全国版2018版高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律13动力学图象问题习题课件8

*高考一轮总复习·物理（创新版）能力训练•紧跟高考第3章　牛顿运动定律第13课时　动力学图象问题、连接体问题*高考一轮总复习·物理（创新版）1．雨滴从空中由静止落下，若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大，图中能大致反映雨滴运动情况的是(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　对雨滴进行受力分析可得mg－kv＝ma，随雨滴速度的增大可知雨滴做加速度减小的加速运动。故选C。*高考一轮总复习·物理（创新版）2．(2017·辽宁抚顺模拟)如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面之间的动摩擦因数为eq\f(\a\vs4\al(μ),3)。若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1、a2之比为(　　)A．1∶1B．2∶3C．1∶3D．3∶2*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，A、B的加速度相等，对B隔离分析，B的加速度为aB＝a1＝eq\f(μmg－\f(\a\vs4\al(μ),3)·2mg,m)＝eq\f(1,3)μg；当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，A、B的加速度相等，对A隔离分析，A的加速度为aA＝a2＝eq\f(\a\vs4\al(μ)mg,m)＝μg，可得a1∶a2＝1∶3，C正确。*高考一轮总复习·物理（创新版）3.(多选)如图所示，在光滑水平面上有一足够长的静止小车，小车质量为M＝5kg，小车上静止地放置着质量为m＝1kg的木块，木块和小车间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）A．am＝1m/s2，aM＝1m/s2B．am＝1m/s2，aM＝2m/s2C．am＝2m/s2，aM＝4m/s2D．am＝3m/s2，aM＝5m/s2*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　当M与m间的静摩擦力f≤μmg＝2N时，木块与小车一起运动，且加速度相等；当M与m间相对滑动后，M对m的滑动摩擦力不变，则m的加速度不变，所以当M与m间的静摩擦力刚达到最大值时，木块的加速度最大，由牛顿第二定律得：am＝eq\f(\a\vs4\al(μ)mg,m)＝μg＝0.2×10m/s2＝2m/s2此时F＝(M＋m)am＝(5＋1)×2N＝12N*高考一轮总复习·物理（创新版）当F<12N，可能有aM＝am＝1m/s2。当F>12N后，木块与小车发生相对运动，小车的加速度大于木块的加速度，aM>am＝2m/s2。故A、C正确，B、D错误。*高考一轮总复习·物理（创新版）4.(2017·上海十二校联考)(多选)如图所示，质量为m1和m2的两物块放在光滑的水平地面上，用轻质弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时，两物块均以加速度a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x；若用水平力F′作用在m1上时，两物块均以加速度a′＝2a做匀加速运动，此时弹簧伸长量为x′。则下列关系正确的是(　　)A．F′＝2FB．x′＝2xC．F′>2FD．x′<2x*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　取m1和m2为一整体，应用牛顿第二定律可得：F＝(m1＋m2)a，弹簧的弹力FT＝eq\f(m2F,m1＋m2)＝kx。当两物块的加速度增为原来的2倍，拉力F增为原来的2倍，FT增为原来的2倍，弹簧的伸长量也增为原来的2倍，故A、B正确。*高考一轮总复习·物理（创新版）5．(多选)如图甲所示，质量为M＝2kg的木板静止在光滑水平面上，可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板。物块和木板的速度—时间图象如图乙所示，g＝10m/s2，结合图象，下列说法正确的是(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）A．可求得物块在前2s内的位移5mB．可求得物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2C．可求得物块的质量m＝2kgD．可求得木板的长度L＝2m*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　物块在前2s内的位移x＝eq\f(4＋2,2)×1m＋2×1m＝5m，A正确；由运动学图象知，两物体加速度大小相同，设物块加速度大小为a1，木板加速度大小为a2，则有μmg＝ma1＝Ma2，则m＝M＝2kg，C正确；由题图可知物块加速度大小为a1＝2m/s2，则μg＝2m/s2，μ＝0.2，B正确；由于物块与木板达到共同速度时不清楚二者的相对位置关系，故无法求出木板的长度，D错误。*高考一轮总复习·物理（创新版）6.(多选)如图所示，质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，下图中表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向)，可能正确的是(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　物块的运动情况是先向上做减速直线运动，所受滑动摩擦力为μmgcosθ，方向沿斜面向下，达到最高点后由于μ>tanθ，即mgsinθ<μmgcosθ，物块不会向下滑动，而是保持静止，静摩擦力的大小等于重力的下滑分力mgsinθ，小于上滑时的摩擦力μmgcosθ，A、C正确。*高考一轮总复习·物理（创新版）7．如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时(　　)A．M受静摩擦力增大B．M对车厢壁的压力减小C．M仍相对于车厢静止D．M受静摩擦力减小*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　分析M受力情况如图所示，因M相对车厢壁静止，有Ff＝Mg，与水平方向的加速度大小无关，A、D错误。水平方向，FN＝Ma，FN随a的增大而增大，由牛顿第三定律知，B错误。因FN增大，物块与车厢壁的最大静摩擦力增大，故M相对于车厢仍静止，C正确。*高考一轮总复习·物理（创新版）8．如图甲所示，可视为质点的A、B两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与A、A与B间距均为d＝0.5m，两物体与纸带间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2。现以恒定的加速度a＝2m/s2向右水平拉动纸带，重力加速度g取10m/s2，求：*高考一轮总复习·物理（创新版）(1)A物体在纸带上的滑动时间；(2)在图乙的坐标系中定性画出A、B两物体的v­t图象；(3)两物体A、B停在地面上的距离。答案　(1)1s　(2)图见解析　(3)1.25m*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　(1)两物体在纸带上滑动时均有μ1mg＝ma1当物体A滑离纸带时eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝d由以上两式可得t1＝1s。(2)如图所示。*高考一轮总复习·物理（创新版）(3)物体A离开纸带时的速度v1＝a1t1两物体在地面上运动时均有μ2mg＝ma2物体A从开始运动到停在地面上过程中的总位移x1＝eq\f(v\o\al(2,1),2a1)＋eq\f(v\o\al(2,1),2a2)物体B滑离纸带时eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,2)＝2d物体B离开纸带时的速度v2＝a1t2*高考一轮总复习·物理（创新版）物体B从开始运动到停在地面上过程中的总位移x2＝eq\f(v\o\al(2,2),2a1)＋eq\f(v\o\al(2,2),2a2)两物体A、B最终停止时的间距x＝x2＋d－x1由以上各式可得x＝1.25m。*高考一轮总复习·物理（创新版）9．(2017·安徽六校联考)如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，t＝0时，车开始沿水平面做直线运动，其v­t图象如图乙所示。取g＝10m/s2，平板车足够长，则物块运动的v­t图象为(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　小车先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小相等，a车＝4m/s2，根据物块与车发生相对滑动时滑动摩擦力产生的加速度大小为a物＝μg＝2m/s2。设小车和物块在t时刻速度相同，有24－a车(t－6)＝a物t，解得t＝8s，物块以2m/s2的加速度减速至零也需要8s，故只有C正确。*高考一轮总复习·物理（创新版）10.(2018·晋城月考)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是fm。现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度沿斜面向下运动，则拉力F的最大值是(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）A.eq\f(3,5)fmB.eq\f(3,4)fmC.eq\f(3,2)fmD．fm*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　当下面的质量为2m的木块所受摩擦力达到最大时，拉力F达到最大。将4个木块看成整体，由牛顿第二定律：F＋6mgsin30°＝6ma①将2个质量为m的木块及上面的质量为2m的木块看做整体，由牛顿第二定律：fm＋4mgsin30°＝4ma②由①②解得：F＝eq\f(3,2)fm，故选C。*高考一轮总复习·物理（创新版）11．(2017·江西九校联考)如图所示，三个物体质量分别为m1＝1.0kg、m2＝2.0kg、m3＝3.0kg，已知斜面上表面光滑，斜面倾角θ＝30°，m1和m2之间的动摩擦因数μ＝0.8。不计绳与滑轮的质量和摩擦，初始时刻用外力使整个系统静止，当撤掉外力时，m2将(g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）A．相对于m1上滑B．相对于m1下滑C．和m1一起沿斜面下滑D．和m1一起沿斜面上滑*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　假设m1和m2之间保持相对静止，对整体分析，整体的加速度a＝eq\f(m3g－m1＋m2gsin30°,m1＋m2＋m3)＝2.5m/s2。隔离对m2分析，由牛顿第二定律得f－m2gsin30°＝m2a，解得f＝m2gsin30°＋m2a＝15N，由题意可知最大静摩擦力fm＝μm2gcos30°＝13.9N，可知f>fm，因为m2随m1一起做加速运动需要的摩擦力大于二者之间的最大静摩擦力，所以假设不正确，根据上述分析可知，m2相对于m1下滑。故B正确。*高考一轮总复习·物理（创新版）12.(2017·河南平顶山一调)如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角不变，下列说法中正确的是(　　)*高考一轮总复习·物理（创新版）A．车厢的加速度大小为gtanθB．绳对物体1的拉力为m1gcosθC．车厢底板对物体2的支持力为(m2－m1)gD．物体2受车厢底板的摩擦力为0*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　以物体1为研究对象，分析受力情况如图甲所示，物体1受重力m1g和拉力T，根据牛顿第二定律得m1gtanθ＝m1a＝Tsinθ，得a＝gtanθ，T＝eq\f(m1g,cosθ)，故A正确，B错误。以物体2为研究对象，分析受力如图乙所示，根据牛顿第二定律得N＝m2g－T＝m2g－eq\f(m1g,cosθ)，f＝m2a＝m2gtanθ，故C、D错误。*高考一轮总复习·物理（创新版）*高考一轮总复习·物理（创新版）13．(2017·辽宁沈阳一模)如图所示，有1、2、3三个质量均为m＝1kg的物体，物体2为一长板，与物体3通过不可伸长的轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H＝5.75m，物体1与长板2之间的动摩擦因数μ＝0.2。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v＝4m/s的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下，求：*高考一轮总复习·物理（创新版）(1)长板2开始运动时的加速度大小；(2)长板2的长度L0；(3)当物体3落地时，物体1在长板2上的位置。答案　(1)6m/s2(2)1m(3)物体1在长板2的最左端*高考一轮总复习·物理（创新版）解析　(1)设向右为正方向，分别对三个物体受力分析，根据牛顿第二定律有物体1：－μmg＝ma1长板2：T＋μmg＝ma2物体3：mg－T＝ma3且a2＝a3联立可得a1＝－μg＝－2m/s2，a2＝eq\f(g＋μg,2)＝6m/s2。*高考一轮总复习·物理（创新版）(2)1、2共速后，假设1、2、3相对静止一起加速，则有T＝2ma,mg－T＝ma，即mg＝3ma，得a＝eq\f(g,3)，对1：f＝ma＝3.3N>μmg＝2N，故假设不成立，物体1和长板2相对滑动。则1、2共速时，物体1恰好位于长板2的右端。设经过时间t1二者速度相等，则有v1＝v＋a1t1＝a2t1，代入数据解得t1＝0.5s，v1＝3m/s，*高考一轮总复习·物理（创新版）x1＝eq\f(v＋v1,2)t1＝1.75m,x2＝eq\f(v1t1,2)＝0.75m，所以长板2的长度L0＝x1－x2＝1m。(3)1、2共速之后，分别对三个物体受力分析，有物体1：μmg＝ma4长板2：T－μmg＝ma5物体3：mg－T＝ma6且a5＝a6联立解得a4＝2m/s2，a5＝eq\f(g－\a\vs4\al(μ)g,2)＝4m/s2。*高考一轮总复习·物理（创新版）此过程物体3离地面高度h＝H－x2＝5m根据h＝v1t2＋eq\f(1,2)a5teq\o\al(2,2)解得t2＝1s，长板2的位移x3＝h物体1的位移x4＝v1t2＋eq\f(1,2)a4teq\o\al(2,2)＝4m则物体1相对长板2向左移动的距离Δx＝x3－x4＝1m＝L0，即此时物体1在长板2的最左端。