《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 兩類動(dòng)力學(xué)問題超重和失重》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 兩類動(dòng)力學(xué)問題超重和失重(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2014年高考一輪復(fù)習(xí)章節(jié)訓(xùn)練之兩類動(dòng)力學(xué)問題超重和失重
時(shí)間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(8×8′=64′)
1.雨滴在下降過程中,由于水汽的凝聚,雨滴質(zhì)量將逐漸增大,同時(shí)由于速度逐漸增大,空氣阻力也將越來越大,最后雨滴將以某一收尾速度勻速下降,在此過程中( )
A.雨滴所受到的重力逐漸增大,重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大
B.由于雨滴質(zhì)量逐漸增大,下落的加速度逐漸減小
C.由于空氣阻力增大,雨滴下落的加速度逐漸減小
D.雨滴所受到的重力逐漸增大,但重力產(chǎn)生的加速度不變
解析:雨滴在下落過程中,質(zhì)量逐漸增大,雨滴所受的重力逐漸增大,但重力產(chǎn)生的加速度始終為g,故A錯(cuò)
2、誤,D正確;由mg-Ff=ma得:a=g-,可見雨滴下落的加速度逐漸減小的原因不是m增大,而是Ff增大,故B錯(cuò)誤,C正確.
答案:CD
2.某研究性學(xué)習(xí)小組用實(shí)驗(yàn)裝置模擬火箭發(fā)射衛(wèi)星.火箭點(diǎn)燃后從地面豎直升空,燃料燃盡后火箭的第一級(jí)和第二級(jí)相繼脫落,實(shí)驗(yàn)中測得衛(wèi)星豎直方向的速度—時(shí)間圖象如右圖所示,設(shè)運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力,燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的推力大小恒定.下列判斷正確的是( )
A. t2時(shí)刻衛(wèi)星到達(dá)最高點(diǎn),t3時(shí)刻衛(wèi)星落回地面
B.衛(wèi)星在0~t1時(shí)間內(nèi)的加速度大于t1~t2時(shí)間內(nèi)的加速度
C. t1~t2時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)
D. t2~t3時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)
解析:衛(wèi)星在
3、0~t3時(shí)間內(nèi)速度方向不變,一直升高,在t3時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),A錯(cuò)誤;v-t圖象的斜率表示衛(wèi)星的加速度,由圖可知,t1~t2時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的加速度大,B錯(cuò)誤;t1~t2時(shí)間內(nèi),衛(wèi)星的加速度豎直向上,處于超重狀態(tài),t2~t3時(shí)間內(nèi),衛(wèi)星的加速度豎直向下,處于失重狀態(tài),故C正確,D錯(cuò)誤.
答案:C
3.如圖所示,被水平拉伸的輕彈簧右端拴在小車壁上,左端拴一質(zhì)量為10 kg的物塊M.小車靜止不動(dòng),彈簧對(duì)物塊的彈力大小為5 N時(shí),物塊處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)小車以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)
( )
A.物塊M相對(duì)小車仍靜止
B.物塊M受到的摩擦力大小不變
C.物塊M受到的摩擦力
4、將減小
D.物塊M受到彈簧的拉力將增大
解析:由初始條件知最大靜摩擦力Ffmax≥5 N,當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí).假設(shè)物塊仍相對(duì)小車靜止,由牛頓第二定律得5 N+Ff=10×1 N,F(xiàn)f=5 N,方向水平向右,因此A、B正確.
答案:AB
4.某大型游樂場內(nèi)的新型滑梯可以等效為如下圖所示的物理模型,一個(gè)小朋友在AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1tanθ,他從A點(diǎn)開始下滑,滑到C點(diǎn)恰好靜止,整個(gè)過程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài).則該小朋友從斜面頂端A點(diǎn)滑到底端C點(diǎn)的過程中( )
A.地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右
B.地面對(duì)滑梯始終無摩擦力作用
C.
5、地面對(duì)滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小
D.地面對(duì)滑梯的支持力的大小先大于后小于小朋友和滑梯的總重力的大小
解析:小朋友在AB段沿滑梯向下勻加速下滑,在BC段向下勻減速下滑,因此小朋友和滑梯組成的系統(tǒng)水平方向的加速度先向左后向右,則地面對(duì)滑梯的摩擦力即系統(tǒng)水平方向合外力先水平向左,后水平向右,A正確,B錯(cuò)誤;系統(tǒng)在豎直方向的加速度先向下后向上,因此系統(tǒng)先失重后超重,故地面對(duì)滑梯的支持力的大小先小于后大于小朋友和滑梯的總重力的大小,C、D錯(cuò)誤.
答案:A
5.如下圖所示,足夠長的傳送帶與水平面間夾角為θ,以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小
6、木塊,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
7、消防隊(duì)員( )
A.下滑過程中的最大速度為4 m/s
B.加速與減速過程的時(shí)間之比為1:2
C.加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7
D.加速與減速過程的位移之比為1:4
解析:a1t1=vmax=a2t2,利用a1=2a2得t1:t2=1:2,B正確;下滑的最大速度vmax=2==8 m/s,A錯(cuò)誤;加速過程中有mg-Ff1=ma1,減速過程中有Ff2-mg=ma2,而a1=8 m/s2,a2=4 m/s2,所以Ff1:Ff2=1:7,C正確;加速過程與減速過程的平均速度相等,則其位移x1=t1,x2=t2,x1:x2=t1:t2=1:2,D錯(cuò)誤.
答案:BC
7.
8、(2011·上海單科)受水平外力F作用的物體,在粗糙水平面上作直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖線如下圖所示,則( )
A.在0~t1秒內(nèi),外力F大小不斷增大
B.在t1時(shí)刻,外力F為零
C.在t1~t2秒內(nèi),外力F大小可能不斷減小
D.在t1~t2秒內(nèi),外力F大小可能先減小后增大
解析:由圖象可知0~t1,物體作a減小的加速運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻a減小為零.由a=可知,F(xiàn)逐漸減小,最終F=f,故A、B錯(cuò)誤.t1~t2物體作a增大的減速運(yùn)動(dòng),由a=可知,至物體速度減為零之前,F(xiàn)有可能是正向逐漸減小,也可能F已正向減為零且負(fù)向增大,故C、D正確.
答案:CD
8.(2012·安徽理綜)
如上
9、圖所示,放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F,則( )
A.物塊可能勻速下滑
B.物塊仍以加速度a勻加速下滑
C.物塊將以大于a的加速度勻加速下滑
D.物塊將以小于a的加速度勻加速下滑
解析:根據(jù)題意,放在斜面上的物塊沿斜面以加速度a勻加速下滑,在沿斜面方向?qū)ξ飰K由牛頓第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma①,在物塊上施加豎直向下的力F后,在沿斜面方向?qū)ξ飰K由牛頓第二定律有(mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=ma0②,由①②易知a0>a,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤.
答案:C
二、計(jì)算題(3×12′=36′)
10、
9.航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器,其質(zhì)量m=2 kg,動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28 N.試飛時(shí),飛行器從地面由靜止開始豎直上升.設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變,g取10 m/s2.
(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8 s時(shí)到達(dá)高度H=64 m.求飛行器所受阻力Ff的大小;
(2)第二次試飛,飛行器飛行t2=6 s時(shí)遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力.求飛行器能達(dá)到的最大高度h.
解析:(1)由H=at2得a=2 m/s2
由F-Ff-mg=ma得Ff=4 N
(2)前6 s向上做勻加速運(yùn)動(dòng)
最大速度:v=at=12 m/s
上升的高度:h1=at2=36 m
然后向
11、上做勻減速運(yùn)動(dòng)
加速度a2==12 m/s2
上升的高度h2==6 m
所以上升的最大高度:h=h1+h2=42 m
答案:(1)4 N (2)42 m
10.(2013·揚(yáng)州模擬)如圖所示,一根勁度系數(shù)k=200 N/m的輕質(zhì)彈簧拉著質(zhì)量為m=0.2 kg的物體從靜止開始沿傾角為θ=37°的斜面勻加速上升,此時(shí)彈簧伸長量x=0.9 cm,在t=1.0 s內(nèi)物體前進(jìn)了s=0.5 m.求:
(1)物體加速度的大??;
(2)物體和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解析:(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:s=at2①
得a== m/s
12、2=1.0 m/s2②
(2)物體運(yùn)動(dòng)過程受力如圖所示.
根據(jù)牛頓第二定律:
F-Ff-mgsin37°=ma③
FN=mgcos37°
=0.2×10×0.8 N=1.6 N④
根據(jù)胡克定律:F=kx⑤
F=200×0.9×10-2 N=1.8 N⑥
把⑥式代入③式得
Ff=F-mgsin37°-ma
=(1.8-0.2×10×0.6-0.2×1.0) N=0.4 N⑦
根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff=μFN得
μ===0.25
答案:(1)1.0 m/s2 (2)0.25
11.(2013·上海六校聯(lián)考)用同種材料制成傾角為37°的斜面和長水平面,斜面長3.15 m
13、且固定,一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開始自由下滑,當(dāng)v0=2.4 m/s時(shí),經(jīng)過2.0 s后小物塊停在斜面上.多次改變v0的大小,記錄下小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t,作出v0-t圖象,如圖所示,求:
(1)小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少?
(2)若小物塊初速度為3 m/s,小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t為多少?
解析:(1)由題意知,當(dāng)v0=2.4 m/s時(shí),物塊沿斜面勻減速下滑,設(shè)加速度的大小為a1,則a1== m/s2=1.2 m/s2
由牛頓第二定律得:Ff-mgsin37°=ma1,
Ff=μFN
FN=mgcos37°
聯(lián)立以上式子,解得μ==0.9.
(2)當(dāng)v0=3 m/s時(shí),物塊若保持勻減速下滑,最大滑行距離:
s== m=3.75 m>3.15 m,所以物塊將滑到水平面上.
物塊滑到斜面底端的速度為v1,
則v1==1.2 m/s,
斜面上滑時(shí)間為t1== s=1.5 s;
設(shè)水平面上加速度的大小為a2:Ff=μFN=μmg=ma2,a2=μg=9 m/s2,
t2== s=0.13 s
所以,總時(shí)間為t=t1+t2=1.5 s+0.13 s=1.63 s.
答案:(1)0.9 (2)1.63 s