高考物理一轮复习 章节训练 两类动力学问题的实际应用

高考物理一轮复习章节训练两类动力学问题的实际应用
基础热身
1．2013·唐山摸底从16世纪末，人类对力的认识逐渐清晰和丰富，建立了经典力学理论，以下有关力的说法正确的有( )
A．物体的速度越大，说明它受到的外力越大
B．物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变
C．马拉车做匀速运动，说明物体做匀速运动需要力来维持
D．一个人从地面跳起来，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力
图K7－1
2．2013·碣石中学月考让钢球从某一高度竖直落下进入液体中，图K7－1中表示的是闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置．则下列说法正确的是( )
A．钢球进入液体中先做加速运动，后做减速运动
B．钢球进入液体中先做减速运动，后做加速运动
C．钢球在液体中所受的阻力先大于重力，后等于重力
D．钢球在液体中所受的阻力先小于重力，后等于重力
3．如图K7－2所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是( )
图K7－2
A．向右做加速运动B．向右做减速运动
C．向左做加速运动 D．向左做减速运动
4．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v－t图线如图K7－3所示，则( )
图K7－3
A．在0～t1时间内，外力F大小不断增大
B．在t1时刻，外力F为零
C．在t1～t2时间内，外力F大小可能不断减小
D．在t1～t2时间内，外力F大小可能先减小后增大
技能强化
5．如图K7－4所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面
图K7－4
间的动摩擦因数相同，斜面与水平面光滑连接．图乙中v、a、f和s分别表示物体的速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图K7－5中正确的是( )
A B C D
图K7－5
6．2011·浙江卷如图K7－6所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是( )
图K7－6
A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
7．如图K7－7所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则( )
图K7－7
A．AB绳、BC绳拉力都变大
B．AB绳拉力变大，BC绳拉力变小
C．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变
D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大
8．一个静止的质点，在0～5 s时间内受到合力F的作用，合力的方向始终在同一直线上，合力F随时间t的变化图线如图K7－8所示．则质点在( )
图K7－8
A．第1 s末速度方向改变
B．第2 s末加速度为零
C．第4 s末运动速度为零
D．第4 s末回到原出发点
图K7－9
9．在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图K7－9所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处．在实验操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是( )
A．增多每次运送瓦的块数
B．减少每次运送瓦的块数
C．增大两杆之间的距离
D．减小两杆之间的距离
10．2013·赤峰红旗中学测试如图K7－10所示，质量为M的物体在粗糙斜面上以加速度a1匀加速下滑(斜面固定)．当把物体的质量增加m时，加速度为a2；当有一竖直向下且过重心的恒力F作用在物体上时，加速度变为a3，如果F＝mg，则( )
图K7－10
A．a1＝a2＝a3 B．a1＝a2>a3
C．a1＝a2<a3 D．a1<a2<a3
11．2012·盐城摸底吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”．设妞妞的质量m＝10 kg，从离地h1＝28.5 m高的阳台掉下，下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍；在妞妞开始掉下时，吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离s＝9 m到达楼下，张开双臂在距地面高度为h2＝1.5 m处接住妞妞，缓冲到地面时速度恰好为零，缓冲过程中的空气阻力不计．g ＝10 m/s2.求：
(1)妞妞在被接到前下落的时间；
(2)吴菊萍跑到楼下时的速度．
图K7－11
挑战自我
12．如图K7－12所示．一静止斜面MN 与水平面的夹角α＝30°，斜面上有一质量为m 的小球P ，Q 是一带竖直推板的直杆，其质量为3m.现使竖直杆Q 以水平加速度a ＝0.5g 水平向右做匀加速直线运动，从而推动小球P 沿斜面向上运动．小球P 与直杆Q 及斜面之间的摩擦均不计，直杆Q 始终保持竖直状态，求该过程中：
(1)小球P 的加速度大小；
(2)直杆Q 对小球P 的推力大小．
图K7－12
课时作业(七)
1．B [解析] 根据牛顿第二定律可知选项A 错误，选项B 正确；根据牛顿第一定律可知选项C 错误；根据牛顿第三定律可知选项D 错误．
2．C [解析] 由题图可知，钢球先做减速运动，后做匀速运动，选项A 、B 均错误；由运动情况可知受力情况，故选项C 正确，选项D 错误．
3. AD [解析] 小球水平方向受到向右的弹簧弹力F ，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右做加速运动或向左做减速运动．选项A 、D 正确.
4. CD [解析] v －t 图象的斜率表示加速度，在0～t 1时间内，物体做加速度减小的加速运动，由牛顿第二定律得：F －f ＝ma ，所以外力F 不断减小，选项A 错误；在t 1时刻，加速度为零，外力F 等于摩擦力f ，选项B 错误；在t 1～t 2时间内，物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得：f －F ＝ma′，所以外力F 可能不断减小，选项C 正确；若物体静止前，外力F 已减至零，则此后，外力F 必再反向增大，选项D 正确．
5．C [解析] 物体在两个过程中都做匀变速运动，由此可知A 、B 、D 选项不正确．由f 1＝μmg cos θ和f 2＝μmg 可知，选项C 正确．
6．C [解析] A 项中两力是一对作用力与反作用力，A 项错误；B 项中两力是一对平衡力，
B 项错误；因m 甲＞m 乙，由a ＝F m 知a 甲＜a 乙，因x ＝12at 2得x 乙＞x 甲，
C 项正确；由x ＝12
at 2知x 与收绳的速度无关，D 项错误．
7．D [解析] 如图所示，车加速时，小球的位置不变，则AB 绳拉力沿竖直方向的分力
仍为T 1cos θ，且等于重力G ，即T 1＝G cos θ
，故T 1不变．向右的加速度只能是由BC 绳上增加的拉力提供，故T 2增加，D 正确．
8．C [解析] 根据题意和F －t 图象，可画出v －t 图象，如图所示．由v －t 图象可得，质点始终没有改变速度方向，A 错；根据F －t 图象可得，合力F 始终不为零，所以加速度也始终不为零，B 错；由v －t 图象可得，第4 s 末运动速度为零，C 对；质点始终沿正方向运动，D 错．
9．C [解析] 根据题意，瓦在竖直面内受力如图甲所示．结合弧形瓦的特点对其截面进行受力分析如图乙所示，N 1＝N 2，且N 1与N 2的合力为N ，而N ＝mgcos α.若两杆间的距离不变，N 1与N 2均与瓦的质量成正比，则摩擦力f ＝2μN 1与质量成正比．为了防止瓦被损坏，应使瓦下滑的加速度减小，而a ＝mgsin θ－2μN 1m
，与质量无关，选项A 、B 错误．增大两杆之间的距离，N 不变，N 1与N 2将增大，则摩擦力增大，加速度减小，符合题意，选项C 正确．减小两杆之间的距离会使加速度增大，选项D 错误．
甲 乙
10．C [解析] 根据牛顿第二定律解得a 1＝
Mgsin θ－μMgcos θM ＝gsin θ－μgcos θ，a 2＝[（M ＋m ）gsin θ－μ（M ＋m ）gcos θ]M ＋m
＝gsin θ－μgcos θ，a 3＝（Mg ＋F ） sin θ－μ（Mg ＋F ） cos θM
，故a 1＝a 2<a 3，选项C 正确． 11．(1)3 s (2)6 m/s
[解析] (1)对妞妞应用牛顿第二定律，有
mg －0.4mg ＝ma 1
解得a 1＝6 m/s 2
妞妞下落过程由匀变速运动规律有
h 1－h 2＝12
a 1t 2 解得t ＝3 s.
(2)吴菊萍做匀加速运动，由匀变速运动规律有
s ＝12a 2t 2
解得a 2＝2 m/s 2
v 2＝ a 2t ＝6 m/s.
12．(1)33 g (2)3＋
2
3 mg
[解析] 对小球P 进行受力分析，受力图如图所示，根据牛顿第二定律可得 N 1－N 2sin30°＝ma x
N 2cos30°－mg ＝ma y
a x ＝a ＝0.5g
a y ＝a tan30°
a P cos30°＝a
联立以上各式解得a P ＝a cos30°＝33g ，N 1＝3＋2
3mg.。