2020版高考物理二轮复习第一板块大命题区间第4讲以加速度为桥梁巧解动力学“三类典型问题” 联系客服

发布时间 : 星期五 文章2020版高考物理二轮复习第一板块大命题区间第4讲以加速度为桥梁巧解动力学“三类典型问题”更新完毕开始阅读

解析:选C F的大小与时间t成正比,由图乙看出前2 s 铁块的加速度为零,这说明水平地面不光滑,t=6 s前后铁块的加速度aA随时间t变化的图线斜率不同,这说明2~6 s内

A、B以共同的加速度运动,t=6 s后,A与B发生相对滑动,木板B的加速度不再变化。

11.[多选]如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小滑块,小滑块与传送带间动摩擦因数为μ,小滑块速度随时间变化关系如图乙所示,

v0、t0已知,则( )

A.传送带一定逆时针转动 B.μ=tan θ+

v0

gt0cos θ

C.传送带的速度大于v0

D.t0后滑块的加速度为2gsin θ- 解析:选AD 若传送带顺时针转动,当滑块下滑时(mgsin θ>μmgcos θ),将一直匀加速到底端;当滑块上滑时(mgsin θ<μmgcos θ),先匀加速运动,在速度与传送带速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图像;故传送带是逆时针转动,选项A正确。滑块在0~

v0

t0

v0

t0内,滑动摩擦力向下,做匀加速下滑,a1=gsin θ+μgcos θ,由题图可知a1=,则

t0

13

v0

μ=-tan θ,选项B错误。传送带的速度等于v0,选项C错误。滑块与传送带

gt0cos θ的速度相等后的加速度a2=gsin θ-μgcos θ,代入μ值得a2=2gsin θ-,选项D正确。

12.(2017·河南林州一中质检)如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和2m,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起,但A、B之间无弹力,

已知重力加速度为g。某时刻将细线剪断,则剪断细线的瞬间,下列说法错误的是( ) A.物块B的加速度为

2C.弹簧的弹力为 2

v0t0

gB.物块A、B之间的弹力为 D.物块A的加速度为

3

mg3

mgg1

解析:选A 剪断细线前,对物块A分析,可得弹簧弹力F=mg,剪断细线的瞬间,由于弹

21

簧弹力还来不及改变,所以弹力仍为F=mg,C正确;剪断细线的瞬间,细线对B的拉力消

2失,A、B将共同沿斜面向下运动,根据牛顿第二定律可得3mgsin 30°-F=3ma,解得a=11

g,A错误,D正确;以物块B为研究对象,可得2mgsin 30°-FN=2ma,解得FN=mg,B33正确。

13.如图所示,物块A和足够长的木板B叠放在水平地面上,木板B和物块

A的质量均为m,物块A与木板B间的动摩擦因数为μ,木板与水平地面

间的动摩擦因数为,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g。当t=0

3时,用水平力F作用在木板B上,A、B恰能一起从静止开始向右做匀加速直线运动。t=t0时,水平力变成2F,则t=2t0时( ) A.物块A的速度为3μgt0 172

B.木板B的位移为μgt0

6

32222

C.整个过程因摩擦增加的内能为μmgt0

97

D.木板B的加速度为μg

3

解析:选C t=0时,用水平力F作用在木板B上,A、B恰能一起从静止开始向右做匀加速直线运动,以A为研究对象,由牛顿第二定律得μmg=ma1,以A、B整体为研究对象,由

μ 14

μ8μmg牛顿第二定律得F-·2mg=2ma1,解得a1=μg,F=。t=t0时,木板B和物块A的

33

111622

速度相等,即v1=a1t0=μgt0,x1=a1t0=μgt0,当t=t0后水平力F ′=2F=μmg,

22316μμmg-μmg-·2mg3311

A、B发生相对滑动,A的加速度还是a1=μg,B的加速度a2==m3

μg,当t=2t0时,A的速度vA=v1+a1t0=2μgt0,A在第二个t0时间内的位移xA=v1t0+a1t02

3142

=μgt0;当t=2t0时,B的速度vB=v1+a2t0=μgt0,B在第二个t0时间内的位移xB=23

1

2

v1t0+a2t02=μgt02;所以,A的总位移xA′=x1+xA=2μgt02,B的总位移xB′=x1+xB1042222

=μgt0,A、B之间因摩擦增加的内能为Q1=μmg(xB′-xA′)=μmgt0,B与水平面33

12176

μ20222

之间因摩擦产生的内能为Q2=·2mgxB′=μmgt0,所以整个过程中,因摩擦增加的内

39

32222

能为Q=Q1+Q2=μmgt0,故C正确,A、B、D错误。

9

14.[多选](2018届高三·宁波效实中学摸底)一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量均为1 kg的A、B两物块,A、B与木板之

间的动摩擦因数分别为μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s。则( ) A.若F=1 N,则A、B、木板都做匀加速运动 B.若F=1.5 N,则A所受摩擦力大小为1.5 N C.若F=8 N,则B的加速度为4.0 m/s D.无论力F多大,A与木板都不会发生相对滑动

解析:选AD A与木板间的最大静摩擦力为:fA=μ1mAg=0.3×1×10 N=3 N,B与木板间的最大静摩擦力为:fB=μ2mBg=0.2×1×10 N=2 N;F=1 N

2

2

2

mB)·a0=2×2 N=4 N,即F大于4 N后,B将相对木板运动,此时B与木板间的摩擦力f=2 N;对木板分析可知,木板受到A的摩擦力大于B的摩擦力;故A和木板间不会发生相对运动,故D正确;由上述分析可知,当拉力大于4 N时,B与木板间的摩擦力即为滑动摩擦力,大小为2 N,此后增大拉力,不会改变B的受力情况,故C错误。

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[教师备选题]

1.如图所示,光滑的水平面上有一小车,以向右的加速度a做匀加速运动,车内两物体A、B质量之比为2∶1,A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上,B通过质量不计的轻绳与车相连,剪断轻绳的瞬间,A、B的加速度大小分别为( ) A.a、0 C.a、2a

B.a、a D.0、2a

解析:选C 令物体B的质量为m,剪断轻绳前,弹簧弹力大小为F,绳子拉力大小为T,将

A、B及弹簧看作整体,则有T=3ma;隔离物体A为研究对象,则有F=2ma。剪断轻绳后,

绳中拉力消失,弹簧弹力不变,所以物体A受力不变,加速度大小仍为a,而物体B所受合力为F=maB,即aB=2a。

2.[多选]如图甲所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体,现对A施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得物体A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度为g=10 m/s,由图线可知( )

2

A.物体A的质量mA=2 kg B.物体A的质量mA=6 kg

C.物体A、B间的动摩擦因数μ=0.2 D.物体A、B间的动摩擦因数μ=0.6

解析:选BC a-F图线的斜率等于质量的倒数,由题图可知,拉力F>48 N后,图线斜率变11

大,表明研究对象质量减小,物体A、B间发生相对滑动,故mA+mB==8 kg,mA==6 kg。

k1k2

由图像知:当F=60 N时,a=8 m/s,又F-μmAg=mAa,解得μ=0.2。 3.[多选]如图所示,两个由相同材料制成的物体A、B以轻绳连接,组成的连接体在倾角为θ的斜面上运动,已知A、B的质量分别为

2

m1、m2,当作用力F一定时,B所受绳的拉力T( )

A.与θ无关

B.与物体和斜面间的动摩擦因数无关 C.与系统运动状态有关 D.等于m2F,仅与两物体质量有关 m1+m2

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解析:选ABD 对A、B组成的整体分析,根据牛顿第二定律得a=

F-m1+m2gsin θ-μm1+m2gcos θ。对B分析,有T-m2gsin θ-μm2gcos θ=

m1+m2m2Fm2a,解得T=,由此式可知轻绳的拉力与θ无关,与物体和斜面间的动摩擦因数无关,

m1+m2

与运动状态无关,仅与两物体的质量有关,A、B、D正确。 4.放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v向右做匀速直线运动,如图所示。某时刻木板突然停止运动,已知mA>mB,下列说法正确的是( ) A.若木板光滑,由于A的惯性较大,所以A、B一定会相撞 B.若木板粗糙,由于A的动能较大,所以A、B一定会相撞 C.若木板粗糙,由于A所受的摩擦力较大,所以A比B先停下来 D.无论木板是否光滑,A、B间的相对距离保持不变

解析:选D 若木板光滑,A、B在水平面上不受力,由于物体具有惯性,则A、B将以原来的速度做匀速直线运动,保持相对静止;若木板粗糙,尽管两物体的质量不同,所受的摩擦力大小不同,但其加速度为a=

μmg=μg,与质量无关,故两物体将有相同的加速度,任m意时刻有相同的速度,保持相对静止。故D正确,A、B、C错误。 5.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,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μ

解析:选D 小木块刚放上传送带,传送带的速度大于小木块的速度,传送带给小木块一沿斜面向下的滑动摩擦力,小木块由静止加速下滑;由分析得:mgsin θ+μmgcos θ=ma1,

a1=g(sin θ+μcos θ);当小木块加速至与传送带速度相等时,由于μ

在重力作用下将继续加速,此后小木块的速度大于传送带的速度,传送带给小木块沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,小木块继续加速下滑,同理得,a2=g(sin θ-

μcos θ)。所以本题正确选项为D。

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