高中物理高考 专题3 2 动力学典型模型的分析【练】解析版

这是一份高中物理高考 专题3 2 动力学典型模型的分析【练】解析版，共16页。试卷主要包含了2 动力学典型模型的分析【练】，5 s时，A、B开始分离等内容，欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc23951" 一．练经典题型 PAGEREF _Tc23951 \h 1
\l "_Tc5237" 二、练创新情景 PAGEREF _Tc5237 \h 5
\l "_Tc19015" 三．练规范解答 PAGEREF _Tc19015 \h 10
一．练经典题型
1．(2021·湖南长沙市长沙县第六中学月考)如图，斜面光滑且固定在地面上，A、B两物体一起靠惯性沿光滑斜面下滑，下列判断正确的是( )
A．图甲中两物体之间的绳中存在弹力
B．图乙中两物体之间存在弹力
C．图丙中两物体之间既有摩擦力，又有弹力
D．图丁中两物体之间既有摩擦力，又有弹力
【答案】 C
【解析】 图甲：整体法分析，根据(m1＋m2)gsin θ＝(m1＋m2)a，隔离A可知FT＋m1gsin θ＝m1a，解得绳的拉力FT＝0，故A错误；图乙：对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知(m1＋m2)gsin θ＝(m1＋m2)a，隔离A可知FN＋m1gsin θ＝m1a，解得两物体之间的弹力FN＝0，故B错误；图丙：对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知(m1＋m2)gsin θ＝(m1＋m2)a，解得加速度沿斜面向下，隔离A，将加速度分解到竖直和水平方向，根据牛顿第二定律可知，题图丙中两物体之间既有摩擦力，又有弹力，故C正确；图丁：对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知(m1＋m2)gsin θ＝(m1＋m2)a，隔离A可知Ff＋m1gsin θ＝m1a，解得：Ff＝0，故D错误．
2.(2020·丰台区第二学期统考)如图，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，已知mA＝4 kg，mB＝6 kg。从t＝0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB随时间的变化规律为：FA＝8－2t(N)，FB＝2＋2t (N)。则( )
A．t＝0时，A物体的加速度为2 m/s2
B．t＝0时，A、B之间的相互作用力为4 N
C．t＝1.5 s时，A、B开始分离
D．A、B开始分离时的速度为3 m/s
【答案】B
【解析】：由变化规律可知，t＝0时，FA＝8 N，FB＝2 N，合力F＝FA＋FB＝10 N，故此时A与B的加速度相等，都是a＝eq \f(F,mA＋mB)＝eq \f(10 N,4 kg＋6 kg)＝1 m/s2，A错误；t＝0时设A、B间的作用力为F′，则对于B而言F′＋FB＝mBa，代入数据解得F′＝4 N，故A、B之间的作用力为4 N，如果分析A的受力也是可以的，结果一样，B正确；由题意可知，当A、B间的作用力为0时开始分离，设时间为t，则对于A而言：FA＝mAa，对于B而言：FB＝mBa，解得t＝2 s，C错误；由于两个力的合力F＝10 N是不变的，即为恒力，故两个物体一起做匀加速直线运动， 前面已经计算出了它共同的加速度是1 m/s2，则到分离时，即t＝2 s时，它们的速度大小为v＝at＝1 m/s2×2 s＝2 m/s，D错误。
3．(多选)(2020·湖北黄冈中学模拟)如图所示，材料相同的物体m1、m2由轻绳连接，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动.轻绳拉力的大小( )
A.与斜面的倾角θ有关
B.与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关
C.与两物体的质量m1和m2有关
D.若改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小与θ，μ无关
【答案】 CD
【解析】 对整体受力分析有F－(m1＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcs θ＝(m1＋m2)a，对m2有FT－m2gsin θ－μm2gcs θ＝m2a，解得FT＝eq \f(m2,m1＋m2)F，与μ和θ无关，与两物体的质量m1和m2有关，故A、B错误，C正确；若改用F沿斜面向下拉连接体，同理可得FT＝eq \f(m1,m1＋m2)F，故D正确.
4．(多选)(2020·湖北鄂东南联盟模拟)如图所示，A物体的质量是B物体的k倍．A物体放在光滑的水平桌面上通过轻绳与B物体相连，两物体释放后运动的加速度为a1，轻绳的拉力为FT1；若将两物体互换位置，释放后运动的加速度为a2，轻绳的拉力为FT2.不计滑轮摩擦和空气阻力，则( )
A．a1∶a2＝1∶k B．a1∶a2＝1∶1
C．FT1∶FT2＝1∶k D．FT1∶FT2＝1∶1
【答案】 AD
【解析】 由牛顿第二定律mBg＝(mA＋mB)a1，FT1＝mAa1，同理两物体互换位置，则mAg＝(mA＋mB)a2，FT2＝mBa2，解得a1∶a2＝mB∶mA＝1∶k，FT1∶FT2＝1∶1，故A、D正确．
5.(2021·山东济南历城二中一轮复习验收)如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块的加速度大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
【答案】 A
【解析】 当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律可得a＝eq \f(F,m1＋m2)＝eq \f(kt,m1＋m2)，a∝t；当F比较大时，木块相对于木板运动，根据牛顿第二定律可得，a1＝eq \f(μm2g,m1)，μ、m1、m2一定，则a1一定，a2＝eq \f(F－μm2g,m2)＝eq \f(k,m2)t－μg，a2是t的线性函数，t增大，a2增大．由于eq \f(k,m1＋m2)μ1(m1＋m2)g，得物块在木板上以a1＝μ2g＝4 m/s2减速滑行时木板以a2＝eq \f(μ2m2g－μ1m1＋m2g,m1)＝2 m/s2向右加速运动，在0.6 s时，物块的速度v1＝v0－a1t＝1.6 m/s，木板的速度v2＝a2t＝1.2 m/s，B错误.0.6 s内物块位移为x1＝eq \f(v0＋v1,2)t＝1.68 m，木板位移x2＝eq \f(0＋v2,2)t＝0.36 m，相对位移为Δx＝x1－x2＝1.32 m，即木板长度为1.32 m，A错．物块离开木板后，木板做减速运动，加速度大小为a4＝μ2g＝2 m/s2，方向向左，C错．在地面上物块会滑行x4＝eq \f(v\\al(,12),2a4)＝eq \f(v\\al(,12),2μ2g)＝0.32 m，木板会滑行x3＝eq \f(v\\al(,22),2a3)＝eq \f(v\\al(,22),2μ1g)＝0.36 m，所以两者会相碰，D正确．
7.(多选)(2020·山东济南一中期中)如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ.现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则下图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是( )
【答案】 CD
【解析】 木块放上后一定先向下加速，由于传送带足够长，所以一定有木块速度大小等于传送带速度大小的机会，此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力，则之后木块继续加速，但加速度变小了；若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力，则木块将随传送带匀速运动，故C、D正确，A、B错误．
8.(2020·辽宁师大附中开学考试)如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动，经过一段时间，煤块在传送带上留了一段黑色痕迹后，相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度大小为g)( )
A．μ与a之间一定满足关系μ>eq \f(a,g)
B．煤块从开始运动到相对传送带静止通过的位移为eq \f(v2,μg)
C．煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间为eq \f(v,μg)
D．黑色痕迹的长度为eq \f(a－μgv2,2a2)
【答案】 C
【解析】 由题意知煤块与传送带之间发生相对滑动，则传送带的加速度大于煤块的加速度，有μmgFfx，所以斜面C有向右的运动趋势，则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左，A错误；
因为AB一起加速下滑，所以μ1(m1＋m2)gcs θ