高考物理总复习训练 高频考点专项练(三)动力学综合问题(含解析)

高频考点专项练(三)动力学综合问题

(45分钟100分)

一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。多选题已在题号后标出)

1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为( )

A.7 m/s

B.14 m/s

C.10 m/s

D.20 m/s

【解析】选B。设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得μmg=ma,解得a=μg,由匀变速直线运动速度、位移关系式=2ax,可得汽车刹车前的速度为v0===m/s=14 m/s,选项B正确。

2.人在平地上静止站立时,受到的支撑力等于人的重力。做原地纵跳时,在快速下蹲和蹬伸的过程中,人体受到的支撑力发生变化(如图,G为重力,F为支撑力)。下列图像能正确反映该变化的是( )

【解析】选D。下蹲过程中的加速阶段人体处于失重状态,FG。同理蹬伸过程中的加速上升阶段F>G,减速上升阶段F

【加固训练】一个物体在多个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),而在这一过程中其余各力均不变。那么,图中能正确描

述该过程中物体速度变化情况的是( )

【解析】选D。由题意可知物体一直做加速运动,加速度先逐渐增大后逐渐减小,所以选项D正确。

3.(2015·无锡模拟)一质量为m的物块在倾角为θ的足够长斜面上匀减速下滑。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块减速为零的时间将

( )

A.变大

B.变小

C.不变

D.不能确定

【解析】选B。物体在斜面上匀减速下滑,说明mgsinθ-μmgcosθ=ma<0,现对物块施加一个竖直向下的恒力F,等效重力增大F,即(mg+F)sinθ-

μ(mg+F)cosθ=ma′,判断加速度大小|a|<|a′|,所以物块减速为零的时间将变小,B项正确。

4.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示,将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为( )

A.g

B.2g

C.3g

D.4g

【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：

(1)绳子拉力稳定不变时,人处于静止状态。

(2)人处于静止状态时,绳子的拉力等于重力。

(3)绳子拉力与重力的合力决定人的加速度。

【解析】选B。从题图中可以看出,最后绳子拉力稳定不变,表明人已经静止不动,此时绳子的拉力等于重力,所以mg=0.6F0,根据牛顿第二定律,最大加速度a max=====2g,故B正确。

5.中国首次太空授课活动于2013年6月20日上午举行,如图所示,航天员王亚平利用天宫一号中的“质量测量仪”测量航天员聂海胜的质量为74kg。测量时,聂海胜与轻质支架被王亚平水平拉离初始位置,且处于静止状态,当王亚平松手后,聂海胜与轻质支架受到一个大小为100N的水平恒力作用而复位,用光栅测得复位时瞬间速度为1m/s,则复位的时间为( )

A.0.74 s

B.0.37 s

C.0.26 s

D.1.35 s

【解析】选A。航天员复位的过程中由于受到的是水平恒力的作用,所以是匀变速直线运动,由牛顿第二定律可得航天员的加速度为a===m/s2,再根据加速度的定义式a=得到复位的时间,所以复位时间t==s=0.74s,A正确。

6.(2014·泰州模拟)如图所示,表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上,质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着,B的上端用一平行于斜面的细线拴接在斜面上的固定装置上,斜面的倾角为30°,当升降机突然处于完全失重状态时,则此瞬时A、B两物体的瞬时加速度分别为( )

A.g、g

B.g、g

C.g、g

D.g、0

【解题指南】升降机处于完全失重状态时,物体和斜面体之间的弹力为零。

【解析】选C。由于整个装置突然处于完全失重状态,根据完全失重状态的特点可知,A、B两物体与斜面体之间的弹力会突然消失,而弹簧在这一瞬间,长度不会立即变化,故此时弹簧对A物体的作用力不变,由平衡状态时的受力特点可知,A受到弹簧的作用力大小为mgsinθ,由于失重时A物体本身重力不变,故在此瞬间,A同时受到弹簧的弹力(mgsinθ)和重力作用,根据力的合成特点可知此二力的合力为mgcosθ,故其瞬时加速度为g;而对B受力分析可知,完全失重瞬间,B受到弹簧的作用和细线的弹力相等(此二力的合力为0),则此时B的合力就是其重力,所以B的瞬时加速度为g,所以C正确。

7.将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上。如

图甲所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始处于静止状态。在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙,力传感器采集的F-t图像如图乙所示,则( )

A.2.5 s前小车做变加速运动

B.2.5 s后小车做变加速运动

C.2.5 s前小车所受摩擦力不变

D.2.5 s后小车所受摩擦力不变

【解析】选D。由图像可知,在2.5s前小车与滑块一直保持静止,绳对小车的拉力变大,小车受到滑块的静摩擦力变大,A、C错误;2.5 s后滑块与小车发生相对运动,小车受到滑块的滑动摩擦力作用,D正确;研究小车和沙桶组成的系统,a=,所以加速度不变,B错误。

8.(多选)如图所示,三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m,且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列判断正确的是( )

A.物块A先到达传送带底端

B.物块A、B同时到达传送带底端

C.传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上

D.物块A下滑过程中相对传送带的位移小于物块B下滑过程中相对传送带的位移

【解析】选B、C、D。传送带对物块A、B的摩擦力方向都沿传送带向上,选项C正确;物块A、B都做匀加速运动,加速度相同,a A==2m/s2=a B,两物块的初速度相同,位移相同,则运动时间也相同,选项B正确,选项A错误;物块A下滑过程相对传送带的位移等于物块A的位移与传送带匀速运动的位移之差,物块B下滑过程相对传送带的位移等于物块B的位移与传送带匀速运动的位移之和,选项D正