高三物理第一輪復(fù)習(xí)課時跟蹤練章末整合提升3含解析

章末整合提高1．(多項選擇)(2015·全國卷Ⅰ)如圖甲，一物塊在t＝0時刻滑上一固定斜面，其運動的v-t圖線如圖乙所示．若重力加快度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出()圖甲圖乙A．斜面的傾角B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度命題企圖：此題考察牛頓第二定律、受力剖析、速度圖象及其有關(guān)的知識點，意在考察考生運用有關(guān)知識剖析解決實質(zhì)問題的能力．難度中等偏難．分析：由運動的v-t圖線可求出物塊向上滑行的加快度和返回向下滑行的加快度，對上漲時和返回時剖析受力，運用牛頓第二定1律可分別列出方程，聯(lián)立兩個方程可解得斜面傾角和物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)，選項A、C正確；依據(jù)運動的vt圖線與橫軸所圍面積表示位移可求出物塊向上滑行的最大高度，選項D正確．答案：ACD2．(多項選擇)(2015·全國卷Ⅱ)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連結(jié)好的車廂．當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加快度向東行駛時，連結(jié)某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的2拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為3a的加快度向西行駛時，P和Q間的拉力大小仍為F.不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量同樣，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A．8B．10C．15D．18命題企圖：此題借助連結(jié)體問題考察了牛頓第二定律和隔絕法，意在考察考生的邏輯推理能力．分析：設(shè)每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，這列車廂的節(jié)數(shù)為n，東邊車廂的節(jié)數(shù)為x，西邊車廂的節(jié)數(shù)為n－x.當(dāng)機(jī)車在東邊拉車廂時，對西邊車廂受力剖析，由牛頓第二定律可得F＝(n－x)ma；當(dāng)機(jī)車2在西邊拉車廂時，對東邊車廂受力剖析，由牛頓第二定律可得F＝35max，聯(lián)立可得n＝3x，x為3的倍數(shù)，則n為5的倍數(shù)，選項B、C正確，選項A、D錯誤．答案：BC3．(2017·全國卷Ⅱ)為提高冰球運動員的加快能力，教練員在冰面上與起跑線相距s0和s1(s1<s0)處罰別擱置一個擋板和一面2小旗，如下圖．訓(xùn)練時，讓運動員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時，運動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗．訓(xùn)練要求當(dāng)冰球抵達(dá)擋板時，運動員起碼抵達(dá)小旗處．假設(shè)運動員在滑行過程中做勻加快運動，冰球抵達(dá)擋板時的速度為v1.重力加快度大小為g.求：冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)；知足訓(xùn)練要求的運動員的最小加快度．命題企圖：此題考察運動學(xué)公式與動能定理的應(yīng)用．分析：(1)設(shè)冰球的質(zhì)量為m，冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)為μ，由動能定理得12122201022v0－v1解得μ＝2gs0.②冰球抵達(dá)擋板時，知足訓(xùn)練要求的運動員中，恰巧抵達(dá)小旗處的運動員的加快度最?。O(shè)這類狀況下，冰球和運動員的加快度大小分別為a1和a2，所用的時間為t.由運動學(xué)公式得220－v1＝2a1s0③v0－v1＝a1t④12s1＝a2t⑤3聯(lián)立③④⑤式得s1（v1＋v0）2a＝2.22s022s1（v1＋v0）2答案：(1)v0－v1(2)24．(2017·全國卷Ⅲ)如圖，兩個滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA1kg和mB＝5kg，放在靜止于水平川面上的木板的兩頭，二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與木板恰巧相對靜止．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加快度大小g＝10m/s2.求：B與木板相對靜止時，木板的速度；A、B開始運動時，二者之間的距離．命題企圖：此題經(jīng)過滑塊—木板模型考察牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律等有關(guān)知識點．分析：(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和木板所受的摩擦力大小分別為Ff1、Ff2和Ff3，A和B有關(guān)于地面的加快度大小分別為aA和aB，木板有關(guān)于地面的加快度大小為a1，在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有Ff1＝μ1mAg，①Ff2＝μ1mBg，②Ff3＝μ2(m＋mA＋mB)g，③由牛頓第二定律得Ff1＝mAaA，④Ff2＝mBaB，⑤4Ff2－Ff1－Ff3＝ma1，⑥設(shè)在t1時刻，B與木板達(dá)到共同速度，其大小為v1，由運動學(xué)公式有v1＝v0－aBt1，⑦v1＝a1t1，⑧聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知數(shù)據(jù)得v1＝1m/s.⑨在t1時間間隔內(nèi)，B有關(guān)于地面挪動的距離為12sB＝v0t1－2aBt1，⑩設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后，木板的加快度大小為a2，關(guān)于B與木板構(gòu)成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律有Ff1＋Ff3＝(mB＋m)a2，?由①②④⑤式知，aA＝aB；再由⑦⑧式知，B與木板達(dá)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與木板的速度同樣，設(shè)其大小為v2，設(shè)A的速度大小從v變到v所用的時間為t，則由運動學(xué)公式對木板有：v＝v11222a2t2，?對A有：v2＝－v1＋aAt2，?在t2時間間隔內(nèi)，B(以及木板)相對地面挪動的距離為12s1＝v1t2－2a2t2，?在(t1＋t2)時間間隔內(nèi)，A相對地面挪動的距離為0121122，?sA＝v(t＋t)－2aA(t＋t)A和B相遇時，A與木板的速度也恰巧同樣，所以A和B開始5運動時，二者之間的距離為s0＝sA＋s1＋sB，?聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得s0＝1.9m，(也可用如下圖的速度—時間圖線求解)．答案：(1)1m/s(2)1.9m5．(2015·全國卷Ⅰ)一長木板置于粗拙水平川面上，木板左端擱置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖甲所示．t＝0時刻開始，小物塊與木板一同以共同速度向右運動，直至t＝1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)．碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊一直未離開木板．已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的vt圖線如圖乙所示．木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加快度大小g取10m/s2.求：圖甲圖乙木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2；木板的最小長度；木板右端離墻壁的最后距離．6命題企圖：此題主要考察牛頓運動定律、板塊模型、速度圖象、勻變速直線運動規(guī)律，意在考察考生運使勁學(xué)知識解決實質(zhì)問題的能力．分析：(1)規(guī)定向右為正方向．木板與墻壁相碰前，小物塊和木板一同向右做勻變速運動，設(shè)加快度為a1，小物塊和木板的質(zhì)量分別為m和M.由牛頓第二定律有－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a1，①由題圖乙可知，木板與墻壁碰撞前瞬時的速度v1＝4m/s，由運動學(xué)公式有v1＝v0＋a1t1，②12x0＝v0t1＋2a1t1，③式中，t1＝1s，x0＝4.5m是木板碰撞前的位移，v0是小物塊和木板開始運動時的速度．聯(lián)立①②③式和題給條件得μ1＝0.1，④在木板與墻壁碰撞后，木板以－v1的初速度向左做勻變速運動，小物塊以v1的初速度向右做勻變速運動．設(shè)小物塊的加快度為a2，由牛頓第二定律有－μ2mg＝ma2，⑤由題圖乙可得v2－v1a2＝t2－t1，⑥式中，t2＝2s，v2＝0，聯(lián)立⑤⑥式和題給條件得2＝0.4.⑦(2)設(shè)碰撞后木板的加快度為a3，經(jīng)過時間t，木板和小物塊7恰巧擁有共同速度v3.由牛頓第二定律及運動學(xué)公式得2mg＋μ1(M＋m)g＝Ma3，⑧v3＝－v1＋a3t，⑨v3＝v1＋a2t，⑩碰撞后至木板和小物塊恰巧達(dá)到共同速度的過程中，木板運動的位移為x1＝－v1＋v3t，?2小物塊運動的位移為v＋v3x2＝12t，?小物塊相對木板運動的位移為x＝x2－x1，?聯(lián)立⑥⑧⑨⑩???式，并代入數(shù)值得x＝6.0m．?由于運動過程中小物塊沒有離開木板，所以木板的最小長度應(yīng)為6.0m.在小物塊和木板擁有共同速度后，二者向左做勻變速運