2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期末考試專題卷 物理08

金太陽教育平臺()專題08動力學(xué)的多過程、圖像問題選擇題1.如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0勻速向下運動。在傳送帶的上端輕輕放上一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】開始時小木塊相對傳送帶向后，滑動摩擦力向下，則加速的加速度為，則第一階段做向下的勻加速直線運動，因皮帶足夠長，則木塊和傳送帶能夠共速，共速時，因，即最大靜摩擦力小于重力的下滑分力，木塊將繼續(xù)加速，加速度為，綜上所述，木塊先以做勻加速直線運動，后以做勻加速直線運動，故ABC錯誤，D正確。故選D。2.如圖所示，傾角為θ的足夠長傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動速度大小為v1，一個物體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)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則物塊運動的v-t圖象不可能是（）【答案】C【解析】因v2>v1，則物塊相對于皮帶向上運動，所受滑動摩擦力向下，①若，則物體的加速度為零，將一直向上以v2勻速運動，選項B正確．②若，則物體的加速度向上，將一直做勻加速直線運動，選項A正確．③若，則物體的加速度向下，將向上做勻減速直線運動，當(dāng)兩者速度相等時，物體受靜摩擦力保證其合外力為零，則和皮帶一起向上勻速，故選項C錯誤，選項D正確．故不可能的圖象選C．3.如圖甲所示，足夠長的木板B靜置于光滑水平面上，其上表面放置小滑塊A.木板B在水平拉力F作用下，其加速度a隨拉力F變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，則小滑塊A的質(zhì)量為()A.4kg B.3kg C.2kg D.1kg【答案】C【解析】剛開始AB兩個一起做加速，根據(jù)牛頓第二定律可知：，結(jié)合圖像斜率可知，當(dāng)加速度大于等于，AB分開各自加速，設(shè)B受到的摩擦力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律可知：，結(jié)合圖像斜率可知：，聯(lián)立以上公式可求得：，故選C4.“蹦極”是一項刺激的極限運動，重力為G運動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下。在某次蹦極的某段時間內(nèi)，彈性繩彈力F的大小隨時間t的變化圖像如圖所示，其中t2、t4時刻彈性繩彈力大小等于運動員重力大小。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，彈性繩中彈力與伸長量的關(guān)系遵循胡克定律，空氣阻力不計。則這段時間內(nèi)，下列說法中正確的是（）A.t1時刻運動員的速度最大B.t2時刻運動員具有向下的最大速度C.t2~t4時間內(nèi)運動員處于超重狀態(tài)D.t3時刻運動員的加速度為零【答案】BC【解析】AB．t1時刻，彈性繩剛有彈力作用，t1~t2時間內(nèi)，重力大于彈力，向下加速，t2時刻彈性繩彈力大小等于運動員重力大小，加速度為零，速度達(dá)到最大，A錯誤B正確；C．t2~t4時間內(nèi)彈力大于重力，合力向上，加速度向上，是超重，C正確；D．由圖像可知，t3時刻彈力最大，運動員受到的合力最大，由牛頓第二定律可知，此時運動員的加速度最大，不為零，D錯誤。故選BC。5.物體在某一水平恒力推動下沿一平直粗糙水平面由靜止開始做勻加速直線運動，物體到達(dá)P點時撤去水平恒力。從物體起動時開始計時，每隔0.2s測得物體的瞬時速度如下表所示，已知物體與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)始終不變，重力加速度g=10m/s2。則根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算能求出的是（）t（s）0.00.20.4……v（m/s）0.00.40.8…3.02.01.0…A.水平恒力的大小B.物體與粗糙水平面間的滑動摩擦力C.物體到達(dá)P點時速度的大小D.物體運動總位移【答案】CD【解析】AB．設(shè)物體所受摩擦力大小為f，撤去水平恒力之前物體運動的加速度大小撤去水平恒力之后的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律得F-f=ma1，f=ma2因m未知，則不能求解F和f，選項AB錯誤；C．設(shè)P點速度為v，從啟動到P經(jīng)歷的時間為t，據(jù)題意得v=a1t=2t，v=a2（2.8-t）=14-5t聯(lián)立以上兩式解得t=2s，v=4m/s選項C正確；D．物體總位移，選項D正確。故選CD。二、非選擇題6.某運動員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下，跳離飛機(jī)一段時間后打開降落傘做減速下落．他打開降落傘后的速度圖象如圖所示．已知人和降落傘的總質(zhì)量m=60kg，g取10m/s2．（1）不計人所受的阻力，求打開降落傘前運動員下落的高度？（2）打開傘后傘所受阻力Ff與速度v成正比，即Ff=kv，求打開傘瞬間運動員的加速度a的大小和方向？【答案】（1）45m（2）40m/s2，豎直向上【解析】（1）打開降落傘前運動員下落的高度（2）勻速下落時解得k=100由牛頓第二定律解得；豎直向上7.如圖甲所示，小球A從水平地面上P點的正上方h=5m處自由釋放，與此同時，在P點左側(cè)水平地面上的物體B在水平拉力的作用下從靜止開始向右運動，B運動的v—t圖象如圖乙所示，已知物體的質(zhì)量m=5kg，且A、B兩物體均可看作質(zhì)點，不考慮A球的反彈，g取10m/s2。求：(1)小球A下落至地面所需的時間t；(2)要使A、B兩物體能夠同時到達(dá)P點，求物體B的初始位置與P點的距離s；(3)若作用在物體B上的水平拉力F=25N，求物體與地面之間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮?1)1s；(2)1m；(3)0.3【解析】（1）對小球A，由解得t=1s（2）由v—t圖象可知解得a=2m/s2由公解得s=1m.（3）物體受到的滑動摩擦力大小為由牛頓第二定律得由上面兩式可得.8．質(zhì)量為3kg的物體放在水平地面上，在水平恒力F的作用下做勻加速直線運動，4s末撤去此水平恒力F。物體運動的v－t圖象如圖所示，求：（1）物體在0～4s的加速度大?。唬?）物體在4～10s的位移大?。唬?）物體所受的摩擦力大小。【答案】(1)3m/s2；(2)36m；(3)6N【解析】(1)由v-t圖像可得，0～4s內(nèi)的加速度大小(2)由v-t圖像可得，則4～10s的位移大小(3)由v-t圖像可得，4～10s內(nèi)的加速度大小由牛頓第二定律得9.某運動員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升機(jī)上由靜止跳下，跳離一段時間后打開降落傘做減速下落。他打開降落傘后的速度圖線如圖a。降落傘用8根對稱的繩懸掛運動員，每根繩與中軸線的夾角均為α=37°，如圖b。已知人的質(zhì)量為50kg，降落傘質(zhì)量也為50kg，不計人所受的阻力，打開傘后傘所受阻力f與速率v成正比，即(g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)。求：(1)打開降落傘前人下落的距離；(2)阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向；(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少？【答案】（1）20m（2）30m/s2，方向向上（3）312.5N【解析】（1）由速度時間圖像可知，人打開降落傘時的速度為，故下落的距離為（2）當(dāng)人作勻速運動時，剛開始下落時，對整體解得方向向上。（3）設(shè)每根繩子的拉力為T，當(dāng)加速度最大時繩的拉力最大，對運動員解得10.運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其它冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個位置。按比賽規(guī)則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。運動員以4m/s的速度投擲冰壺甲，做加速度為0.25m/s2勻減速直線運動。另一個運動員也以4m/s的速度將冰壺乙投出，滑行4s后其隊友開始在其滑行前方摩擦冰面直至冰壺停下，發(fā)現(xiàn)冰壺乙比甲多滑行4.5m，g取10m/s2，求：(1)冰壺甲能在冰面上滑行的距離；(2)冰壺乙在摩擦冰面后的加速度大小；(3)冰壺乙運動的平均速度?！敬鸢浮?1)32m；(2)0.2m/s2；(3)1.92m/s【解析】(1)冰壺甲的初速度為，勻減速的加速度大小為，有可得冰壺甲能在冰面上滑行的距離為(2)冰壺乙先在內(nèi)勻減速直線運動，末速度為位移為摩擦冰面后，冰壺乙比甲多滑行4.5m，則乙此后的勻減速運動的位移為設(shè)冰壺乙在摩擦冰面后的加速度為，則有解得：(3)冰壺乙在摩擦冰面后的運動時間為則冰壺乙全程的平均速度為11.如圖，長為1.25m的豎直光滑直桿固定在地面上，底部套有一個質(zhì)量為1kg的小環(huán)。在恒力F=25N作用下，小環(huán)由靜止開始向上運動。F與直桿的夾角為37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）求小環(huán)與直桿間的彈力大小N；（2）求小環(huán)剛脫離直桿時的速度大小v；（3）為使小環(huán)不脫離直桿，經(jīng)過一段時間后撤去恒力，求恒力作用的最長時間t?！敬鸢浮浚?）15N；（2）5m/s；（3）0.354s。【解析】（1）小環(huán)在運動過程中的受力情況如圖所示在垂直于直桿方向小環(huán)受力平衡，則有N=Fsin37°代入數(shù)據(jù)解得N=15N（2）根據(jù)牛頓第二定律有Fcos37°－mg=ma1代入數(shù)據(jù)解得a1=10m/s2根據(jù)速度位移公式有v2=2a1s代入數(shù)據(jù)解得v=5m/s（3）F力撤去后，小環(huán)的受力情況如圖所示根據(jù)牛頓第二定律有mg=ma2解得a2=g=10m/s2為使小環(huán)不脫離直桿，則有解得vm=3.54m/s恒力作用的最長時間=0.354s1.用圖像表示物理量之間的關(guān)系清晰、直觀，是物理學(xué)習(xí)中重要的方法。質(zhì)量為m的物塊放在水平面上，先后用相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉動物塊，且每根橡皮條的伸長量均相同。(1)定性畫出物塊的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系圖像。(2)請論證：若想改變圖線與縱軸的交點坐標(biāo)，需要改變哪個物理量?！敬鸢浮?1)見解析；(2)摩擦因數(shù)【解析】(1)設(shè)每根橡皮條的拉力為F，由牛頓第二定律得解得，物塊的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系圖像如下圖所示(2)令，則，縱軸的交點坐標(biāo)為(0，-μg)，所以若想改變圖線與縱軸的交點坐標(biāo)，需要改變摩擦因數(shù)μ。2.如圖所示，一上表面光滑、質(zhì)量M=1kg、長L=0.25m、高h(yuǎn)=0.2m的木塊A置于水平地面上，木塊A與地面間動摩擦因數(shù)=0.5，其右端放置一個質(zhì)量m=0.2kg。可視為質(zhì)點的小物塊B。用水平向右的外力F=8N作用在A右端使其從靜止開始運動。不計空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2。求B落地時距A左端的水平距離?！敬鸢浮?.26m【解析】木塊A在水平恒力和滑動摩擦力f1的作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，設(shè)加速度為a1，此過程物塊相對于地處于靜止?fàn)顟B(tài)，直到A向前前進(jìn)L=0.25m后，從A上滑落，做自由落體運動，豎直落到地面．

滑動摩擦力f1=μ（M+m）g=0.5×（1+0.2）×10N=6N由牛頓第二定律得A滑行L=0.25m，設(shè)歷時為t1，則得B滑到A左側(cè)時A的速度為v=a1t1=1m/s物塊B滑落后，A在水平恒力和滑動摩擦力f2的作用下，做勻加速直線運動，設(shè)加速度為a2，滑動摩擦力f2=μMg=0.5×10N=5N由牛頓第二定律得B下落的時間B下落的過程中A的位移為所以B落地時距A左端的水平距離是0.26m．3.如圖所示，AB為與水平面成37°角的光滑斜面，BCDE為傳送帶，其中BC段水平，∠CDE=37°，傳送帶與物體間動摩擦因數(shù)為0.5，轉(zhuǎn)動輪大小不計。有一彈簧一端固定在斜面的底端，另一端拴住質(zhì)量為m1=4kg的物塊P，另一質(zhì)量為m2=10kg的物體Q與P接觸，恰好靜止在斜面某位置?，F(xiàn)給Q施加一個平行斜面向上的力F，使PQ一起從靜止開始沿斜面向上做勻加速直線運動。已知彈簧的質(zhì)量不計，勁度系數(shù)k=100N/m，力F的大小隨位移x按如圖所示規(guī)律變化，Q到B點的距離為0.4m。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：(1)PQ原來靜止時，彈簧的壓縮量；(2)PQ一起運動時，加速度的大?。籔Q勻加速到達(dá)B點時速度的大??；(3)設(shè)到達(dá)B點后，利用特殊裝置使PQ分離，且讓Q速度大小不變，方向變?yōu)樗?，同時撤去拉力F。傳送帶沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，速度大小為10m/s，當(dāng)Q運動到C點后，傳送帶開始順時針勻速轉(zhuǎn)動，速度大小不變。已知BC段距離為x=0.4m，CD段長度為S=22.25m，求物塊從C運動到D所用時間?！敬鸢浮浚?）0.84m；（2）5m/s2，2m/s；（3）2.5s?！窘馕觥?1)由題意知靜止?fàn)顟B(tài)下，PQ受力平衡，設(shè)彈簧壓縮量為x，則有：代入數(shù)據(jù)可解得：x0=0.84m；(2)PQ一起從靜止開始沿斜面向上做勻加速直線運動，由圖可知剛開始施加的力為F=70N；此時有：代入數(shù)據(jù)解得：；由勻變速直線運動規(guī)律可知