2018屆高三物理一輪復(fù)習(xí)高頻考點強化(二)動力學(xué)綜合問題

1、高頻考點強化（二）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。16 題為單選題,710 題為多選題）1. 一質(zhì)點受多個力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)使其中一個力的大小逐漸減小到零，再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小。在此過程中，其他力保持不變，則質(zhì)點的加速度大小a 和速度大小 v 的變化情況是（）A. a 和 v 都始終增大B. a 和 v 都先增大后減小C. a 先增大后減小，v 始終增大D. a 和 v 都先減小后增大【解題指導(dǎo)】解答本題時應(yīng)注意理解以下兩點：（1）知道共點力的平衡條件。（2）能根據(jù)牛頓第二定律分析加速度。【解析】選 G 質(zhì)

2、點受多個力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則多個力的合力為零，其中任意一個力與剩余所有力的 合力大小相等、方向相反，使其中一個力的大小逐漸減小到零再恢復(fù)到原來的大小，則所有力的合力先變大后變小，但合力的方向不變，根據(jù)牛頓第二定律，a 先增大后減小，v 始終增大，故選 C。22. （2017 中山模擬）如圖所示，總質(zhì)量為 460 kg 的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時的加速度為 0.5 m/s，當(dāng)熱氣球上升到 180 m 時,以 5 m/s 的速度向上勻速運動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過2程中熱氣球總質(zhì)量不變，所受空氣阻力與速度成正比，重力加速度 g 取 10m/s。關(guān)于熱氣球，下列說法正

3、確 的是（）A. 所受浮力大小為 4 830 NB. 加速上升過程中熱氣球處于完全失重狀態(tài)C. 從地面開始上升 10 s 后的速度大小為 5 m/sD. 以 5 m/s 勻速上升時所受空氣阻力大小為200 N【解析】選 A 熱氣球從地面剛開始豎直上升時，速度為零，故阻力為零，熱氣球受重力和浮力，根據(jù)牛頓第-2 -二定律有:F浮-mg=ma,解得 Fs=mg+ma=4830Ni 故 A 正確；上升過程中加速度向上，熱氣球處于超重狀態(tài)，后勻速運動處于平衡狀態(tài)，故 B 錯誤;剛開始豎直上升時的加速度為0.5m/s2,熱氣球做變加速運動，加速度逐漸減小,故 10 s 后的速度大小小于 5 m/s,故

4、C 錯誤；以 5 m/s 勻速上升時,根據(jù)平衡條件,有 F浮=mg+f,解得 f=230N,故 D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】（多選）地面上有質(zhì)量為 M 的重物，用力 F 豎直向上提它，力 F 和物體加速度 a 的函數(shù)關(guān)系如圖所示,則下列 說法正確的是（）A. 圖中直線的斜率表示物體的質(zhì)量MB. 圖中 A 點對應(yīng)的值為物體重力的大小C. 圖中延長線與縱軸的交點B 的數(shù)值的絕對值等于該地的重力加速度D. 物體向上運動的加速度a 和力 F 成正比F【解析】選 B C。對物體，由牛頓第二定律得:F-Mg=Ma,解得:a=Lg,由此式可知：斜率為質(zhì)量的倒數(shù)，故 A 錯誤；當(dāng)加速度為零時,F=Mg,故 B 正確；

5、當(dāng)拉力 F 為零時，加速度為-g,故 C 正確；物體向上運動的加速度 a 和力 F 的關(guān)系是線性函數(shù)，但不能說成正比，故 D 錯誤。3.（2017 贛州模擬）某科研單位設(shè)計了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時，發(fā)動機提供的動力方向與水平方向夾角a=60 ,使飛行器恰恰與水平方向成0=30角的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時間 t 后，將動力的方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)60同時適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速飛行，飛行器所受空氣阻力不計，下列說法中不正確的是（）導(dǎo)學(xué)號 42722380A. 加速時加速度的大小為gB. 加速時動力的大小等于mgC. 減速時動力的大小等于 mgD. 減速飛行時間 2

6、t 后速度為零【解析】選 B。起飛時，飛行器受動力和重力，兩力的合力與水平方向成30角斜向上，設(shè)動力為 F,合力為-3 -F合，如圖甲所示:-4 -時刻的速率:v=ait=gt，將動力方向逆時針旋轉(zhuǎn)60 ,合力的方向與水平方向成30角斜向下,動力 F跟合A.物體對地面的壓力為30 NB.物體所受的摩擦力為 10 NC.物體仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)D.物體將由靜止開始做勻加速直線運動【解析】選 G 物體受力如圖所示,據(jù)牛頓第二定律有：豎直方向上：FN-mg-Fsin0=0在厶 OFF合中，由幾何關(guān)系得F= mg,F mg,由牛頓第二定律得飛行器的加速度為ai=g,故 A 正確,B 錯誤;t力 F合垂直,

7、如圖乙所示，此時合力大小為 F合=口9$)n30 ,動力大小：F = - mg,飛行器的加速度大小為gtmgsin30 1v1- - ga2=乂-=g,到最高點的時間為 t = =- =2t,故 C D 正確；此題選錯誤的選項，故選 B?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示,質(zhì)量為 3kg 的物體放在粗糙水平面上，現(xiàn)用 F=10N 的力斜向下推物體,F 與水平面的夾角0=37物體與水平面間的動摩擦因數(shù)2卩=0.3,下列說法正確的是(g 取 10m/s,sin 37 =0.6,cos 37=0.8)G=mg甲-5 -水平方向上：-6 -Feos0-Ff=ma又:Ff=FN解得:FN=36NaG,減速上升階段 F

8、G 騰空后人離開地面,F=0,故 D 選項正確?！炯庸逃?xùn)練】高蹺運動是一項新型運動，圖甲為彈簧高蹺。當(dāng)人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后，人就向上彈起，進而帶動高蹺跳躍，如圖乙。則下列說法正確的是（）扶手【解析】選 Do 下蹲過程中的加速階段人體處于失重狀態(tài),FG。同理蹬伸過ACD7.-7 -A. 人向上彈起的過程中，一直處于超重狀態(tài)B. 人向上彈起的過程中，踏板對人的作用力大于人對踏板的作用力-8 -C. 彈簧壓縮到最低點時，高蹺對人的作用力大于人的重力D. 彈簧壓縮到最低點時，高蹺對地的壓力等于人和高蹺的總重力【解析】選 G 人向上彈起的過程中，先加速向上，處于超重狀態(tài)，然后減速向上，處于失重

9、狀態(tài)，選項 A 錯誤；踏板對人的作用力和人對踏板的作用力是一對作用力和反作用力，大小相等，選項 B 錯誤；彈簧壓縮到最低點時，人的加速度向上，人處于超重狀態(tài)，所以高蹺對人的作用力大于人的重力，高蹺對地的壓力大于人和高蹺的總重力，選項 C 正確，D 錯誤。5.(2017 鄭州模擬)放在粗糙水平面上的物塊 A、B 用輕質(zhì)彈簧測力計相連，如圖所示，物塊與水平面間的 動摩擦因數(shù)均為 卩，今對物塊 A 施加一水平向左的恒力 F，使 A、B 起向左勻加速運動，設(shè) A、B 的質(zhì)量分別 為 m M，則彈簧測力計的示數(shù)為導(dǎo)學(xué)號 42722381( )AffMFMFA.【解題指導(dǎo)】解答本題可按以下思路進行(1)

10、先對 A B 整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列方程求加速度。(2) 再隔離 B 受力分析，列方程求解?！窘馕觥窟x B。根據(jù)牛頓第二定律得F -i(M + m)gF對整體彷* 門亠-卩 g對 B:F彈-Mg=Ma解得,F彈=iMg+MaMF=iMg+M圖甲所示,傳感器與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律。一水平輕質(zhì)細繩跨過光滑的定滑輪，一端F - |i(m + M)gC.IMF - |i(m + M)gD.6將力傳感器 A 固定在光滑水平桌面上,測力端通過輕質(zhì)水平細繩與滑塊相連,滑塊放在較長的小車上。如-9 -連接小車，另一端系沙桶，整個裝置開始處于靜止?fàn)顟B(tài)。在滑塊與小車發(fā)生相對滑動前緩慢向

11、沙桶里倒入細-10 -沙,力傳感器采集的 F-t 圖象如圖乙所示，則（）導(dǎo)學(xué)號 42722382A. 2.5 s 前小車做變加速運動B. 2.5 s 后小車做變加速運動C. 2.5 s 前小車所受摩擦力不變D. 2.5 s 后小車所受摩擦力不變【解析】選 0 由圖象可知，在 2.5s 前小車與滑塊一直保持靜止，繩對小車的拉力變大，小車受到滑塊的靜摩擦力變大,A、C 錯誤;2.5 s 后滑塊與小車發(fā)生相對運動，小車受到滑塊的滑動摩擦力作用，D 正確;研究小mog-f車和沙桶組成的系統(tǒng) 年站n二，所以加速度不變，B 錯誤。7.如圖所示，在傾角為0=30的光滑斜面上，物塊AB 質(zhì)量分別為 m 和 2

12、m 物塊 A 靜止在輕彈簧上面，物塊 B 用細線與斜面頂端相連，A、B 緊挨在一起但 A、B 之間無彈力，已知重力加速度為A. 物塊 A 的加速度為 0gB. 物塊 A 的加速度為C. 物塊 B 的加速度為 0D. 物塊 B 的加速度為1當(dāng)細線剪斷瞬間，下列說法正確的是g，某時刻把細線剪斷-11 -_ 2 亠 一【解析】 選 B剪斷細線前，彈簧的彈力:F彈=mgsin 30 = mg，細線剪斷的瞬間13mgsin30 - F彈g,即 A 和 B 的加速度均為。，彈簧的彈力不變，仍為F彈=mg;剪斷細線瞬間，對 A、B 系統(tǒng)，加速度為:a=3m-12 -故本題選 B Do【加固訓(xùn)練】三個質(zhì)量相同

13、的物塊 A、B C,用兩個輕彈簧和一根輕線相連，如圖所示，掛在天花板上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，在將AB 間細線剪斷的瞬間,A、B、C 的加速度分別為（取向下為正,重力加速度為 g）（）口兄廣|占CA. aA=-2g,aB=2gB. aA=-g,ac=gC. aB=-2g,ac=0D. aA=-g,ac=0【解析】選 A。原來系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，以整體為研究對象，得與 A 相連的彈簧彈力大小 Fi=3mg,隔離 C 得與C 相連的彈簧彈力大小為F2=mg=剪斷細線瞬間，彈簧彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律有：對 A:-Fi+mg=ma 得 aA=-2g;對 B:mg+F2=ma,得 aB=2g;對 C:-F2+

14、mg=ma 得 a（=0。故 B、C D 錯誤,A 正確。8.（2017 龍巖模擬）如圖所示，一人站在電梯中的體重計上，隨電梯一起運動。下列各種情況中，體重計的示數(shù)最大的是（）-13 -F=m（g-a）=9m;電梯勻加速上升，加速度向上，加速度的大小為1.0m/s2,由牛頓第二定律F-mg=ma;解得A. 電梯勻減速上升B. 電梯勻加速上升，加速度的大小為，加速度的大小為，加速度的大小1.0 m/s1.0 m/s1.0 m/s0.5 m/s【解析】選 B CO電梯勻減速上升,加速度向下，加速度的大小為1.0m/s2,由牛頓第二定律 mg-F=ma;解得2-14 -F=m(g+a)=11m;電梯

15、勻減速下降，加速度向上,加速度的大小為1.0m/s2,由牛頓第二定律F-mg=ma，解得F=m(g+a)=11m;電梯勻加速下降，加速度向下,加速度的大小為0.5m/s ,由牛頓第二定律mg-F=ma,解得F=m(g-a)=9.5m,故選 B、C。9.將一個質(zhì)量為1kg 的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點，運動過程中所受阻力大小恒定，方向與運動方向相反。該過程的v -t 圖象如圖所示,g 取 10m/s2。下列說法中正確的是()A.小球上升與下落所用時間之比為B.小球落回到拋出點的速度大小為C.小球下落過程，受到向上的空氣阻力，處于超重狀態(tài)D.小球重力和阻力之比為5 : 10-24【解析】選

16、BD。根據(jù)圖象可得，上升的過程中，加速度為 a=m/s2=-12 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律可得-(mg+f)=ma1,所以小球受到的阻力的大小為f=-ma1-mg=-1x(-12)N-1x10N=2 N,在下降的過程中，小球F 8受到的合力為F=mg-f=10N-2 N=8 N,所以下降的過程中的加速度為a2=-=-m/s2=-8 m/s2,根據(jù)公式1Ext p 5x=at2可得運動的時間為 t=l ,所以時間之比為1I=、=,故 A 錯誤；由圖象知小球勻減速上升的1?2位移為 x=x2X24 m=24 m,x =-x=-24m,根據(jù) v =2a2x 得:v= =公* m/s=8 I(m/s

17、,故 B 正確；小球下落過程，加速度向下，處于失重狀態(tài)故 C 錯誤；由 A 的分析可知，重力與阻力之比為 mg：f=10N : 2 N=5 : 1,故 D 正確。10.(2014 四川高考)如圖所示，水平傳送帶以速度 v1勻速運動，小物體 P、Q 由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,t=0 時刻 P 在傳送帶左端具有速度V2,P 與定滑輪間的繩水平,t=t0時刻 P 離開傳送帶。不計定滑輪質(zhì)量和摩擦，繩足夠長。正確描述小物體P 速度隨時間變化的圖象可能是()-15 -紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號 42722383-16 -【解析】選 B C。當(dāng) wV2時,P 相對于傳送帶向左滑動，受到的滑動摩擦力向右，當(dāng) Ff

18、FT時，合外力向右,P 向右做加速運動，當(dāng)達到與傳送帶速度一樣時，一起做勻速運動，受力分析如圖甲，則 B 正確；當(dāng) FfFT時,一 直減速直到減為零，再反向加速，當(dāng) V1V2時，P 相對于傳送帶向右滑動，受力分析如圖乙，P 向右做減速運動，當(dāng) P 的速度與傳送帶速度相等時，若 FfFT，P 又相對于傳送帶向左滑動，相對地面向右減速，受力分析如圖甲加速度減小，則 C 正確；當(dāng) Ff=FT時勻速運動，A、D 錯誤。、計算題（本題共 2 小題，共 40 分。需寫出規(guī)范的解題步驟11.（18 分）公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常情況下1s。當(dāng)

19、汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h 的速度勻速行駛時，安全距離為 120m 設(shè)雨天時汽車輪胎與2瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的門，若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度。導(dǎo)學(xué)號 42722384【解析】設(shè)瀝青路面干燥時，汽車與瀝青路面的動摩擦因數(shù)為卩0,剎車時汽車的加速度大小為a。,安全距離為 s，反應(yīng)時間為 t。，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得omg=ma 2當(dāng)前車突然停止時，后車司機可以采取剎車措，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為-17 -V02a0S=Voto+式中，m 和 Vo分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度。-18 -設(shè)在雨天行駛時，汽車與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為卩,依題意有卩卩0設(shè)在雨天行駛時汽車剎車的加速度大小為a,安全行駛的最大速度為v,由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得mg=ma 2Vs