2020版高考物理教科版大一轮复习训练:第三章 能力课3 动力学中的两种典型“模型” Word版含解析.pdf
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1、能力课能力课 3 动力学中的两种典型“模型” 动力学中的两种典型“模型” 一、选择题(13 题为单项选择题,4 题为多项选择题) 1在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把 行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随 后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。设传送带匀速前进的速度为 0.25 m/s,把质量为 5 kg 的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以 6 m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下的摩擦痕迹 约为( ) 图 1 A5 mm B6 mmC7 mm D10 mm 解析 木箱加速的时间
2、为 tv/a,这段时间内木箱的位移为 x1,而传送带的 v2 2a 位移为 x2vt, 传送带上将留下的摩擦痕迹长为 lx2x1, 联立各式并代入数据, 解得 l5.2 mm,选项 A 正确。 答案 A 2 (2016山东日照模拟)如图 2 所示, 一长木板在水平地面上运动, 在某时刻(t0) 将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,已知物块与木板的质量相等,物块与 木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦 力,且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后,木板运动的速度时间图像 可能是下列选项中的( ) 图 2 解析 设在木板与物块未达到相同速度之前, 木板的加速度为
3、a1, 物块与木板间 的动摩擦因数为 1,木板与地面间的动摩擦因数为 2。对木板应用牛顿第二定 律得: 1mg22mgma1 a1(122)g 设物块与木板达到相同速度之后, 木板的加速度为 a2, 对整体有22mg2ma2 a22g,可见|a1|a2| 由 vt 图像的斜率表示加速度大小可知,图像 A 正确。 答案 A 3(2017山东潍坊质检)如图 3 所示,足够长的传送带与水平面夹角为 ,以速 度 v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块,小木 块与传送带间的动摩擦因数 tan ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间 变化关系的是( ) 图 3 解析 开始阶段,
4、木块受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿传送带 向下的摩擦力作用,做加速度为 a1的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得 mgsin mgcos ma1 所以 a1gsin gcos 木块加速至与传送带速度相等时,由于 tan ,则木块不会与传送带保持相对 静止而匀速运动,之后木块继续加速,所受滑动摩擦力变为沿传送带向上,做加 速度为 a2的匀加速直线运动,这一阶段由牛顿第二定律得 mgsin mgcos ma2 所以 a2gsin gcos 根据以上分析,有 a2a1,所以本题正确选项为 D。 答案 D 4如图 4 所示,质量为 M2 kg、长为 L2 m 的长木板静止放置在光滑水平面
5、上,在其左端放置一质量为 m1 kg 的小木块(可视为质点),小木块与长木板之 间的动摩擦因数为 0.2。先相对静止,然后用一水平向右 F4 N 的力作用在 小木块上,经过时间 t2 s,小木块从长木板另一端滑出,g 取 10 m/s2,则( ) 图 4 A滑出瞬间木块速度 2 m/s B滑出瞬间木块速度 4 m/s C滑出瞬间木板速度 2 m/s D滑出瞬间木板速度 4 m/s 解析 小木块加速度 a1 m/s22 m/s2,木板加速度 a21 Fmg m 42 1 mg M m/s2, 脱离瞬间小木块速度 v1a1t4 m/s, A 错误, B 正确 ; 木板速度 v2a2t2 m/s,C
6、 正确,D 错误。 答案 BC 二、非选择题 5一大小不计的木块通过长度忽略不计的绳固定在小车的前壁上,小车表面光 滑。 某时刻小车由静止开始向右匀加速运动, 经过 2 s, 细绳断裂。 细绳断裂前后, 小车的加速度保持不变,又经过一段时间,滑块从小车左端刚好掉下,在这段时 间内,已知滑块相对小车前 3 s 内滑行了 4.5 m,后 3 s 内滑行了 10.5 m。求从绳 断到滑块离开车尾所用的时间是多少? 图 5 解析 设小车加速度为 a。绳断裂时,车和物块的速度为 v1at1。断裂后,小车 的速度 vv1at2,小车的位移为: x1v1t2 at 1 2 2 2 滑块的位移为:x2v1t2
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