《（新課標(biāo)）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題二 相互作用 牛頓運(yùn)動定律 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練10.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題二 相互作用 牛頓運(yùn)動定律 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練10.doc（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十)
增分提能
一、選擇題
1．如圖甲所示，水平地面上有一靜止平板車，車上放一質(zhì)量為m的物塊，物塊與平板車的動摩擦因數(shù)為0.2，t＝0時(shí)，車開始沿水平面做直線運(yùn)動，其v－t圖象如圖乙所示．g取10 m/s2，平板車足夠長，則物塊運(yùn)動的v－t圖象為( )
[解析] 小車先做勻加速直線運(yùn)動，然后做勻減速直線運(yùn)動，勻加速運(yùn)動和勻減速運(yùn)動的加速度大小相等，a＝＝4 m/s2，根據(jù)物塊與車的動摩擦因數(shù)可知，物塊與車的滑動摩擦力產(chǎn)生的加速度為2 m/s2，因此當(dāng)車的速度大于物塊的速度時(shí)，物塊受到滑動摩擦動力，根據(jù)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律，則有在0～8 s內(nèi)，車的速度大于物塊的速度，物塊做勻加速運(yùn)動，其加速度為2 m/s2，同理可得在8 s～16 s內(nèi)，車的速度小于物塊的速度，物塊做勻減速運(yùn)動，其加速度為－2 m/s2，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
[答案] C
2．(多選)如圖所示，在光滑水平面上，放著兩塊長度相同，質(zhì)量分別為M1和M2的木板，在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊，開始時(shí)，各物體均靜止．今在兩物塊上各作用一水平恒力F1、F2，當(dāng)物塊和木板分離時(shí)，兩木板的速度分別為v1和v2，物塊和木板間的動摩擦因數(shù)相同，下列說法正確的是( )
A．若F1＝F2，M1>M2，則v1>v2
B．若F1＝F2，M1
v2
C．若F1>F2，M1＝M2，則v1>v2
D．若F1v2
[解析] 該題從理論上分析，非常麻煩，因此可采用極限分析法：若F1＝F2，M1>M2，可以假設(shè)M1無窮大，則在水平力拉物體運(yùn)動過程中M1速度幾乎不變，則可以肯定v1v2，因此A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若F1>F2，M1＝M2，可以假設(shè)F1無窮大，則物體在M1上運(yùn)動的時(shí)間幾乎為零，即M1速度幾乎不變，則v1v2，因此，正確選項(xiàng)是B、D.
[答案] BD
3．(多選)如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測出長木板的加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2，則( )
A．小滑塊的質(zhì)量m＝2 kg
B．當(dāng)F＝8 N時(shí)，滑塊的加速度為1 m/s2
C．滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1
D．力隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系一定可以表示為F＝6a(N)
[解析] 當(dāng)F等于6 N時(shí)，加速度a＝1 m/s2，對整體分析，由牛頓第二定律有：F＝(M＋m)a，代入數(shù)據(jù)解得M＋m＝6 kg，當(dāng)F大于6 N時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得a＝＝F－，知圖線的斜率k＝＝，解得M＝2 kg，滑塊的質(zhì)量m＝4 kg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)F大于6 N時(shí)的圖線知，F(xiàn)＝4 N時(shí)，a＝0，即0＝4－，解得μ＝0.1，所以a＝F－2，當(dāng)F＝8 N時(shí)，長木板的加速度為a＝2 m/s2，根據(jù)μmg＝ma′得a′＝μg＝1 m/s2，選項(xiàng)B、C正確；當(dāng)M與m共同加速運(yùn)動時(shí)，力隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系一定可以表示為F＝6a(N)，當(dāng)F大于6 N后，發(fā)生相對滑動，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
[答案] BC
4.(多選)如圖所示，一足夠長的木板靜止在粗糙的水平面上，t＝0時(shí)刻滑塊從木板的最左端以速度v0水平向右滑行，木板與滑塊間存在摩擦，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．滑塊的v－t圖象可能是( )
[解析] 開始時(shí)，滑塊受到木板水平向左的滑動摩擦力，做勻減速直線運(yùn)動，若滑塊對木板的摩擦力大于地面對木板的摩擦力，則木板做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)兩者速度相等之后，一起做勻減速直線運(yùn)動．設(shè)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，滑塊的質(zhì)量為m，木板的質(zhì)量為M，木板若滑動，則μ1mg>μ2(M＋m)g，最后兩者一起做勻減速直線運(yùn)動，加速度a′＝μ2g，開始時(shí)滑塊做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小a＝μ1g>μ2g，所以v－t圖象后一段圖線的斜率變小，故B正確，C錯(cuò)誤；若μ1mg<μ2(M＋m)g，則木板不動，滑塊一直做勻減速直線運(yùn)動，故D正確；由于地面與木板之間有摩擦，最終滑塊和木板不可能一起做勻速直線運(yùn)動，故A錯(cuò)誤．
[答案] BD
5．如下圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊．假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F＝kt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2.下列反映a1和a2變化的圖象中正確的是( )
[解析] 開始階段水平力F較小，木板和木塊一起做加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律得F＝(m1＋m2)a，即a＝＝t，兩物體的加速度相同，且與時(shí)間成正比．隨著水平力F的增加，木板和木塊間的靜摩擦力也隨之增加，當(dāng)兩物體間的摩擦力達(dá)到μm2g后兩者發(fā)生相對滑動，對木塊有F－Ff＝m2a2，其中F1＝μm2g，故a2＝＝t－μg，a2－t圖象的斜率增大；而對木板，發(fā)生相對滑動后，有μm2g＝m1a1，故a1＝，保持不變．綜上可知，A正確．
[答案] A
6．如圖所示，傳送帶的水平部分長為L，傳動速率為v，在其左端無初速度釋放一小木塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左端運(yùn)動到右端的時(shí)間不可能是( )
A.＋ B.
C. D.
[解析] 假設(shè)木塊一直做勻加速直線運(yùn)動．
若木塊一直做勻加速直線運(yùn)動到達(dá)右端時(shí)的速度還未達(dá)到v，根據(jù)牛頓第二定律得：a＝μg，
根據(jù)L＝at2，解得t＝.
若木塊一直做勻加速直線運(yùn)動到達(dá)右端時(shí)的速度剛好為v.
根據(jù)L＝t，
解得t＝.
假設(shè)木塊先做勻加速直線運(yùn)動，再做勻速直線運(yùn)動．
勻加速直線運(yùn)動的時(shí)間t1＝＝，勻加速直線運(yùn)動的位移x1＝，
則勻速直線運(yùn)動的位移x2＝L－x1＝L－，
勻速直線運(yùn)動的時(shí)間t2＝＝－，
則總時(shí)間為t＝t1＋t2＝＋.故A、C、D正確，B錯(cuò)誤．
[答案] B
7．(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x＝3.5 m，以v0＝2 m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)．今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放在A點(diǎn)處，已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4.由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕．小煤塊從A運(yùn)動到B的過程中(g取10 m/s2)( )
A．所用的時(shí)間是2 s B．所用的時(shí)間是2.25 s
C．劃痕長度是4 m D．劃痕長度是0.5 m
[解析] 根據(jù)牛頓第二定律得，小煤塊的加速度a＝μg＝4 m/s2，則勻加速運(yùn)動的時(shí)間t1＝＝ s＝0.5 s，勻加速運(yùn)動的位移x1＝at＝40.25 m＝0.5 m，則小煤塊勻速運(yùn)動的位移x2＝x－x1＝3.5 m－0.5 m＝3 m，則勻速運(yùn)動的時(shí)間t2＝＝ s＝1.5 s，所以小煤塊從A運(yùn)動到B的時(shí)間t＝t1＋t2＝2 s，故A正確，B錯(cuò)誤；在小煤塊勻加速運(yùn)動的過程中，傳送帶的位移x3＝v0t1＝20.5 m＝1 m，則劃痕的長度Δx＝x3－x1＝0.5 m，故C錯(cuò)誤，D正確．
[答案] AD
8.
(2017南寧檢測)如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以大小為v0的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動．在傳送帶的上端放置一個(gè)小木塊，并使小木塊以大小為2v0的初速度沿傳送帶向下運(yùn)動，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ.下面四幅圖能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的是(以小木塊的初速度方向?yàn)檎较?( )
[解析] 小木塊沿傳送帶向下運(yùn)動的過程中所受的滑動摩擦力沿斜面向上，設(shè)小木塊的質(zhì)量為m、加速度大小為a，因?yàn)棣?tanθ，所以μmgcosθ>mgsinθ，故小木塊做勻減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得μmgcosθ－mgsinθ＝ma，解得a＝μgcosθ－gsinθ，當(dāng)小木塊的速度減小到零時(shí)，小木塊相對傳送帶向下運(yùn)動，其所受的滑動摩擦力沿斜面向上，小木塊沿傳送帶向上做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得a＝μgcosθ－gsinθ，當(dāng)小木塊的速度增加到v0時(shí)，小木塊受沿斜面向上的靜摩擦力，由于重力沿斜面方向的分力小于最大靜摩擦力，故小木塊與傳送帶保持相對靜止，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
[答案] A
9．(多選)(2017長郡中學(xué)選拔考試)如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊疊放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上傾角為α的斜面上滑．已知m2與斜面間的動摩擦因數(shù)μμmgcos37，所以物塊都會沿斜面向下滑動，傳送帶對物塊A、B的摩擦力都沿傳送帶向上，并且加速度大小都等于a＝gsin37－μgcos37＝2 m/s2，初速度相同，加速度大小相同，經(jīng)過的位移大小相同，根據(jù)x＝v0t＋at2可知兩者的運(yùn)動時(shí)間相同，都為t＝1 s，即兩者同時(shí)到達(dá)底端，傳送帶在1 s內(nèi)的路程為x＝vt＝1 m，A與傳送帶是同向運(yùn)動的，A的劃痕長度是A對地路程(斜面長度)減去在此時(shí)間內(nèi)傳送帶的路程，即為2 m－1 m＝1 m．B與傳送帶是反向運(yùn)動的，B的劃痕長度是B對地路程(斜面長度)加上在此時(shí)間內(nèi)傳送帶的路程，即為2 m＋1 m＝3 m，即物塊A下滑過程中相對傳送帶的位移小于物塊B下滑過程中相對傳送帶的位移，故A符合題意．
[答案] A
二、非選擇題
11．(2017甘肅蘭州模擬)如圖所示，質(zhì)量M＝8 kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F＝8 N，當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到v0＝1.5 m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m＝2 kg的小物塊，小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，小車足夠長，g取10 m/s2.求：
(1)放小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；
(2)經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度；
(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t＝1.5 s小物塊通過的位移大小．
[解析] 小物塊的加速度am＝＝2 m/s2，
小車的加速度aM＝＝0.5 m/s2.
(2)達(dá)到相同速度的時(shí)間為t，根據(jù)運(yùn)動規(guī)律得amt＝v0＋aMt，
解得t＝1 s.
(3)在開始1 s內(nèi)小物塊的位移
s1＝amt2＝212 m＝1 m，
此時(shí)其速度v＝at＝2 m/s，
在接下來的0.5 s小物塊與小車相對靜止，一起做加速運(yùn)動且加速度
a＝＝ m/s2＝0.8 m/s2，
這0.5 s內(nèi)的位移s2＝vt1＋at＝1.1 m，
則小物塊通過的總位移s＝s1＋s2＝2.1 m.
[答案] (1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)1 s (3)2.1 m
12．(2017山東諸城聯(lián)考)如圖所示，傳送帶的水平部分ab＝4 m，斜面部分bc＝4 m，bc與水平面的夾角α＝37.一個(gè)小物體A與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，傳送帶沿圖示的方向運(yùn)動，速率v＝2 m/s.若把物體A輕放到a處，它將被傳送帶送到c點(diǎn)，且物體A不會脫離傳送帶．求物體A從a點(diǎn)被傳送到c點(diǎn)所用的時(shí)間．(已知：sin37＝0.6，cos37＝0.8，g取10 m/s2)
[解析] 物體A輕放在a點(diǎn)后在摩擦力作用下向右做勻加速直線運(yùn)動直到和傳送帶速度相等．在這一過程中有：a1＝＝μg，
s1＝＝0.8 mμmgcosα＝0.2mg(μ
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