力與直線運(yùn)動 【練】-2023年高考物理畢業(yè)班二輪熱點(diǎn)題型歸納與變式演練(解析版)_第1頁
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文檔簡介

專題01力與直線運(yùn)動

一、單選題

1.(2022?河南?洛寧縣第一高級中學(xué)模擬預(yù)測)意大利物理學(xué)家伽利略在《關(guān)于兩門新科學(xué)的對話》一書中,

對自由落體運(yùn)動的研究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合。如圖所示,這可以大致表示實(shí)驗(yàn)過程,圖中

各個(gè)小球位置之間的時(shí)間間隔可以認(rèn)為相等,對這一過程的分析,下列說法正確的是()

A.運(yùn)用圖甲的實(shí)驗(yàn),可“減弱”重力的作用,放大時(shí)間,便于觀察

B.只要測量出圖丁中相鄰兩小球球心位置之間的距離,就可以計(jì)算出重力加速度大小

C.該實(shí)驗(yàn)中將自由落體運(yùn)動改為在斜面上運(yùn)動是為了縮短時(shí)間,便于測量位移

D.從圖甲到圖丁,通過逐漸增大斜面傾角,最后合理外推到自由落體運(yùn)動,從而說明自由落體運(yùn)動是初速

度不為零的勻加速直線運(yùn)動()

【答案】A

【詳解】A.運(yùn)用圖甲的實(shí)驗(yàn),可“減弱”重力的作用,放大時(shí)間,便于觀察,A正確;

B.只有測量出圖丁中相鄰兩小球球心位置之間的距離和各個(gè)小球位置之間的時(shí)間間隔T,才能利用Ax=g〃

計(jì)算出重力加速度大小,只測量出圖J中相鄰兩小球球心位置之間的距離,不能計(jì)算出重力加速度大小,B

錯(cuò)誤:

C.該實(shí)驗(yàn)中將自由落體運(yùn)動改為在斜面上運(yùn)動的設(shè)計(jì)思想是為了“放大”時(shí)間,便于測量時(shí)間,C錯(cuò)誤;

D.從圖甲到圖丁通過逐漸增大斜面傾角,最后合理外推到自由落體運(yùn)動,從而說明自由落體運(yùn)動是初速度

為零的勻加速直線運(yùn)動,D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.(2022?新疆?博樂市高級中學(xué)(華中師大一附中博樂分校)模擬預(yù)測)將一乒乓球豎直向上拋出,乒乓球

在運(yùn)動過程中,它的動能隨時(shí)間變化的關(guān)系的圖線如圖所示。己知乒乓球運(yùn)動過程中,受到的空氣阻力與

速率平方成正比,重力加速度為g。則乒乓球在整個(gè)運(yùn)動過程中加速度的最小值、最大值為()

A.0,4gB.0,5gC.g,4gD.g,5g

試卷第1頁,共19頁

【答案】B

【詳解】乒乓球最終勻速運(yùn)動時(shí),加速度最小為0,而乒乓球剛向上拋出時(shí),速度最大,阻力最大,加速度

最大,設(shè)最大速度為%,則

mg+H:=叫

1,

4E0=-mv-

乒乓球最終勻速運(yùn)動時(shí),速度為匕,則

mg=kv;

此時(shí)的動能

FI2

£o=-wvi

聯(lián)立上式可解得

%=5g

故選B?

3.(2022?湖南?長沙一中一模)如圖所示,將一盒未開封的香皂置于桌面上的一張紙板上,用水平向右的拉

力將紙板迅速抽出,香皂盒的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn),若香皂盒和紙

板的質(zhì)量分別為⑸和〃口各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為〃,重力加速度為g。若本實(shí)驗(yàn)中,叫=100g,%=5g,

〃=0.2,香皂盒與紙板左端的距離"=0.1m,若香皂盒移動的距離超過/=0.002m,人眼就能感知,忽略香

皂盒的體積因素影響,g取10m/s2;為確保香皂盒移動不被人感知,紙板所需的拉力至少是()

【答案】D

【詳解】香皂盒與紙板發(fā)生相對滑動時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可得

〃"八g=m{ax

解得

%=2m/s2

對紙板,根據(jù)牛頓第二定律可得

F-〃叫g(shù)-〃(叫+加?)g=m2a2

為確保實(shí)驗(yàn)成功,即香皂盒移動的距離不超過/=0.002m,紙板抽出時(shí)香皂盒運(yùn)動的最大距離為

試卷第2頁,共19頁

12

x=5貼

紙板運(yùn)動距離為

,1j

d+玉=—a2t[

紙板抽出后香皂盒運(yùn)動的距離為

/=Xj+x2

由題意知

%=%

砧=卬2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求得

F=1.42N

故選D。

4.(2022?浙江?模擬預(yù)測)無人機(jī)由于小巧靈活,國內(nèi)已經(jīng)逐步嘗試通過無人機(jī)進(jìn)行火災(zāi)救援。某消防中隊(duì)

接到群眾報(bào)警,趕至火災(zāi)點(diǎn)后,迅速布置無人機(jī)消防作業(yè)。假設(shè)無人機(jī)從靜止豎直向上起飛,勻減速直線

運(yùn)動后恰好懸停在火災(zāi)點(diǎn),整個(gè)過程速度-時(shí)間圖像如下圖示。已知無人機(jī)的質(zhì)量(含裝備等)為15kg,下

列說法正確的是()

A.火災(zāi)位置距離消防地面的距離為60m

B.加速階段的加速度比減速階段的加速度要大

C.減速階段,無人機(jī)螺旋槳處于失重狀態(tài)

D.加速階段時(shí),無人機(jī)螺旋槳的升力大小為75N

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)圖形中梯形面積計(jì)算可知,火災(zāi)位置距離消防地面距離為90m,故A錯(cuò)誤;

B.加速階段的加速度大小

fl=I7=Tm/s2=2-5m/s2

試卷第3頁,共19頁

減速階段的加速度大小

a.-生1=—m/s2=5m/s2

'加?2

故B錯(cuò)誤;

C.減速上升階段,加速度方向豎直向下,無人機(jī)螺旋槳處于失重狀態(tài),故C正確;

D.加速階段時(shí),根據(jù)牛頓第二定律

F-mg=ma

代入數(shù)據(jù)解得無人機(jī)螺旋槳產(chǎn)生升力為

F=187.5N

故D錯(cuò)誤。

故選Co

5.(2022?廣東廣州?模擬預(yù)測)如圖所示,“加We是四段平滑鏈接的路面,一輛用輕繩懸掛小球的小車靜止

在起點(diǎn),輕推小車,小車可以沖上de路面。若所有摩擦均不計(jì),且忽略小車在各銜接路段對小球的擾動,

在運(yùn)動過程中小球與小車總是保持相對靜止,那么輕繩與車頂垂直的階段是()

A.只有M路面B.只有be路面C.只有4路面D.全程

【答案】D

【詳解】小車在從路面上時(shí)處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài),輕繩彈力與重力平衡,則彈力方向豎直向上,即當(dāng)小

車在be路面上時(shí),輕繩與車頂垂直;當(dāng)小車在就路面上時(shí),小車與小球保持相對靜止,向下做勻加速直

線運(yùn)動,對小車與小球分析有

+〃7)gsin0=+

即加速度大小

q二gsinO

加速度方向沿斜面向下,e為斜面傾角,對小球進(jìn)行分析,由于其加速度為gsine,方向沿斜面向下,則小

球在垂直于斜面方向的合力為0,沿斜面的合力為mgsin。,等于小球的重力沿斜面的分力,則輕繩一定垂

直于斜面,即輕繩與車頂垂直:當(dāng)小車在cd路面上時(shí),小車與小球保持相對靜止,向上做勻減速直線運(yùn)動,

對小車與小球分析有

(A/+w)gsina=(A/+w)a2

即加速度大小

a2=gsina

加速度方向沿斜面向下,a為斜面傾角,對小球進(jìn)行分析,由于其加速度為gsina,方向沿斜面向下,則

試卷第4頁,共19頁

小球在垂直于斜面方向的合力為0,沿斜面的合力為mgsina,等于小球的重力沿斜面的分力,則輕繩一定

垂直于斜面,即輕繩與車頂垂直。

故選D。

6.(2022?廣東?深圳中學(xué)模擬預(yù)測)如圖所示,甲、乙兩輛汽車并排沿平直路面向前行駛,兩車車頂。八

02兩位置都裝有藍(lán)牙設(shè)備,這兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備在5m以內(nèi)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)通信。片0時(shí)刻,甲、乙兩車剛好位于圖

示位置,此時(shí)甲車的速度為4m/s,乙車的速度為lm/s,。、。2的距離為3m。從該時(shí)刻起甲車以Im/s2的加

速度做勻減速運(yùn)動直至停下,乙車保持原有速度做勻速直線運(yùn)動。忽略信號傳遞時(shí)間,從片0時(shí)刻起,甲、

乙兩車能利用藍(lán)牙通信的時(shí)間為()

AA

II

II

II

Ii

o,R--002

甲乙

A.2sB.10sC.16sD.20s

【答案】B

【詳解】根據(jù)幾何知識可知,當(dāng)甲車在乙車前方且。。2為5m時(shí),根據(jù)勾股定理可知

X用一X乙=4m

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有

解得

4=2s,t2=4s

因?yàn)榧总囎鰟驕p速運(yùn)動而乙車做勻速運(yùn)動,所以兩車之間的距離先增大后減小,當(dāng)

0<r<2s

此時(shí)有

002<5m

當(dāng)

2s</<4s

此時(shí)有

OR>5m

當(dāng)

t=t2=4s

此時(shí)甲車的速度為

試卷第5頁,共19頁

?=%,i=0

根據(jù)幾何關(guān)系可知,從4s開始到乙車行駛至甲車前方4m的過程中滿足

OR<5m

這段過程經(jīng)歷的時(shí)間為

8m

A=—=8os

v乙

所以甲、乙兩車能利用藍(lán)牙通信的時(shí)間為

(6=/,+/,=10s

故選Bo

7.(2022?湖南?長郡中學(xué)二模)甲、乙兩名運(yùn)動員同時(shí)從泳池的兩端出發(fā),在泳池里訓(xùn)練,甲乙的速度一

時(shí)間圖像分別如圖(。)、(6)所示,不計(jì)轉(zhuǎn)向的時(shí)間,兩人的運(yùn)動均可視為質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動。則()

fv/(ms'')v/(m-s'')

1.25

1.0

00

204060"t/s255075t/s

-1.0

-1.25

(a)(b)

A.兩人第一次相遇時(shí)處于泳池的正中間處

B.兩人前兩次相遇的時(shí)間間隔為20s

C.50s內(nèi)兩人共相遇了2次

D.兩人第一次在泳池的兩端處相遇的時(shí)刻為Z=75s

【答案】C

【詳解】根據(jù)VT圖像可畫出x-f圖像,甲、乙的XT圖像如圖所示

A.根據(jù)XT圖像的交點(diǎn)表示相遇可知,第一次相遇的時(shí)刻為

4=-^-=———s-11.1s

v,+v21.25+1.0

所以第一次相遇位置不是在中間,故A錯(cuò)誤;

B.第二次相遇的時(shí)刻為

2

v,+v21.25+1.0

兩人前兩次相遇的時(shí)間間隔為

試卷第6頁,共19頁

Az=Z2—=22.2s

所以兩人前兩次相遇的時(shí)間間隔為22.2s,故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)XT圖像的交點(diǎn)表示相遇可知,在0?50s內(nèi)甲、乙相遇2次,故C正確:

D.由圖可知兩人第一次在泳池的兩端處相遇的時(shí)刻為f=100s,故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.(2022?遼寧?渤海大學(xué)附屬高級中學(xué)模擬預(yù)測)城市公共汽車的加速度為Im/s2,汽車剛啟動時(shí),一未趕

上車的乘客以6m/s速度追車,當(dāng)人與車尾的距離不超過5m,且維持4s以上,才能引起司機(jī)的注意,則

()

A.乘客開始追趕公共汽車時(shí)至少距離公共汽車21in才能引起司機(jī)注意

B.公共汽車在6s末距離乘客最遠(yuǎn)

C.若乘客開始追趕公共汽車時(shí)距離公共汽車小于20m,則乘客可以追上公共汽車

D.滿足恰好引起司機(jī)注意的條件下,乘客可以追上公共汽車

【答案】A

【詳解】A.按題意

—+X-VQZ=5

在乘客恰好引起司機(jī)注意的條件下,可得

12+A/144-(8X-40)12-J144-(8X-40)

-22s-s

x=21m

A正確:

B.由于汽車剛啟動時(shí)乘客比汽車快,因此共速時(shí)乘客距離汽車最近,B錯(cuò)誤;

CD.若片6s時(shí)恰好追上為臨界狀態(tài),此情形

12

/^x=vQt--at=18m

即乘客能追上汽車的最小初始距離為18m,CD錯(cuò)誤。

故選A。

9.(2022?浙江金華?模擬預(yù)測)最近,義烏中學(xué)實(shí)驗(yàn)室對一款市場熱銷的掃地機(jī)器人進(jìn)行了相關(guān)測試,測試

過程在材質(zhì)均勻的水平地板上完成,獲得了機(jī)器人在直線運(yùn)動中水平牽引力大小隨時(shí)間的變化圖像以及

相同時(shí)段機(jī)器人的加速度a隨時(shí)間變化的圖像6。若不計(jì)空氣,取重力加速度大小為lOm/sh則下列同學(xué)的

推斷結(jié)果正確的是()

試卷第7頁,共19頁

圖b

A.機(jī)器人與水平桌面間的最大靜摩擦力為3N

B.機(jī)器人與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2

C.在0?4s時(shí)間內(nèi),合外力的沖量為12N-s

D.在0~4s時(shí)間內(nèi),合外力做的功為12J

【答案】C

【詳解】A.由圖乙可知機(jī)器人在2s時(shí)開始滑動,有加速度,所以剛要滑動時(shí)

4=^=jx2N=6N

故A錯(cuò)誤;

B.由圖a、圖b結(jié)合牛頓第二定律可得

月一/=機(jī)%

F2-f=ma2

聯(lián)立可得機(jī)器人質(zhì)量

m=3kg

滑動摩擦力為

/=3N

機(jī)器人與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為

"=工=/=0.1

入mg

故B錯(cuò)誤;

C.在0?4s時(shí)間內(nèi),合外力的沖量為

/=Wa/=3x^x(4-2)N-s=12N-s

故C正確;

D.4s末機(jī)器人的速度為

v=a?=—x2m/s=4m/s

2

在0~4s時(shí)間內(nèi),合外力做的功為

試卷第8頁,共19頁

PT=-wv2=24J

2

故D錯(cuò)誤。

故選C。

二、多選題

10.(2022?海南?模擬預(yù)測)國家糧食儲備倉庫工人利用傳送帶從車上卸糧食。如圖1所示,以某一恒定速

率%運(yùn)行的傳送帶與水平面的夾角。=37。,轉(zhuǎn)軸間距£=3.5m。工人沿傳送方向以速度巧=L5m/s從傳送帶

頂端推下糧袋(視為質(zhì)點(diǎn)),4.5s時(shí)糧袋運(yùn)動到傳送帶底端,糧袋在傳送帶上運(yùn)動的丫一,圖像如圖2所示。

已知sin370=O6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s?,則()

圖2

A.在f=2.5s時(shí)亥I」,

B.糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.8

C.傳送帶運(yùn)行的速度大小為0.5m/s

D.在0~2.5s內(nèi)糧袋處于失重狀態(tài)

【答案】BC

【詳解】A.由圖2可知,在0-2.5S內(nèi),糧袋的速度大于傳動帶的速度,則糧袋受沿斜面向上的滑動摩擦

力,在2.5s-4.5s內(nèi),糧袋勻速下滑,根據(jù)平衡條件可知,糧袋受沿斜面向上的靜摩擦力,故A錯(cuò)誤;

C.根據(jù)VT圖像中,圖線與橫軸圍成的面積表示位移的大小,根據(jù)題意,由圖2可知

A=—(v0+1.5)x2.5+(4.5-2.5)v0=3.5m

解得

v0=0.5m/s

故C正確;

BD.由圖2和C分析可知,糧袋在0-2.5S內(nèi)的加速度為

“吟=Tm/s」0.4m/s2

則加速度方向沿斜面向上,則在0~2.5s內(nèi)糧袋處于超重狀態(tài),根據(jù)牛頓第二定律有

mgsin0-cos0=ma

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

〃=0.8

試卷第9頁,共19頁

故D錯(cuò)誤B正確。

故選BCo

11.(2022?河南?洛寧縣第一高級中學(xué)模擬預(yù)測)如圖所示,A、B兩滑塊的質(zhì)量均為放在粗糙水平面上,

兩滑塊與兩個(gè)等長的輕桿連接,兩桿之間以及桿與滑塊之間均用光滑較鏈連接,一質(zhì)量為,”的重物C懸掛

于兩桿較接處,桿與水平面間的夾角為仇整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度大小為g,下列說法正確的

是()

777777717777/77777777777777777777777777777777^777777777777)

A.輕桿上的作用力為2/ngsin,

B.A、B滑塊均受到4個(gè)力作用

C.A、B滑塊對水平面的壓力大小均為(M+;機(jī)

D.A、B滑塊對水平面的摩擦力大小均為義”

tan。

【答案】BC

【詳解】A.受力分析,根據(jù)平衡條件得,輕桿上的作用力為

F=4-

2sin0

A錯(cuò)誤;

B.A、B滑塊均受到重力、支持力、桿的作用力和摩擦力4個(gè)力作用,B正確;

C.由整體法可知A、B滑塊對水平面的壓力大小均為

C正確;

D.A、B滑塊受到水平面的靜摩擦力大小等于輕桿上的作用力的水平分力,即

f=Feos0=-"悠-

2tan。

D錯(cuò)誤。

故選BC?

12.(2022?四川中學(xué)模擬預(yù)測)如圖甲所示,足夠長的水平傳送帶以某一恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動,--根

輕彈簧兩端分別與物塊和豎直墻面連接,將物塊在傳送帶左端無初速度釋放,此時(shí)彈簧恰處于原長且為水

平。物塊向右運(yùn)動的過程中,受到的摩擦力大小與物塊位移的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊質(zhì)量為機(jī),物塊

與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為〃,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,我為己知量,則()

試卷第10頁,共19頁

圖甲圖乙

A.0?X"過程,物塊所受的摩擦力方向向右

B.初?2歷過程,物塊做勻加速運(yùn)動

C.彈簧的勁度系數(shù)為絲重

X。

D.傳送帶的速度為

【答案】AD

【詳解】AB.物塊在剛釋放的一段時(shí)間內(nèi)相對傳送帶向左滑動,受到的滑動摩擦力向右,同時(shí)彈簧彈力逐

漸增大,由題圖乙可知當(dāng)e〃時(shí),摩擦力發(fā)生突變,瞬間減小后,隨著x正比例增大,考慮到彈簧彈力也

是隨x而正比例增大,由此可推知當(dāng)時(shí),物塊剛好達(dá)與傳送帶達(dá)到共同速度,之后隨著傳送帶繼續(xù)向

右運(yùn)動,在過程物塊始終相對傳送帶靜止,彈力和靜摩擦力同時(shí)增大且平衡,物塊做勻速直線運(yùn)動,

當(dāng)x=2x0時(shí),彈簧彈力大小增大至與滑動摩擦力大小相同,故A正確,B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)前面分析可知,彈簧的勁度系數(shù)為

—mg

2x。

故C錯(cuò)誤;

D.在0~x°過程,彈簧彈力從0線性增大到日〃,則此過程的平均彈力大小為

-^O+fcxo_jumg

2

設(shè)傳送帶的速度為V,此過程對物塊根據(jù)動能定理有

故D正確。

故選AD?

13.(2022?遼寧?模擬預(yù)測)某研究性學(xué)習(xí)活動小組自制一枚水火箭?,F(xiàn)將該水火箭從水平地面由靜止豎直

向上發(fā)射,加速過程可以看作是加速度大小為a=8m/s?的勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過%=2.5s加速過程結(jié)束。此

時(shí)從水平地面的發(fā)射點(diǎn)用一水平恒力推一小車從靜止開始以加速度大小4.5m//做勻加速直線運(yùn)動。當(dāng)

試卷第11頁,共19頁

水火箭達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),立即改用另一反向的水平恒力使小車的加速度大小變?yōu)橥?經(jīng)過一段時(shí)間小車剛好

返回發(fā)射點(diǎn),此時(shí)水火箭恰好落入車中。不計(jì)水火箭和小車的體積,忽略空氣的作用力,g=10m/S\可求

出()

A.水火箭離地面的最大高度為25m

B.水火箭上升運(yùn)動的總時(shí)間為4.5s

C.小車回到發(fā)射點(diǎn)過程中加速度大小是8.0m//

D.小車離開發(fā)射點(diǎn)的最大距離是9m

【答案】BC

【詳解】A.水火箭在加速過程中有

hi

v=atn

水火箭在減速過程中有

o=

—2gh2=0-,

水火箭離地面的最大高度

H=h[+h2=45m

A錯(cuò)誤;

B.水火箭上升運(yùn)動的總時(shí)間

/==4.5s

B正確:

C.水火箭在下落過程中有

對小車分析,取加速度為的方向?yàn)檎较?,?/p>

12

%=5砧

匕=卬I

1j

—=V|/2——aj、

聯(lián)立解得

2

a2=8.0m/s

C正確;

D.對小車在勻減速到零的過程,有

2

-2a2x2=0-V)

試卷第12頁,共19頁

小車離開發(fā)射點(diǎn)的最大距離

5=X)+x2?14m

D錯(cuò)誤。

故選BC?

14.(2022?黑龍江?哈師大附中模擬預(yù)測)如圖甲所示,質(zhì)量為M=0.5kg的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量

為加=lkg的物塊以初速度v尸4m/s滑上木板的左端,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為〃=0.2,在物塊滑上木

板的同時(shí),給木板施加一個(gè)水平向右的恒力凡當(dāng)恒力廠取某一值時(shí),物塊在木板上相對于木板滑動的路

程為s,給木板施加不同大小的恒力尸,得到1-尸的關(guān)系如圖乙所示,其中與橫軸平行,且48段的縱

S

坐標(biāo)為1m」。將物塊視為質(zhì)點(diǎn),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的

是()

A.若恒力尸=0,物塊滑出木板時(shí)的速度為3m/s

B.C點(diǎn)縱坐標(biāo)為1.5m」

C.隨著尸增大,當(dāng)外力F=1N時(shí),物塊恰好不能木板右端滑出

D.圖像中。點(diǎn)對應(yīng)的外力的值為4N

【答案】BC

【分析】結(jié)合物體運(yùn)動以及圖形分析可知,總共分三個(gè)階段:第一階段段),拉力較小時(shí),物塊從木

板的右側(cè)滑出,相對路程等于板長,等于1m;第二階段(8C段),拉力稍大一些,物塊滑動一段距離后,

與木板共速后?起加速向右運(yùn)動:第三階段(OE段),拉力過大,物體先減速到與板共速,因摩擦力提供

的加速度不夠,不能隨木板一起運(yùn)動,后加速滑動一段距離后,最終從木板的左側(cè)滑出。

【詳解】A.若恒力尸=0,物塊剛滑上木板時(shí),設(shè)物塊和木板的加速度分別為田、④,由牛頓第二定律

ma}=7g

Ma2=jLimg

得至

22

a}=2m/s,a2=4m/s

由題意可知,當(dāng)尸=0時(shí),設(shè)經(jīng)時(shí)間〃物塊從木板右側(cè)滑出,位移差為1m,則

1212?

vozi~2a^一清4=1

試卷第13頁,共19頁

且物塊從木板右側(cè)滑出時(shí),需滿足物塊的速度大于木板的速度,即

%一印I>砧

聯(lián)立解得

t|=Is(舍),z,=1s

則物塊滑出木板時(shí)的速度為

10,

丫=%_附=ym/s

故A錯(cuò)誤;

BD.C、。兩點(diǎn)對應(yīng)的為恰好可一起勻加速運(yùn)動,即物塊與木板共速后,木板的加速度硝大小等于物塊的

最大加速度內(nèi),則有

F+jLimg=M03=Ma{

解得

F=3N

物塊剛滑上木板時(shí),設(shè)木板的加速度為〃打由牛頓第二定律有

尸+〃加g3+2.._.2

a=------=----m/s2=10m/s

44M0.5

設(shè)經(jīng)時(shí)間f2兩者速度相等,有

。4,2=%-卬2

11

即2-I%2-,"/22=XC

解得

2

xc=-m

=-01^=1.5m1

2

故B正確,D錯(cuò)誤:

C.當(dāng)物塊恰好不能從木板右端滑出時(shí),即物塊恰好滑到木板右側(cè)與木板共速,對應(yīng)圖中8點(diǎn),設(shè)木板加速

度為45,用時(shí)間為“此時(shí)有

Ma5=jumg+F

11,

vo{3~2a^2一萬磯2=1

%-卬3=磯

解得

尸=1N

試卷第14頁,共19頁

故C正確。

故選BC。

三、解答題

15.(2022,重慶市涪陵高級中學(xué)校模擬預(yù)測)在2022年北京冬奧會上,中國代表團(tuán)以9金4銀2銅的戰(zhàn)績

高居金牌榜第三位,創(chuàng)下參加冬奧會以來的歷史最佳戰(zhàn)績。圖甲所示是運(yùn)動員在“大跳臺滑雪”比賽中的騰空

運(yùn)動示意圖,其運(yùn)動過程可簡化為如圖乙所示?!爸馈庇砷L為心傾角為0的斜坡面48和圓弧形坡面

構(gòu)成,和8CO在8處相切,且8與。等高。某運(yùn)動員(可視為質(zhì)點(diǎn))著滑雪板從/端由靜止開始、沿

,,助滑道,,滑行,并從。點(diǎn)沿著圓弧的切線滑出。設(shè)該運(yùn)動員(包含滑雪板)的質(zhì)量為〃?,滑雪板與間的

動摩擦因數(shù)為〃,該運(yùn)動員在。點(diǎn)沿著圓弧的切線滑出時(shí)的速度大小為丫,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小

為g。求:

(1)該運(yùn)動員從4到8的時(shí)間;

(2)該運(yùn)動員在圓弧形坡面BCD上克服摩擦力所做的功。

甲乙

I2/1

【答案】(1).—.八一一------:(2)mgLsind-jjmgLcosO--mv

Ygsinpgcosy2

【詳解】(1)根據(jù)牛頓第二定律可得該運(yùn)動員從4到B的加速度大小為

〃=gsin6-〃gcos0

根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得該運(yùn)動員從A到B的時(shí)間為

”廬力2L二

Vaygsin0-/zgcos0

(2)設(shè)該運(yùn)動員在圓弧形坡面8C。上克服摩擦力所做的功為亂對運(yùn)動員從4到。的過程,根據(jù)動能定

理有

.1,

mgLsind-/jmgLcosd-W=—mv

解得

W-mgLsin0-/jmgLcos0

16.(2022?浙江?模擬預(yù)測)將日常生活中的報(bào)紙擰成一股繩子,將會很難把它扯斷了。校內(nèi)STEM活動小

組通過“紙繩”用沿水平方向成6的力尸斜向上去拉質(zhì)量為m的一箱子書沿直線勻加速奔跑。已知箱子與塑

膠操場跑道的動摩擦因素為M,求:

試卷第15頁,共19頁

(1)勻加速直線運(yùn)動時(shí),箱子的加速度;

(2)經(jīng)過一段時(shí)間,之后,箱子的向前通過的位移;

(3)某時(shí)刻突然放手,箱子繼續(xù)向前滑行x,求放手瞬間箱子的速度。

.田田、,77cos0+FsinO,11尸cosO+Fsin?A,、a----

【答案】(1)--------------〃g;(2)----------------〃g-2;(3)J2pgx

m2VmJv

【詳解】(1)以箱子為研究對象,根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律有

FcosH-"N=ma

=mg-FsinO

解得

Feos0-j^hng-FsinO)Fcos0+Fsin0

a=---------------------=--------------yg

mm

(2)根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系

12

x=—at

2

代入加速度得

_1(Fcos^+Fsin^

21m

(3)放手之后箱子只受摩擦力作用做勻減速直線運(yùn)動,由牛頓第二定律有

〃加g=ma

根據(jù)速度位移關(guān)系有

v2-Vo=2ax

解得放手瞬間箱子的速度為

%=,23

17.(2022?陜西西安?三模)如圖所示,足夠長的粗糙水平臺和長度L=6.5m、速度尸4.0m/s、向左勻速轉(zhuǎn)動

的傳送帶等高,且與傳送帶P。連接。在片0時(shí)刻,質(zhì)量為此4的物塊N與質(zhì)量為,*8的木板8一起以共同

速度vo=3.5m/s在平臺上開始向右運(yùn)動(物塊/在木板8的最左端)。且在片0時(shí)刻,質(zhì)量為mC的物塊C

以vC=5m/s的速度從傳送帶最右端。向左運(yùn)動(圖中物塊。未畫出,并可將其視為質(zhì)點(diǎn))。物塊C與木板

8恰好在傳送帶最左端P發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短),碰撞后立即將物塊C移走。運(yùn)動過程中物塊“始

試卷第16頁,共19頁

終未離開木板8。已知物塊C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)和木板8與水平臺間的動摩擦因數(shù)均為〃=0.10,物

塊/與木板8間的動摩擦因數(shù)為〃尸0.3,〃?8=2機(jī)C=8m4重力加速度取gMOm/sz,求:

(1)物塊C在傳送帶上的運(yùn)動時(shí)間;

(2)長木板8的最小長度,。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

【答案】(1)1,5s;(2)1.78m

【詳解】(1)設(shè)向左為正方向,由于物塊C的速度大于傳送帶的速度,物塊C在傳送帶上先做勻減速直線

運(yùn)動,設(shè)其加速度大小為a,由牛頓第二定律可得

4加eg=mca

解得

=lm/s2

設(shè)物塊C做勻減速運(yùn)動的距離為x,由運(yùn)動學(xué)公式可得

22

vc-v=2ax

解得

x=4.5m<L

因此物塊C做勻減速直線運(yùn)動時(shí)間為

廣生二"Os

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