松原高一期末)如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°(sin37°＝0.6；cos37°＝0.8)的固定且足夠長的粗糙斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝1s時撤去拉力，物體運動的部分v－t圖像如圖乙所示(物體與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2)試求：(1)物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)的加速度的大小a1和a2。(2)拉力F的大小及物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ。答案：(1)20m/s210m/s2(2)30N0.5解析：(1)由圖像在第一秒內(nèi)和第二秒內(nèi)的加速度大小a1和a2a1＝eq\f(Δv,Δt)＝20m/s2，a2＝eq\f(Δv′,Δt)＝10m/s2。(2)物體與斜面間的動摩擦力Ff＝μmgcosθ在第一秒內(nèi)F－mgsinθ－Ff＝ma1在第二秒內(nèi)mgsinθ＋Ff＝ma2解得F＝m(a1＋a2)＝30N，μ＝0.5。5．(2023·山東濟南高一期末)如圖所示，質(zhì)量分別為mA＝1kg、mB＝3kg的物塊A、B置于足夠長的水平面上，在F＝13N的水平推力作用下，一起由靜止向右做勻加速運動，已知A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μA＝0.2，μB＝0.1，取g＝10m/s2。求：(1)物塊A、B一起做勻加速運動的加速度大??；(2)物塊A對物塊B的作用力大?。?3)某時刻A、B的速度為v＝4m/s，此時撤去推力F，求撤去推力F后物塊A、B間的最大距離。答案：(1)2m/s2(2)9N(3)4m解析：(1)對物塊A、B整體分析可得F－FfA－FfB＝(mA＋mB)a，F(xiàn)fA＝μAmAg，F(xiàn)fB＝μBmBg聯(lián)立解得a＝2m/s2。(2)對物塊B受力分析有FA－FfB＝mBa解得FA＝9N。(3)根據(jù)題意μA>μB，可知撤去推力F后AB都做勻減速運動，加速度大小分別