2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章微專題18動力學(xué)過程的分析與應(yīng)用練習(xí)含解析教科版

PAGEPAGE1微專題18”動力學(xué)過程“的分析與應(yīng)用主要問題主要解決瞬時性問題、連接體問題及多過程問題．方法點(diǎn)撥1．“動力學(xué)過程”分析：由物體受力狀況推斷物體加速度狀況，再結(jié)合物體初速度推斷出物體運(yùn)動狀況，再依據(jù)運(yùn)動過程中力的改變確定加速度的改變即F→a→v→F；留意應(yīng)用牛頓其次定律的矢量性、瞬時性、同一性、獨(dú)立性．2．輕繩、輕桿和接觸面的彈力能跟隨外界條件發(fā)生突變；彈簧(或橡皮繩)的彈力不能突變，在外界條件發(fā)生改變的瞬間可認(rèn)為是不變的．3．多個物體一起運(yùn)動時，知其中一物體加速度即可知整體加速度，反之亦然，從而知其合外力方向．1．(2024·四川廣元市一診)如圖1所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點(diǎn)并系住質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體可以始終運(yùn)動到B點(diǎn)．假如物體受到的阻力恒定，則()圖1A．物體從A到O先加速后減速B．物體從A到O做加速運(yùn)動，從O到B做減速運(yùn)動C．物體運(yùn)動到O點(diǎn)時，所受合力為零D．物體從A到O的過程中，加速度漸漸減小2．(多選)(2024·河北唐山市上學(xué)期期末)如圖2所示，小車在水平面上做勻加速直線運(yùn)動，車廂內(nèi)兩質(zhì)量相同的小球通過輕繩系于車廂頂部，輕繩OA、OB與豎直方向夾角均為45°，其中一球用水平輕繩AC系于車廂側(cè)壁，重力加速度為g，下列說法正確的是()圖2A．小車運(yùn)動方向肯定向右B．小車的加速度大小為eq\f(\r(2),2)gC．輕繩OA、OB拉力大小相等D．輕繩CA拉力大小是輕繩OA拉力的eq\r(2)倍3．(2024·福建三明市期末質(zhì)量檢測)如圖3所示，一列火車以加速度a在平直軌道上前進(jìn)，一物塊靠在車廂后壁上保持相對靜止?fàn)顟B(tài)(未粘連)．已知物塊質(zhì)量為m，物塊與后壁間的動摩擦因數(shù)為μ，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，重力加速度為g.則下列說法正確的是()圖3A．物塊所受摩擦力f>mgB．車廂后壁對物塊的壓力N＝m(g＋a)C．車廂對物塊的作用力方向?yàn)樨Q直向上D．要使物塊不下落，火車加速度需滿意a≥eq\f(g,μ)4．如圖4所示，某雜技演員在做手指玩圓盤的表演．設(shè)該盤的質(zhì)量為m，手指與盤之間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn)，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()圖4A．若手指支撐著盤，使盤保持靜止?fàn)顟B(tài)，則手指對盤的作用力沿該手指方向B．若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運(yùn)動，則盤受到手水平向右的靜摩擦力C．若盤順手指一起水平勻加速運(yùn)動，則手對盤的作用力大小不行超過eq\r(1＋μ2)mgD．若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動，則手對盤的摩擦力大小為μmg5．(2024·安徽巢湖市一檢)如圖5所示，光滑斜面的傾角為α，一個質(zhì)量為m的物體放在斜面上，假如斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動，物體與斜面間無相對運(yùn)動，重力加速度為g，則斜面對物體的支持力的大小不行能是()圖5A．mgcosα B.eq\f(mg,cosα)C.eq\f(ma,sinα) D．meq\r(g2＋a2)6．如圖6所示，A、B、C三個小球的質(zhì)量均為m，A、B之間用一根沒有彈性的輕繩連在一起，B、C之間用輕彈簧拴接，用細(xì)線懸掛在天花板上，整個系統(tǒng)靜止，現(xiàn)將A上面的細(xì)線剪斷，使A的上端失去拉力，則在剪斷細(xì)線瞬間，A、B、C的加速度的大小分別為(重力加速度為g)()圖6A．1.5g1.5g0 B．g2g0C．ggg D．gg07.(2024·河南鶴壁市其次次段考)如圖7所示，表面光滑的斜面體固定在勻速上升的升降機(jī)上，質(zhì)量相等的A、B兩物體用一平行斜面的輕質(zhì)彈簧連接著，B的上端用一平行斜面的細(xì)線拴接在斜面上的固定裝置上，斜面的傾角為30°，當(dāng)升降機(jī)突然處于完全失重狀態(tài)時，則此瞬間A、B兩物體的瞬時加速度大小分別為(重力加速度為g)()圖7A.eq\f(1,2)g、gB．g、eq\f(1,2)gC.eq\f(\r(3),2)g、0D.eq\f(\r(3),2)g、g8．(2024·山東日照市上學(xué)期期末)如圖8所示，一輛有驅(qū)動力的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一質(zhì)量為1kg的物塊相連．物塊和小車一起向右勻速運(yùn)動時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧彈力大小為2N．若小車起先向右加速運(yùn)動，則()圖8A．隨著小車的加速度增大，物塊受到的摩擦力漸漸減小B．隨著小車的加速度增大，物塊受到的彈簧彈力漸漸增大C．當(dāng)小車的加速度大小為5m/s2時，物塊肯定與小車相對滑動D．當(dāng)小車的加速度大小為4m/s2時，物塊肯定與小車相對靜止9．(多選)(2024·內(nèi)蒙古赤峰二中月考)如圖9甲所示，物塊的質(zhì)量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面對右運(yùn)動，某時刻后恒力F突然反向，整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)改變的關(guān)系圖像如圖乙所示，g＝10m/s2.下列選項(xiàng)中正確的是()圖9A．2s末到3s末內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動B．在t＝1s時刻，恒力F反向C．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3D．恒力F大小為10N10．(多選)(2024·山東省試驗(yàn)中學(xué)其次次模擬)如圖10甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi))，其速度v和彈簧壓縮量Δx的函數(shù)圖像如圖乙所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)，小球和彈簧接觸瞬間的機(jī)械能損失不計(jì)，取重力加速度g＝10m/s2，則下列說法中正確的是()圖10A．該彈簧的勁度系數(shù)為20N/mB．當(dāng)Δx＝0.3m時，小球處于超重狀態(tài)C．小球剛接觸彈簧時速度最大D．從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大11.(多選)如圖11所示，套在繩索上的小圓環(huán)P下面用懸線掛一個重為G的物體Q并使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)釋放圓環(huán)P，讓其沿與水平面成θ角的繩索無摩擦下滑，在圓環(huán)P下滑過程中繩索處于繃緊狀態(tài)(可認(rèn)為是始終線)，若圓環(huán)和物體下滑時不振動，穩(wěn)定后，下列說法正確的是(重力加速度為g)()圖11A．Q的加速度肯定小于gsinθB．懸線所受拉力為GsinθC．懸線所受拉力為GcosθD．懸線肯定與繩索垂直

答案精析1．A[物體從A到O，初始階段受到的向右的彈力大于阻力，合力向右．隨著物體向右運(yùn)動，彈力漸漸減小，合力漸漸減小，由牛頓其次定律可知，加速度向右且漸漸減小，由于加速度與速度同向，物體的速度漸漸增大．當(dāng)物體向右運(yùn)動至A、O間某點(diǎn)(設(shè)為O′)時，彈力減小到與阻力相等，物體所受合力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大．此后，隨著物體接著向右運(yùn)動，彈力接著減小，阻力大于彈力，合力方向變?yōu)橄蜃?，至O點(diǎn)時彈力減為零，此后彈力向左且漸漸增大，所以物體越過O′點(diǎn)后，合力(加速度)方向向左且漸漸增大，由于加速度與速度反向，故物體做加速度漸漸增大的減速運(yùn)動．綜合以上分析，只有選項(xiàng)A正確．]2．CD[對小球B受力分析可知，B所受的合外力向左，即小車的加速度方向向左，且mgtan45°＝ma，解得a＝g，小車向左加速或者向右減速運(yùn)動，選項(xiàng)A、B錯誤；分別對A、B受力分析，OA和OB輕繩拉力的豎直重量均等于mg，即TOBcos45°＝TOAcos45°＝mg，可知輕繩OA、OB拉力大小相等，選項(xiàng)C正確；對A受力分析可知，TCA－TOAsin45°＝ma＝mg，解得TCA＝2mg即TCA＝eq\r(2)TOA，選項(xiàng)D正確．]3．D[對物塊，在豎直方向受力平衡，可知所受的摩擦力等于重力，即f＝mg，水平方向N＝ma，選項(xiàng)A、B錯誤；車廂對物塊有向上的摩擦力和水平向右的彈力，其合力方向斜向右上方，選項(xiàng)C錯誤；要使物塊不下落，火車加速度需滿意f≤μN(yùn)，即mg≤μma，即a≥eq\f(g,μ)，選項(xiàng)D正確．]4．C5．A[由題意知，斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動，物體與斜面間無相對運(yùn)動，則放在斜面上的物體所受合外力肯定水平向左．隔離物體受力分析，物體受到斜面的支持力和重力，二力的合力水平向左，大小等于ma，則有：N2＝(mg)2＋(ma)2，解得N＝meq\r(g2＋a2)，選項(xiàng)D正確；Nsinα＝ma，解得N＝eq\f(ma,sinα)，選項(xiàng)C正確；Ncosα＝mg，解得N＝eq\f(mg,cosα)，選項(xiàng)A錯誤，B正確．]6．A[在剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧上的力沒有來得及發(fā)生改變，故C球受到的重力和彈簧彈力不變，C球所受合力為零，加速度為0；A、B球被輕繩拴在一起整體受重力和彈簧的拉力，合力為3mg，則A、B的加速度大小均為1.5g，故A正確，B、C、D錯誤．]7．D[由平衡狀態(tài)時的受力特點(diǎn)可知，A受到彈簧的作用力大小為mgsin30°，因?yàn)橥耆е貢rA物體本身重力不變，故在此瞬間，A同時受到彈簧的彈力mgsin30°和重力作用，依據(jù)力的合成特點(diǎn)可知此二力的合力為mgcos30°，故其瞬時加速度為eq\f(\r(3),2)g；而對B受力分析可知，完全失重瞬間，B受到的彈簧的作用力和細(xì)線上的彈力大小相等、方向相反(此二力的合力為0)，則此時B受到的合力就是其重力，所以B的瞬時加速度為g，所以D正確．]8．D[當(dāng)小車與物塊相對滑動后，隨著小車的加速度增大，物塊受到的滑動摩擦力不變，故A錯誤；當(dāng)小車與物塊相對靜止時，彈簧彈力始終不變，故B錯誤；由題可知，物塊與小車間的最大靜摩擦力大于等于2N，當(dāng)小車的加速度大小為5m/s2時，只要沒有達(dá)到最大靜摩擦力，物塊就不會與小車相對滑動，故C錯誤；當(dāng)摩擦力等于2N且方向向右時，彈簧彈力等于2N，物塊所受的合力為4N，由牛頓其次定律可得，物塊的加速度為4m/s2，故D正確．]9．BC[物塊做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為：a1＝eq\f(v02,2x1)＝10m/s2，物塊做勻減速直線運(yùn)動的時間為：t1＝eq\f(v0,a1)＝eq\f(10,10)s＝1s，即在t＝1s末恒力F反向，物塊做勻加速直線運(yùn)動，故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；物塊勻加速直線運(yùn)動的加速度大小：a2＝eq\f(v2,2x2)＝4m/s2,依據(jù)牛頓其次定律得：F＋f＝ma1，F(xiàn)－f＝ma2，聯(lián)立解得：F＝7N，f＝3N，由f＝μmg，得μ＝0.3，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤．]10．ABD[當(dāng)Δx＝0.1m時，小球的重力等于彈簧對它的彈力，合力為零，小球的加速度為零，小球處于平衡狀態(tài)，可得：kΔx＝mg，解得：k＝eq\f(mg,Δx)＝eq\f(0.2×10,0.1)N/m＝20N/m，故A正確；由題圖乙可知，Δx＝0.3m時，小球的速度減小，加速度方向向上，說明小球處于超重狀態(tài)，故B正確；由題圖乙可知，起先小球的速度增大，小球的重力大于彈簧對它的彈力，當(dāng)Δx為0.1m時，小球的速度最大，然后速度減小，故C錯誤；對小球受力分析可知，從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大，故D正確．]11．CD[由題意知，小圓