人教版高中物理-动力学专题练习

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高中物理：(6)动力学基本问题 Word版含答案

动力学基本问题1、某实验小组制作了一个火箭模型，由测力计测得其重力为G 。

通过测量计算可知此火箭发射时可提供大小为F =2G 的恒定推力，且持续时间为t 。

随后小明又对该火箭进行了改进，采用二级推进的方式，即当火箭飞行经过2t 时，火箭丢弃一半的质量，剩余2t 时间，火箭推动剩余的一半继续飞行。

原来的火箭可上升的高度为H ，改进后的火箭最高可上升的高度为（不考虑燃料消耗引起的质量变化及空气阻力）（）A.1.5HB.2HC.2.15HD.3.25H2、如图所示为某加速度计的部分原理示意图。

质量为0.5kg 的小滑块(可视为质点)穿在光滑水平杆上,两边与两根完全相同的轻弹簧a b 、连接,弹簧的劲度系数为2N/cm,静止时a b 、均处于原长状态,小滑块处于O 点。

当装置在水平方向运动时,小滑块移动至O 点左侧1cm 处,则可判断此时小滑块的加速度( )A.大小为28m/s ,方向水平向左B.大小为28m/s ,方向水平向右C.大小为24m/s ,方向水平向左D.大小为24m/s ,方向水平向右3、如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变,用水平力F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x,此时物体静止,撤去F 后,物体开始向左运动,物体与水平间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是（）A.刚撤去F 时物体的加速度大小为kx mB.刚撤去F 时物体的加速度大小为kx mg m μ+C.撤去F 后,物体刚脱离弹簧时速度最大D.撤去F 后,物体先加速运动后减速运动4、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 上的顶端0处，细线另一端拴一质量为m=0.2 kg 的小球静止在A 上。

若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a(取210 /g m s =) ( )A. 当25/a m s =时，细线上的拉力为N 223 B.当210/a m s =时，小球受的支持力为N 2C. 当210/a m s =时，细线上的拉力为2ND. 当215/a m s =时，若A 与小球能相对静止的匀加速运动，则地面对A 的支持力一定小于两个物体的重力之和5、如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端拴接质量为m 的小球,小球放在倾角为30θ=︒的光滑斜面上,整体处于平衡状态时,弹簧与竖直方向成30︒角,重力加速度为g ,则( )A.若弹簧下端与小球断开,则断开瞬间小球的加速度大小为33g B.若弹簧下端与小球断开,则断开瞬间小球的加速度大小为12g C.若将斜面突然移走,则移走瞬间小球的加速度大小为32g D.若将斜面突然移走,则移走瞬间小球的加速度大小为12g 6、如图甲所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量2kg m =可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连.0t =时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的速度—时间图象如图乙所示,其中Ob 段为曲线,bc 段为直线,g 取210m/s ,sin370.6︒=,cos370.8︒=.则下列说法正确的是( )A.0.1s 前加速度一直在减小B.滑块在0.1~0.2s 时间间隔内沿斜面向下运动C.滑块与斜面间的动摩擦因数0.25μ=D.在滑块与弹簧脱离之前,滑块一直在做加速运动7、某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角60α=︒,使飞行器恰好与水平方向成30θ=角的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t 后,将动力的方向沿逆时针旋转60同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,下列说法中正确的是( )A.加速时加速度的大小为gB.加速时动力的大小等于mgC.减速时动力的大小等于12mg D.减速飞行时间t 后速度为零8、如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F 作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F 与物体位移x 之间的关系如图乙所示.g 取210m/s ,则下列结论正确的是( )A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为2kgD.物体的加速度大小为25m/s9、如图所示是杂技中的“顶竿”表演,地面上演员B 的肩部顶住一根长直竹竿,另一演员A 爬至竹竿顶端完成各种动作。

人教版高中物理选修3第一章《带电粒子在电场中的运动》讲义及练习

带电粒子在匀强电场中的运动1．带电粒子的加速(1)动力学分析：带电粒子沿与电场线平行方向进入电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做加(减)速直线运动，如果是匀强电场，则做匀加(减)速运动．(2)功能关系分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电势能的变化量． 221qU mv =(初速度为零)；2022121qU mv mv -= 此式适用于一切电场． 2．带电粒子的偏转(1)动力学分析：带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)． (2)运动的分析方法(看成类平抛运动)： ①沿初速度方向做速度为v 0的匀速直线运动． ②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动．例1如图1—8—1所示，两板间电势差为U ，相距为d ，板长为L ．—正离子q 以平行于极板的速度v 0射入电场中，在电场中受到电场力而发生偏转，则电荷的偏转距离y 和偏转角θ为多少? 解析：电荷在竖直方向做匀加速直线运动，受到的力F ＝Eq ＝Uq/d 由牛顿第二定律，加速度a = F/m = Uq/md水平方向做匀速运动，由L = v 0t 得t = L/ v 0由运动学公式221at s =可得： U dmv qL L md Uq y 202202)v (21=⋅= 带电离子在离开电场时，竖直方向的分速度：v ⊥dmv qULat 0== 离子离开偏转电场时的偏转角度θ可由下式确定：dmv qULv v 200Ítan ==θ 电荷射出电场时的速度的反向延长线交两板中心水平线上的位置确定：如图所示，设交点P 到右端Q 的距离为x ，则由几何关系得：x y /tan =θ21/2/tan 20202===∴dmv qLU d mv U qL yx θ答案：见解析例2两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m ，电荷量为e ，从O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图1—8—3所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是 ( )A ．U edh B ．edUh C ．dheU D ．d eUh解析：电子从O 点到A 点，因受电场力作用，速度逐渐减小，根据题意和图示可知，电子仅受电场力，由能量关系：OA eU mv =2021，又E ＝U ／d ，h d U Eh U OA ==，所以deUh mv =2021 . 答案：D ．例3一束质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v 0进入匀强电场，如图1—8—4所示．如果两极板间电压为U ，两极板间的距离为d 、板长为L ．设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为．(粒子的重力忽略不计)解析：水平方向匀速，则运动时间t ＝L/ v 0 ①竖直方向加速，则侧移221at y = ② 且dmqUa =③ 由①②③得222mdv qULy =则电场力做功20222220222v md L U q mdv qUL d U q y qE W =⋅⋅=⋅= 由功能原理得电势能减少了2022222v md L U q 答案：减少222222v md L U q 例4如图1—8－5所示，离子发生器发射出一束质量为m ，电荷量为q 的离子，从静止经加速电压U 1加速后，获得速度0v ，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U 2作用后，以速度v 离开电场，已知平行板长为l ，两板间距离为d ，求：①0v 的大小；②离子在偏转电场中运动时间t ；③离子在偏转电场中受到的电场力的大小F ； ④离子在偏转电场中的加速度；图1—8—4图1—8－5⑤离子在离开偏转电场时的横向速度y v ； ⑥离子在离开偏转电场时的速度v 的大小； ⑦离子在离开偏转电场时的横向偏移量y ； ⑧离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tgθ解析：①不管加速电场是不是匀强电场，W ＝qU 都适用，所以由动能定理得： 0121mv qU =mqUv 20=∴ ②由于偏转电场是匀强电场，所以离子的运动类似平抛运动．即：水平方向为速度为v 0的匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动．∴在水平方向102qU mlv l t ==③d U E 2= F =qE =.d qU 2④mdqU m F a 2==⑤.mU qdl U qU ml md qU at v y 121222=•== ⑥1242222212220U md U ql U qd v v v y +=+=⑦1221222422121dU U l qU ml md qU at y =•==（和带电粒子q 、m 无关，只取决于加速电场和偏转电场）答案：见解析基础演练1．如图l —8—6所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板间电压不变．则 ( )A ．当增大两板间距离时，v 也增大B ．当减小两板间距离时，v 增大C ．当改变两板间距离时，v 不变D ．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间延长答案：CD2．如图1—8—7所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的 ( )图1—8－6A ．2倍B ．4倍C ．0.5倍D ．0.25倍答案：C3．电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图1—8—8所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位臀不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的（）A ．22B ．21C ．2D ．2答案：B4．下列带电粒子经过电压为U 的电压加速后，如果它们的初速度均为0，则获得速度最大的粒子是 ( ) A ．质子 B ．氚核 C ．氦核 D ．钠离子Na ＋答案：A5．真空中有一束电子流，以速度v 、沿着跟电场强度方向垂直．自O 点进入匀强电场，如图1—8—9所示，若以O 为坐标原点，x 轴垂直于电场方向，y 轴平行于电场方向，在x 轴上取OA ＝AB ＝BC ，分别自A 、B 、C 点作与y 轴平行的线跟电子流的径迹交于M 、N 、P 三点，那么：(1)电子流经M ，N 、P 三点时，沿x 轴方向的分速度之比为． (2)沿y 轴的分速度之比为．(3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为．答案：111 123 1356．如图1—8—12所示，一个电子(质量为m)电荷量为e ，以初速度v 0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为E ，不计重力，问：(1)电子在电场中运动的加速度． (2)电子进入电场的最大距离．(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能．答案：(1)m eE(2)eE m v 220 (3)420m v7．如图1—8—13所示，A 、B 为两块足够大的平行金属板，两板间距离为d ，接在电压为U 的电源上．在A 板上的中央P 点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子．设电子的质量m 、电荷量为e ，射出的初速度为v ．求电子打在B 板上区域的面积．图1—8－8图1—8－9图1—8—12答案：eUd m v 222π8. 如图1—8—1 4所示一质量为m ，带电荷量为+q 的小球从距地面高h 处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离l 处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场，求： (1)小球的初速度v 0. (2)电场强度E 的大小． (3)小球落地时的动能E k ．答案：(1)hql v 20= (2)E=qhm gl2 (3)mgh E k =巩固提高1．一束带电粒子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有粒子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子 ( ) A ．都具有相同的质量 B ．都具有相同的电荷量C ．电荷量与质量之比都相同D ．都是同位素答案：C2．有三个质量相等的小球，分别带正电、负电和不带电，以相同的水平速度由P 点射入水平放置的平行金属板间，它们分别落在下板的A 、B 、C 三处，已知两金属板的上板带负电荷，下板接地，如图1—8—15所示，下列判断正确的是 ( )A 、落在A 、B 、C 三处的小球分别是带正电、不带电和带负电的 B 、三小球在该电场中的加速度大小关系是a A ＜a B ＜a C C 、三小球从进入电场至落到下板所用的时间相等D 、三小球到达下板时动能的大小关系是E KC ＜E KB ＜E KA 答案：AB3．如图1—8—16所示，一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中，若油滴达最高点时速度大小仍为v 0，则油滴最高点的位置 ( )A 、P 点的左上方B 、P 点的右上方C 、P 点的正上方D 、上述情况都可能答案：A图1—8—14图1—8—15图1—8—164. 一个不计重力的带电微粒，进入匀强电场没有发生偏转，则该微粒的 ( ) A. 运动速度必然增大 B ．运动速度必然减小C. 运动速度可能不变 D ．运动加速度肯定不为零答案：D5. 氘核(电荷量为+e ，质量为2m)和氚核(电荷量为+e 、质量为3m)经相同电压加速后，垂直偏转电场方向进入同一匀强电场．飞出电场时，运动方向的偏转角的正切值之比为（不计原子核所受的重力） ( )A ．1：2B ．2：1C ．1：1D ．1：4 答案：C6．如图1－8－17所示，从静止出发的电子经加速电场加速后，进入偏转电场．若加速电压为U 1、偏转电压为U 2，要使电子在电场中的偏移距离y 增大为原来的2倍(在保证电子不会打到极板上的前提下)，可选用的方法有 ( ) A ．使U 1减小为原来的1/2 B ．使U 2增大为原来的2倍C ．使偏转电场极板长度增大为原来的2倍D ．使偏转电场极板的间距减小为原来的1/2答案：ABD7．如图1－8－18所示是某示波管的示意图，如果在水平放置的偏转电极上加一个电压，则电子束将被偏转．每单位电压引起的偏转距离叫示波管的灵敏度，下面这些措施中对提高示波管的灵敏度有用的是 ( ) A ．尽可能把偏转极板L 做得长一点 B ．尽可能把偏转极板L 做得短一点C ．尽可能把偏转极板间的距离d 做得小一点D ．将电子枪的加速电压提高答案：AC8．一个初动能为E k 的电子，垂直电场线飞入平行板电容器中，飞出电容器的动能为2E k ，如果此电子的初速度增至原来的2倍，则它飞出电容器的动能变为 ( )A ．4E kB ．8E kC ．4.5E kD ．4.25E k 答案：D9. 电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如图1－8－19所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两金属板间的距离为d ，忽略空气对油滴的浮力和阻力．(1)调节两金属板间的电势u ，当u=U 0时，使得某个质量为m 1的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷量q 为多少?图1－8－17图1－8－18(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差u=U 时，观察到某个质量为m 2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t 运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q.答案：(1)01U gd m q =(2))2(22t dg U d m Q -=1．如图1—8—10所示，—电子具有100 eV 的动能．从A 点垂直于电场线飞入匀强电场中，当从D 点飞出电场时，速度方向跟电场强度方向成1500角．则 A 、B 两点之间的电势差U AB ＝ V ．答案：300V2．静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子形成向外发射的高速电子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．已知飞行器质量为M ，发射的是2价氧离子．发射离子的功率恒为P ，加速的电压为U ，每个氧离子的质量为m ．单位电荷的电荷量为e ．不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求：(1)射出的氧离子速度．(2)每秒钟射出的氧离子数．(离子速度远大于飞行器的速度，分析时可认为飞行器始终静止不动)答案：(1)2meU (2)eU P23.在匀强电场中，同一条电场线上有A 、B 两点，有两个带电粒子先后由静止从A 点出发并通过B 点．若两粒子的质量之比为2：1，电荷量之比为4：1，忽略它们所受重力，则它们由A 点运动到B 点所用时间之比为( ) A.1：2 B ．2：1 C ．1：2 D ．2：1答案：A4．图1—8—20是静电分选器的原理示意图，将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直的带电平行板上方，颗粒经漏斗从电场区域中央处开始下落，经分选后的颗粒分别装入A 、B 桶中．混合颗粒离开漏斗进入电场时磷酸盐颗粒带正电，石英颗粒带负电，所有颗粒所带的电荷量与质量之比均为10-5C ／kg ．若已知两板间的距离为10 cm ，两板的竖直高度为50 cm ．设颗粒进入电场时的速度为零，颗粒间相互作用不计．如果要求两种颗粒离开两极板间的电场区域时有最大的偏转量且又恰好不接触到极板． (1)两极板间所加的电压应多大?(2)若带电平行板的下端距A 、B 桶底的高度H=1.3m ，求颗粒落至桶底时速度的大小．答案：(1)1×104V (2)1.36m/s图1－8－20图1—8—105．(20分)如图，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0.1 m，两极板间距离d＝0.4 cm.有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒落到下板上．已知微粒质量为m＝2×10－6 kg，电荷量为q＝＋1×10－8 C，电容器电容为C＝10－6 F，g取10 m/s2，求：(1)为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？(2)若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上，则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上？答案：(1)2.5 m/s<v0<5 m/s(2)600个__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有()A．增加带电粒子的电荷量B．增加带电粒子的质量C．增大加速电压D．增大偏转电压答案：D2．一束带有等量电荷的不同离子从同一点垂直电场线进入同一匀强偏转电场，飞离电场后打在荧光屏上的同一点，则()A．离子进入电场的初速度相同B．离子进入电场的初动量相同C．离子进入电场的初动能相同D．离子在电场中的运动时间相同答案：C3. 一个示波器在工作的某一段时间内，荧光屏上的光点在x轴的下方，如图所示，由此可知在该段时间内的偏转电压情况是()A．有竖直方向的偏转电压，且上正下负B．有竖直方向的偏转电压，且上负下正C．有水平方向的偏转电压，且左正右负D．有水平方向的偏转电压，且右正左负答案：B4.如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1：q2等于()A．1：2 B．2：1C．1： 2 D.2：1答案：B5. （2014年80中高二）如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板电压不变，则()A．当增大两板间距离时，v增大B．当减小两板间距离时，v减小C．当改变两板间距离时，v不变D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大答案：CD6. （2014年西城期中）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则()A．粒子受静电力的方向一定由M指向NB．粒子在M点的速度一定比在N点的大C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大D．电场中M点的电势一定高于N点的电势答案：B7．（2014年东城期中）如图所示，竖直放置的一对平行金属板间的电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2.一电子由静止开始经U1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出．不计电子重力，下列说法正确的是()A．增大U1，电子一定打在金属板上B．减小U1，电子一定打在金属板上C．减小U2，电子一定能从水平金属板间射出D．增大U2，电子一定能从水平金属板间射出答案：BC。

高中物理专题训练-圆周运动的动力学专题练习

e圆周运动的动力学专题练习一、单选题(共23小题,每小题5.0分,共115分)1.如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为300，g取10m/s2。

则ω的最大值是（）A ． B． C． D．2.如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．球A的角速度一定大于球B的角速度B．球A的线速度大于球B的线速度C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力3.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．f的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时f=0C．在物体与轴O的距离一定的条件下,f跟圆盘转动的角速度成正比D．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比4.如图所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O为圆心。

则对圆弧面的压力最小的是（）A．a球 B．b球 C．c球 D．d球5.如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（）A．R﹣B．C．D．6.一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示，曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出，如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（）A． B． C． D．7.如图所示，一位飞行员驾驶着一架飞机在竖直面内沿环线做匀速圆周飞行．飞机在环线最顶端完全倒挂的瞬间，飞行员自由的坐在座椅上，对安全带和座椅没有任何力的作用，则下列说法正确的是()A．飞机在环线最顶端的瞬间，飞行员处于失重状态B．飞机在环线最底端的瞬间，飞行员处于失重状态C．飞行在环线最左端的瞬间，飞行员处于平衡状态D．飞机在环线最底端的瞬间，飞行员处于平衡状态8.如图所示，质量为m的小环套在竖直平面内半径为R的光滑大圆环轨道上做圆周运动．小环经过大圆环最高点时，下列说法错误的是()A．小环对大圆环的压力可以等于mgB．小环对大圆环的拉力可以等于mgC．小环的线速度大小不可能小于D．小环的向心加速度可以等于g9.如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服()A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B．所需的向心力由重力提供C．所需的向心力由弹力提供D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大10.如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端固定在转轴O上，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v＝，则小球的运动情况为()A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力11.如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，然后静止释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是 ()A．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(m＋M)gB．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(M－m)gC．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(m＋M)gD．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(3m＋M)g12.如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为ω1时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度．则ω1与ω2的比值为(）A． B． C． D．13.如图所示，倾角为30°的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量为m的小球从斜面上高为处静止释放，到达水平面时恰能贴着挡板内侧运动．不计小球体积，不计摩擦和机械能损失．则小球沿挡板运动时对挡板的压力是(）A． 0.5mg B．mg C． 1.5mg D． 2mg14.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。

高中物理必修一动力学习题精编(含解析)

牛顿运动定律测试题一、单选题A．小明处于超重状态B．小明对电梯地板的压力大小为501NC．电梯可能加速下降，加速度大小为8m/s2D．电梯可能减速上升，加速度大小为2m/s27．如图，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动。

货箱中石块B的质量为m，石块B周围与它接触的物体对石块B的作用力的合力为（重力加速度为g）（）A．0B．ma C．22ma mg+D．mg()()8．雨滴从高空落地时速度并不是很大，这是因为雨滴在下落过程中受到空气阻力作用，这最终获得一个稳定的收尾速度。

为了研究该速度，同学们通过查询资料发现在高度不是太高的情况下物体下落过程所受空气阻力大小f仅与球=（k为正的常量）。

某同学利的速率v成正比，而与球的质量无关，即f kv用质量分别为1m、2m的甲、乙两球从同一地点（足够高）处同时由静止释放后，、₂。

根用速度传感器得到两球的v t-图象如图。

落地前，经时间0t两球的速度都已达到各自的稳定值1v v据信息能推出的正确结论有（）A．甲球质量大于乙球B．0~t0时间内两球下落的高度相等C．释放瞬间甲球加速度较大D．甲球先做加速度增加的加速运动，后做匀速运动9．在建筑装修中，工人用一磨石打磨竖直粗糙墙面，在与竖直面成θ的推力F作用下，磨石以速度v向上匀速运动，如图所示。

则磨石（）A．受到的摩擦力大小为μmgFθB．受到的摩擦力大小为cosC．若保持F大小不变，增大θ，则物体将会向上做减速运动D．若撤掉F，磨石立刻会掉下来10．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车在水平面上向右做匀加速运动时，杆对小球作用力的方向可能沿图中的（）A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向二、多选题11．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下（1）实验开始时，应该先，再（选填“释放小车”、“接通电源”）。

高中物理必修一第四章专题强化动力学临界问题

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当汽车向右匀减速行驶时，设小球所受车后壁弹力为0时(临界状态) 的加速度为a0，受力分析如图甲所示. 由牛顿第二定律和平衡条件得： Tsin 37°＝ma0， Tcos 37°＝mg，联立并代入数据得： a0＝7.5 m/s2.
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当汽车以加速度a1＝2 m/s2<a0向右匀减速行驶时，小球受力分析如图乙所示. 由牛顿第二定律和平衡条件得： T1sin 37°－FN1＝ma1， T1cos 37°＝mg，联立并代入数据得： T1＝50 N，FN1＝22 N，由牛顿第三定律知，小球对车后壁的压力大小为22 N.
4.解答临界问题的三种方法 (1)极限法：把问题推向极端，分析在极端情况下可能出现的状态，从而找出临界条件. (2)假设法：有些物理过程没有出现明显的临界线索，一般用假设法，即假设出现某种临界状态，分析物体的受力情况与题设是否相同，然后再根据实际情况处理. (3)数学法：将物理方程转化为数学表达式，如二次函数、不等式、三角函数等，然后根据数学中求极值的方法，求出临界条件.
A.g2
m k
C.g
2m k
√B.g
m 2k
D.2g
m k
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静止时弹簧压缩量 x1＝2mk g，分离时 A、B 之间的压力恰好为零，设此时弹簧的压缩量为 x2，对 B：kx2－ mg＝ma，得 x2＝32mkg，物块 B 的位移 x＝x1－x2＝m2kg，由 v2＝2ax 得：v＝g 2mk，B 正确.
第四章
专题强化
探究重点提升素养 / 专题强化练
动力学临界问题
学习目标
1.掌握动力学临界问题的分析方法. 2.会分析几种典型临界问题的临界条件.

新教材高中物理重难训练3 动力学的图像问题和连接体问题(含解析)新人教版必修1

重难强化训练(三)动力学的图像问题和连接体问题[合格基础练](时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．一物块静止在粗糙的水平桌面上，从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图像是( )A B C DC[设物块所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F作用下，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F－f＝ma，F＝ma＋f，所以能正确描述F与a之间关系的图像是C.] 2．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角不变，下列说法中正确的是( )A．车厢的加速度大小为g tan θB．绳对物体1的拉力为m1g cos θC．底板对物体2的支持力为(m2－m1)gD．物体2所受底板的摩擦力为0A[以物体1为研究对象进行受力分析，如图甲所示，物体1受到重力m1g和拉力F T作用，根据牛顿第二定律得m1g tan θ＝m1a，解得a＝g tan θ，则车厢的加速度也为g tan θ，将F T分解，在竖直方向根据二力平衡得F T＝m1gcos θ，故A正确，B错误；对物体2进行受力分析如图乙所示，可知F N＝m2g－F T＝m2g－m1gcos θ，F f＝m2a＝m2g tan θ，故C、D错误．]3．质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v t 图像如图所示．则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为(g 取10 m/s 2)( )A ．0.2 6 NB ．0.1 6 NC ．0.2 8 ND ．0.1 8 NA [本题的易错之处是忽略撤去F 前后摩擦力不变．由v t 图像可知，物体在6～10 s内做匀减速直线运动，加速度大小a 2＝|Δv Δt |＝|0－84| m/s 2＝2 m/s 2.设物体的质量为m ，所受的摩擦力为F f ，根据牛顿第二定律有F f ＝ma 2，又因为F f ＝μmg ，解得μ＝0.2.由v t 图像可知，物体在0～6 s 内做匀加速直线运动，加速度大小a 1＝Δv Δt ＝8－26m/s 2＝1 m/s 2，根据牛顿第二定律有F －F f ＝ma 1，解得F ＝6 N ，故只有A 正确．]4．滑块A 的质量为2 kg ，斜面体B 的质量为10 kg ，斜面倾角θ＝30°，已知A 、B 间和B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.27，将滑块A 放在斜面B 上端的同时，给B 施加一水平力F ，为使A 沿竖直方向落地，拉力F 的大小至少为(g 取10 m/s 2)( )A ．(1003＋27) NB ．100 NC ．100 3 ND ．200 2 NA [解答本题的疑难在于A 沿竖直方向运动时B 做什么运动，突破点是要使A 竖直下落，则A 做自由落体运动且一直在斜面的正上方，则由几何关系可知A 下落的高度和B 前进的距离之间的关系，再由牛顿第二定律可求解．假设A 下落的高度为h ，则此时斜面体应至少向右滑动的距离为x ＝h tan θ，对A 有h ＝12gt 2；对斜面体有x ＝12at 2；F －μm B g ＝m B a ，联立解得F ＝(1003＋27) N ，故选A.]5．如图甲所示，在倾斜角为θ的足够长的斜面上，一带有风帆的滑块由静止开始沿斜面下滑，滑块(连同风帆)的质量为m ，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，风帆受到沿斜面向上的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比，即f ＝kv .滑块从静止开始沿斜面下滑的v t 图像如图乙所示，图中的倾斜直线是t ＝0时刻速度图线的切线．若m ＝2 kg ，θ＝37°，g 取10 m/s 2，则μ和k 的值分别为( )甲乙A ．0.375 6 N·s/mB ．0.375 3 N·s/mC ．0.125 6 N·s/mD ．0.125 3 N·s/mB [本题的易错之处是忽略滑块达到最大速度后阻力不变．由v t 图像可知：滑块做加速度减小的加速运动，最终以最大速度v m ＝2 m/s 做匀速直线运动．t ＝0时刻滑块的加速度最大，a ＝3－01－0m/s 2＝3 m/s 2.根据牛顿第二定律，有mg sin 37°－μmg cos 37°－kv ＝ma ，当t ＝0时，v ＝0、a ＝3 m/s 2，有12－16μ＝6，当滑块达到最大速度v m ＝2 m/s 时，a ＝0，有12 N －16μN －2 m/s·k ＝0，联立上式得μ＝0.375，k ＝3 N·s/m.故只有B 正确．]6．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，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，此人在蹦极过程中的最大加速度约为( )A ．gB ．2gC ．3gD ．4gB [如题图，据二力平衡条件可知，人的重力大小约为35F 0，即mg ＝35F 0. ① 人在最低点时绳的拉力大小约为95F 0，由牛顿第二定律得：95F 0－mg ＝ma ② 由以上两式得a ＝2g ，故选项B 正确．]二、非选择题(14分)7．如图甲所示，质量为1.0 kg 的物体置于固定斜面上，斜面的倾角θ＝37°，对物体施以平行于斜面向上的拉力F ，物体运动的F t 图像如图乙(规定沿斜面向上的方向为正方向，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6)，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝38，试求：甲乙(1)0～1 s 内物体运动位移的大小；(2)1 s 后物体继续沿斜面上滑的距离．[解析] (1)根据牛顿第二定律得：在0～1 s 内F －mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma 1，解得a 1＝18 m/s 2,0～1 s 内的位移x 1＝12a 1t 21＝9 m.(2)1 s 时物体的速度v ＝a 1t 1＝18 m/s1 s 后物体继续沿斜面减速上滑的过程中mg sin 37°＋μmg cos 37°－F ′＝ma 2，解得a 2＝3 m/s 2设物体继续上滑的距离为x 2，由2a 2x 2＝v 2得x 2＝54 m.[答案] (1)9 m (2)54 m[等级过关练](时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．如图所示，两个质量相同的物体A 和B 紧靠在一起，放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F 1和F 2，而且F 1＞F 2，则A 施于B 的作用力大小为( )A ．F 1B ．F 2 C.F 1＋F 22 D.F 1－F 22C [选取A 和B 整体为研究对象，共同加速度a ＝F 1－F 22m.再选取物体B 为研究对象，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律F N －F 2＝ma ，F N ＝F 2＋ma ＝F 2＋mF 1－F 22m ＝F 1＋F 22.故选C.]2．质点所受的合力F 随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t ＝0时质点的速度为零，t 1∶t 2∶t 3∶t 4＝1∶2∶3∶4.在图示t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中，质点的速度最大的时刻是 ( )A．t1B．t2C．t3D．t4B[由题图分析可知，在0～t1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动，在t1～t2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动，在t2～t3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动，在t3～t4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动，t4时刻速度变为0，则t2时刻的速度最大，B正确．]3．(多选)某物体质量为 1 kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动，其速度—时间图像如图所示，根据图像可知( )A．物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力B．物体在第3 s内所受的拉力大于1 NC．在0～3 s内，物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反D．物体在第2 s内所受的拉力为零BC[由题图可知，第2 s内物体做匀速直线运动，即拉力与摩擦力平衡，所以选项A、D错误；第3 s内物体的加速度大小为1 m/s2，根据牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1 N，故其所受拉力大于1 N，选项B正确；物体运动过程中，拉力方向始终和速度方向相同，摩擦力方向始终和运动方向相反，选项C正确．]4．(多选)如图所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车的质量为M，木块的质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小为( )A．μmg B.mFM＋m C．μ(M＋m)g D．maBD[木块与小车无相对滑动，对整体进行受力分析，有F＝(M＋m)a，故a＝FM＋m，木块与整体的加速度相同，也为a ，对木块，有f ＝ma ，即f ＝mF M ＋m ，故选项B 、D 正确．] 二、非选择题(本题共2小题，共26分) 5．(12分)一弹簧测力计的秤盘A 的质量m ＝1.5 kg ，盘上放一物体B ，B 的质量为M ＝10.5 kg ，弹簧本身质量不计，其劲度系数k ＝800 N/m ，系统静止时如图所示．现给B 一个竖直向上的力F 使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在0～0.2 s 内，F 是变力，以后F 是恒力，求F 的最大值和最小值．(g 取10 m/s 2)[解析] 设刚开始时弹簧压缩量为x 1，则：x 1＝m ＋M g k ＝0.15 m ①设两者刚好分离时弹簧压缩量为x 2，则：kx 2－mg ＝ma ②在0～0.2 s 时间内，由运动学公式得：x 1－x 2＝12at 2③ 由①②③解得a ＝6 m/s 2由牛顿第二定律，开始时：F min ＝(m ＋M )a ＝72 N最终分离后：F max －Mg ＝Ma即F max ＝M (g ＋a )＝168 N.[答案] 168 N 72 N6．(14分)如图所示，在倾角为θ＝37°的固定斜面上放置一质量M ＝1 kg 、长度L ＝3 m 的薄平板AB ，平板上表面光滑，其下端B 与斜面底端C 的距离为7 m ，在平板的上端A 处放一质量m ＝0.6 kg 的滑块．开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度释放，设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2)(1)释放瞬间滑块和平板的加速度大小；(2)滑块离开平板时的速度大小；(3)滑块与平板下端B 到达斜面底端C 的时间差Δt .[解析] (1)对平板，由于Mg sin 37°＜μ(M ＋m )g cos 37°，故滑块在平板上滑动时，平板静止不动，加速度为零．对滑块，在平板上滑行时加速度a 1＝g sin 37°＝6 m/s 2.(2)滑块离开B 点时的速度v ＝2a 1L ＝6 m/s.(3)滑块由B 至C 时的加速度a 2＝g sin 37°－μg cos 37°＝2 m/s 2设滑块由B 至C 所用时间为t ，则L BC ＝vt ＋12a 2t 2，解得t ＝1 s 对平板，滑块滑离后才开始运动，加速度a ＝g sin 37°－μg cos 37°＝2 m/s 2设平板滑至C 端所用时间为t 1，则L BC ＝12at 21 解得t 1＝7 s滑块与平板下端B 到达斜面底端C 的时间差Δt ＝t 1－t ＝(7－1)s.[答案] (1)6 m/s 2 0 (2)6 m/s (3)(7－1)s。

动力学与运动学综合问题(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

压轴题01 动力学与运动学综合问题目录一，考向分析 (1)二．题型及要领归纳 (1)热点题型一结合牛顿定律与运动学公式考察经典多过程运动模型 (1)热点题型二动力学图像的理解与应用 (3)热点题型三结合新情景考察动力学观点 (4)类型一以生产生活问题为情境构建多过程多运动问题考动力学观点 (4)类型二以问题探索情景构建物理模型考动力学观点 (4)类型三以科研背景为题材构建物理模型考动力学观点 (5)三．压轴题速练 (5)一，考向分析1.本专题是动力学方法的典型题型，包括动力学两类基本问题和应用动力学方法解决多运动过程问题。

高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。

2023年高考对于动力学的考察仍然是照顾点。

2.通过本专题的复习，可以培养同学们的审题能力，分析和推理能力。

提高学生关键物理素养.3.用到的相关知识有：匀变速直线运动规律，受力分析、牛顿运动定律等。

牛顿第二定律对于整个高中物理的串联作用起到至关重要的效果，是提高学生关键物理素养的重要知识点，因此在近几年的高考命题中动力学问题一直都是以压轴题的形式存在，其中包括对与高种常见的几种运动形式，以及对于图像问题的考察等，所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。

二．题型及要领归纳热点题型一结合牛顿定律与运动学公式考察经典多过程运动模型多过程问题的处理(1)不同过程之间衔接的关键物理量是不同过程之间的衔接速度。

(2)用好四个公式：v ＝v 0＋at ，x ＝v 0t ＋12at 2，v 2－v 20＝2ax ，x ＝v ＋v 02t 。

(3)充分借助v －t 图像，图像反映物体运动过程经历的不同阶段，可获得的重要信息有加速度(斜率)、位移(面积)和速度。

①多过程v －t 图像“上凸”模型，如图所示。

特点：全程初、末速度为零，匀加速直线运动过程和匀减速过程平均速度相等。

速度与时间关系公式：v ＝a 1t 1，v ＝a 2t 2得a 1a 2＝t 2t 1速度与位移关系公式：v 2＝2a 1x 1，v 2＝2a 2x 2得a 1a 2＝x 2x 1平均速度与位移关系公式：x 1＝vt 12，x 2＝vt 22得t 1t 2＝x 1x 2①多过程v －t 图像“下凹”模型，如图所示。

人教高中物理必修一《板块模型的动力学分析》练习题

《板块模型的动力学分析》练习题1.如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小2.如图，在光滑平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一小物块，物块和小车间的动摩擦因数为μ＝0.3，用水平恒力F拉动小车，设物块的加速度为a1和小车的加速度为a2。

当水平恒力F取不同值时，a1与a2的值可能为(当地重力加速度g取10 m/s2)( )A．a1＝2m/s2，a2＝3m/s2B．a1＝3m/s2，a2＝2m/s2C．a1＝5m/s2，a2＝3m/s2D．a1＝3m/s2，a2＝5m/s23.如图所示，木板长L＝1.6m，质量M＝4.0kg，上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ＝0.4.质量m＝1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端，开始时木板与物块均处于静止状态，现给木板以向右的初速度，取g＝10m/s2，求：(1)木板所受摩擦力的大小；(2)使小滑块不从木板上掉下来，木板初速度的最大值．4.如图，物块A、木板B的质量均为m＝10 kg，不计A的大小，B板长L＝3 m。

开始时A、B均静止。

现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。

已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3和μ2＝0.1，g取10 m/s2。

(1)若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度多大？(2)若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以(1)问中的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离？最终A和B的速度各是多大？5.如图，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板。

从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v－t图象分别如图中的折线acd 和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)。

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：第二章电磁感应中的动力学、能量和动量问题【含答案及解析】

第二章电磁感应习题课:电磁感应中的动力学、能量和动量问题课后篇素养形成必备知识基础练1.(多选)如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,间距为l,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B。

一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度v m,除R外其余电阻不计,则()A.如果B变大,v m将变大B.如果α变大,v m将变大C.如果R变大,v m将变大D.如果m变小,v m将变大金属杆从轨道上滑下切割磁感线产生感应电动势E=Blv,在闭合电路中形成电流I=BlvR,因此金属杆从轨道上滑下的过程中除受重力、轨道的弹力外还受安培力F作用,F=BIl=B 2l2vR,先用右手定则判定感应电流方向,再用左手定则判定出安培力方向,如图所示。

根据牛顿第二定律,得mg sin α-B 2l2vR=ma,当a=0时,v=v m,解得v m=mgRsinαB2l2,故选项B、C正确。

2.(多选)如图所示,两足够长的平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成矩形闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1。

用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后()A.金属棒ab、cd都做匀速运动B.金属棒ab上的电流方向是由b向aC.金属棒cd所受安培力的大小等于2F3D.两金属棒间距离保持不变ab、cd进行受力和运动分析可知,两金属棒最终将做加速度相同的匀加速直线运动,且金属棒ab速度小于金属棒cd速度,所以两金属棒间距离是变大的,由楞次定律判断金属棒ab 上的电流方向是由b到a,A、D错误,B正确;以两金属棒整体为研究对象有F=3ma,隔离金属棒cd分析F-F安=ma,可求得金属棒cd所受安培力的大小F安=23F,C正确。

3.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。

高中物理板块模型之动力学完美训练版(六大类)(有答案)

高中物理板块模型之动力学完美训练版六大类（基本型，组合型，衍生型）查看答案方法：在word中按Ctrl + Shift + 8滑块初速度1.如图所示，一质量M=0.2kg的足够长的木板静止在水平地面上，一质量m=0.2kg的小滑块以女v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板。

已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4，长木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g=10m/s2），求：（1）小滑块从滑上长木板到速度相等所用的时间。

（2）小滑块从滑上长木板到速度减为零的总位移。

（3）小滑块相对长木板滑行的距离。

2.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v0＝3 m/s开始水平向右滑动，已知M＞m.用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度v随时间t的变化图象，其中可能正确的是( )3.【多选】如图甲所示，长2 m的木板Q静止在水平面上，t=0时刻，可视为质点的小物块P以水平向右的某一初速度从Q的左端向右滑行。

P、Q的速度－时间图象见图乙，其中a,b分别是0～1 s内P、Q的速度－时间图线，c是1～2 s内P、Q共同的速度－时间图线。

已知P、Q的质量均是1 kg，g取10 m/s2。

则以下判断正确的是( )A．在0~2s内，木板Q下表面与水平面之间有摩擦力B．P对Q的摩擦力大小为1N，方向水平向左C．P、Q之间的动摩擦因数为0.1D．P相对Q静止的位置在木板Q的正中间4.如图甲所示，质量M=1kg的木板B静止在水平地面上，可视为质点的滑块A从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板，A和B经过1s达到同一速度，然后共同减速直至静止，v-t图象如图乙所示，g=10m/s2，求：（1）A与B间的动摩擦因数μ1，B与水平面间的动摩擦因数μ2。

（2）A的质量m。

5.长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm．若小物块A可视为质点，它与长木板B 的质量相同，A 、B 间的动摩擦因数μ1=0.25．（取g=10m/s 2）求：（1）木板与冰面的动摩擦因数μ2．（2）小物块相对于长木板滑行的距离．（3）为了保证小物块恰好不从木板的右端滑落，小物块冲上长木板的初速度应为多少？木板初速度1. （2013年新课标II ）一长木板在水平地面上运动，在ｔ=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示。

高中物理(新人教版)选择性必修二同步习题：电磁感应中的动力学问题(同步习题)【含答案及解析】

第二章电磁感应专题强化练5 电磁感应中的动力学问题一、选择题1.()如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,间距为l,其电阻可忽略不计,a、c之间连接一阻值为R的电阻,ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道无摩擦地滑动,电阻可忽略。

整个装置处在匀强磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B。

当施加外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为( )A.B 2l2vRB.BlvRC.B2lvRD.Bl2vR2.(2020辽宁盘锦高二上期末,)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。

金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。

现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小3.(2020四川广安中学高二上月考,)如图,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0°<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。

金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的有效电阻为R,当通过ab棒某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )A.运动的平均速度大小为12vB.下滑的位移大小为qRBLC.产生的焦耳热为qBLvD.受到的最大安培力大小为B 2L2vRsin θ4.(2020河北张家口高三上摸底,)如图所示,在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域,边界线MN、PQ平行,磁场方向垂直平面向下,磁感应强度大小为B。

边长为L(L<d)的正方形金属线框,电阻为R,质量为m,在水平向右的恒力F作用下,从距离MN为d2处由静止开始运动,线框右边到MN时的速度与到PQ时的速度大小相等,运动过程中线框右边始终与MN平行,则下列说法正确的是( )A.线框在进磁场和出磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量不相等B.线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为B 2L2R√FdmC.线框进入磁场过程中一直做加速运动D.线框右边从MN运动到PQ的过程中,线框中产生的焦耳热小于Fd5.()(多选)如图所示,质量为m=0.04 kg、边长l=0.4 m 的正方形导体线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上,线框用一平行于斜面的细线系于O点,斜面倾角为θ=30°。

高中物理第四章运动和力的关系5牛顿运动定律的应用练习含解析新人教版必修第一册

第5节牛顿运动定律的应用必备知识基础练进阶训练第一层知识点一动力学中的两类基本问题1.则2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,在2t时间内移动的距离为( ) A．2x B．4x C．8x D．16x2．(多选)静止在水平地面上的小车,质量为5 kg,在50 N的水平拉力作用下做直线运动,2 s内匀加速前进了4 m,在这个过程中(g取10 m/s2)( )A．动摩擦因数是0.8B．摩擦力的大小是10 NC．小车加速度的大小是1 m/s2D．小车加速度的大小是2 m/s23．民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,斜面的倾角为30°,人员可沿斜面匀加速滑行到地上．如果气囊所构成的斜面长度为8 m,一个质量为50 kg的人从静止开始沿气囊滑到地面所用时间为2 s,求:(g＝ 10 m/s2)(1)人滑至地面时速度的大小；(2)人与气囊之间的动摩擦因数．知识点二牛顿运动定律在多过程、多物体问题中的应用用大小为6 N的水平作用力F拉物体A,两物体一起向右做匀加速运动,若两物体与地面间的动摩擦因数均为0.1,取重力加速度g＝10 m/s2,下列说法正确的是()A．B的加速度大小为5 m/s2B．A拉B的作用力为2 NC．若撤去外力F,A物体做减速运动,B物体做加速运动D．若撤去外力F,A物体的加速度大小为1 m/s25．一质量为m＝1 kg的物体在水平恒力F作用下沿直线水平运动,1 s末撤去恒力F,其v －t图像如图所示,则恒力F和物体所受阻力F f的大小是()A．F＝9 N,F f＝2 NB．F＝8 N,F f＝3 NC．F＝8 N,F f＝2 ND．F＝9 N,F f＝3 N关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1．用30 N的水平外力F,拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体,力F作用3 s后消失．则第5 s末物体的速度和加速度大小分别是( )A．v＝4.5 m/s,a＝1.5 m/s2B．v＝7.5 m/s,a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s,a＝0D．v＝7.5 m/s,a＝02．如图所示,质量为m＝3 kg的木块放在倾角为θ＝30°的足够长的固定斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑．若用沿斜面向上的力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t＝2 s时间木块沿斜面上升4 m的距离,则推力F的大小为(g取10 m/s2)( )A．42 N B．6 NC．21 N D．36 N3．雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,如图所示的图像能正确反映雨滴下落运动情况的是( )4．竖直上抛物体受到的空气阻力F f大小恒定,物体上升到最高点的时间为t1,从最高点再落回抛出点所需时间为t2,上升时加速度大小为a1,下降时加速度大小为a2,则( ) A．a1>a2,t1<t2B．a1>a2,t1>t2C．a1<a2,t1<t2D．a1<a2,t1>t2二、多项选择题5．如图所示,在光滑斜面上,有一轻质弹簧的一端固定在一个垂直于斜面的挡板上,有一小球A沿着斜面下滑,从小球A刚接触弹簧的瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中,下列说法中正确的是( )A．小球的加速度将先增大,后减小B．小球的加速度将先减小,后增大C．小球的速度将先增大,后减小D．小球的速度将先减小,后增大6．(易错题)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平．t＝0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t＝4 s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出( )A．木板的质量为1 kgB ．2 s ～4 s 内,力F 的大小为0.4 NC ．0～2 s 内,力F 的大小保持不变D ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2三、非选择题7．木块质量m ＝8 kg ,在F ＝4 N 的水平拉力作用下,沿粗糙水平面从静止开始做匀加速直线运动,经t ＝5 s 的位移x ＝5 m ．g 取10 m /s 2,求:(1)木块与粗糙平面间的动摩擦因数． (2)若在5 s 后撤去F,木块还能滑行多远？8．质量为4 kg 的物体放在与水平面成30°角、足够长的粗糙斜面底端,物体与斜面间的动摩擦因数μ＝33,作用在物体上的外力与斜面平行,随时间变化的图像如图所示,根据所给条件(sin 30°＝12,cos 30°＝32,g 取10 m /s 2)求:(1)物体所受的摩擦阻力多大？(2)物体在0～4 s 内的加速度为多少？0～4 s 内的位移为多少？学科素养升级练进阶训练第三层1．(生活情境)蹦极是一项户外休闲活动,跳跃者站在约40米以上高度的位置,用橡皮绳固定住后跳下,落地前弹起．如图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连,运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过C点时合力为零,到达最低点D 后弹起．整个过程中忽略空气阻力．在这个过程中( )A．经过B点时,运动员的速度最大B．从O点到C点,运动员的加速度大小不变C．从B点到C点,运动员的速度不断增大D．从C点到D点,运动员的加速度不断减小2．如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管下滑．已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 s,g取10 m/s2,那么该消防队员( )A．下滑过程中的最大速度为4 m/sB．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7C．加速与减速过程的位移之比为1∶4D．加速与减速过程的时间之比为2∶13．在设计游乐场中“激流勇进”的倾斜滑道时,小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动,已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L是一定的,而高度可以调节,则( )A．滑道倾角越大,划艇下滑时间越短B．划艇下滑时间与倾角无关C．划艇下滑的最短时间为2 L gD．划艇下滑的最短时间为2L g4．(学术情境)为了测试智能汽车自动防撞系统的性能．质量为 1 500 kg的智能汽车以10 m/s的速度在水平面匀速直线前进,通过激光雷达和传感器检测到正前方22 m处有静止障碍物时,系统立即自动控制汽车,使之做加速度大小为1 m/s2的匀减速直线运动,并向驾驶员发出警告．驾驶员在此次测试中仍未进行任何操作,汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”,即在切断动力系统的同时提供12 000 N的总阻力使汽车做匀减速直线运动,最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞．求:(1)汽车在“紧急制动”过程的加速度大小．(2)触发“紧急制动”时汽车的速度大小和其到障碍物的距离．(3)汽车在上述22 m的运动全过程中平均速度的大小．5．滑草是最近几年在国内兴起的一种休闲健身运动,有一种滑法是人坐在滑草车上从草坡上滑下,既刺激又省劲．如图所示,现有一滑草场近似处理为斜坡段和水平段连接,其斜坡段长度为L1＝72 m,倾角为18°,水平段长度为L2＝30 m,斜坡段和水平段的动摩擦因数都为μ＝0.3,滑草车的质量m＝10 kg,人的质量M＝40 kg,人坐在滑草车上从斜坡的顶端由静止滑下,不考虑滑草车在斜坡与水平段连接处的机械能损失,问:(sin18°＝0.31,cos18°＝0.95)(1)滑草车沿斜坡下滑时的加速度大小？(2)滑草车最后停在离终点多远的地方？(3)滑草车在水平段上滑行时人对车的作用力大小？6．如图甲所示,在水平地面上方存在厚度为h的“神秘区域”(图中阴影部分),任何物体进入该区域后均受到竖直方向的恒力F的作用,且物体一旦碰到该区域底部就会被粘在底部．若将一质量为m的小圆环A从距地面H处的P点释放,不考虑空气阻力,重力加速度为g,请思考以下问题:(1)若小圆环A从P点静止释放后还能返回释放点,小圆环A在“神秘区域”内所受恒力F 的大小和方向是怎样的？(2)现将小圆环A套在均匀直杆B上,开始时A处于B的最下端,B竖直放置,A刚好位于P 点,将A、B一起由静止释放,如图乙所示．它们之间发生相对滑动时的摩擦力为f,假设“神秘区域”对处于其中的杆B不产生作用力,杆B在下降过程中始终竖直,且杆B的长度能够保证小圆环A与杆B不会分离,若小圆环A从释放后还能离开“神秘区域”,小圆环A在“神秘区域”内所受恒力F的大小和方向又是怎样的？第5节牛顿运动定律的应用必备知识基础练1．解析:由牛顿第二定律可知,质量为m 的物体的加速度为a ＝F m ,位移为x ＝12at 2,整理可得x ＝Ft 22m ；2F 的恒定合力使质量为2m 的物体由静止开始运动,加速度为a ′＝Fm,位移为x ′＝12a ′(2t )2,则可得x ′＝2Ft 2m＝4x ,故B 正确；A 、C 、D 错误．答案:B2．解析:根据运动学公式有x ＝12at 2,代入数据解得a ＝2 m/s 2,故C 错误,D 正确；根据牛顿第二定律有F －f ＝ma ,解得摩擦力的大小为f ＝F －ma ＝50 N －10 N ＝40 N,故B 错误；由滑动摩擦力的公式f ＝μN ＝μmg ,可得动摩擦因数为μ＝f mg＝0.8,故A 正确．答案:AD3．解析:(1)由运动学公式有:x ＝12at 2代入数据解得:a ＝4 m/s 2则到达地面时的速度为:v ＝at ＝8 m/s(2)由牛顿第二定律可得:mg sin θ－μmg cos θ＝ma 代入数据解得:μ＝315 答案:(1)8 m/s (2)3154．解析:对A 、B 整体,由牛顿第二定律有F －μ(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a ,解得a ＝1 m/s 2,即B 的加速度大小为1 m/s 2,故A 错误；对B 物体,由牛顿第二定律有T －μm 2g ＝m 2a ,解得T ＝2 N,故B 正确；若撤去外力F ,则A 、B 两物体均在摩擦力作用下做减速运动,A 、B 两物体的加速度大小均为a ′＝μm 1g m 1＝μm 2g m 2＝μg ＝1 m/s 2,故C 错误,D 正确．答案:BD5．解析:由v －t 图像可知,0～1 s 内,物体做匀加速直线运动,其加速度大小为a 1＝Δv 1Δt 1＝61 m/s 2＝6 m/s 2；1～3 s 内,物体做匀减速直线运动,其加速度的大小为a 2＝62 m/s 2＝3 m/s 2.根据牛顿第二定律,0～1 s 有F －F f ＝ma 1,1～3 s 有F f ＝ma 2,解得F ＝9 N,F f ＝3 N ．故D 正确,A 、B 、C 错误．答案:D关键能力综合练1．解析:力F 作用下a ＝F m ＝3020m/s 2＝1.5 m/s 2,3 s 末的速度v ＝at ＝4.5 m/s,3 s 后撤去拉力,F ＝0,a ＝0,物体做匀速运动,故C 正确．答案:C2．解析:因木块能沿斜面匀速下滑,由平衡条件知:mg sin θ＝μmg cos θ,所以μ＝tanθ；当木块在推力作用下加速上滑时,由运动学公式x ＝12at 2得a ＝2 m/s 2,由牛顿第二定律得:F－mg sin θ－μmg cos θ＝ma ,得F ＝36 N,D 正确．答案:D3．解析:雨滴受重力和空气阻力的作用,由牛顿第二定律得mg －F阻＝ma ,雨滴加速下落,速度增大,阻力增大,所以加速度减小,在v －t 图像中其斜率越来越小,故选项C 正确．答案:C4．解析:上升过程中,由牛顿第二定律得mg ＋F f ＝ma 1, 设上升高度为h ,则h ＝12a 1t 21,下降过程中,由牛顿第二定律得mg －F f ＝ma 2,h ＝12a 2t 22,由以上各式得a 1>a 2,t 1<t 2,故选项A 正确．答案:A5．解析:小球接触弹簧后,弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力,小球的合力沿斜面向下,加速度也沿斜面向下,与速度方向相同,故小球做加速运动,因弹力逐渐增大,合力减小,加速度减小；随着小球向下运动,弹簧的弹力增大,当弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力后,小球的合力沿斜面向上,加速度沿斜面向上,与速度方向相反,小球做减速运动,弹力增大,合力增大,加速度也增大；综上可知,加速度先减小后反向增大,小球速度先增大后减小,故B 、C 正确,A 、D 错误．答案:BC 6.解析:由受力分析知,物块:f ＝F f ,根据作用力与反作用力特点知,F f ′＝F f , 在4～5 s 内,f ＝0.2 N此时F 撤去,木板减速,由牛顿第二定律知:F f ′＝ma 2,由v －t 图像知a 2＝0.2 m/s 2, 解得m ＝1 kg,A 正确．在2～4 s 内,木板:F －F f ′＝ma 1,又F f ′＝F f ＝f ＝0.2 N,由v －t 图像知a 1＝0.2 m/s 2, 解得F ＝0.4 N,B 正确．因为无法得知物块质量,木板与物块间的动摩擦因数无法求解,D 错误．由图像知0～2 s 内F 变化,C 错误．答案:AB7．解析:(1)由x ＝12at 2得a 1＝2x t2＝0.4 m/s 2.由牛顿第二定律F －F f ＝ma 1得F f ＝F －ma 1＝(4－8×0.4) N＝0.8 N,由F f ＝μmg 得μ＝F f mg ＝0.88×10＝0.01.(2)撤去F 后,木块受摩擦力F f ＝μmg ＝0.8 N,加速度a 2＝－μg ＝－0.1 m/s 2.5 s 末的速度v ＝a 1t ＝0.4×5 m/s＝2 m/s.x ＝－v 22a ＝－222×－0.1m ＝20 m.答案:(1)0.01 (2)20 m 8.解析:(1)如右图,对物体进行受力分析可得:G 1＝mg sin 30°＝20 N, F N ＝G 2＝mg cos 30°＝20 3 N, F f ＝μF N ＝33×20 3 N ＝20 N. (2)由牛顿第二定律可得,0～4 s 内物体的加速度:a ＝F －G 1－F f m＝5 m/s 2, 0～4 s 内位移:x 1＝12at 2＝40 m.答案:(1)20 N (2)5 m/s 240 m学科素养升级练1．解析:由题意可知,运动员先做自由落体运动,加速度为g ,到达B 点时绳子张紧后人受到弹力作用,开始时弹力小于重力,人将继续加速且加速度逐渐减小,人做加速度减小的加速运动,到达C 点时加速度为零,速度达最大,故AB 错误,C 正确；从C 到D ,弹力大于重力,合力向上且逐渐增加,故加速度方向向上且逐渐增加,人开始减速,到达D 点时向上的加速度最大,速度为零,故D 错误．答案:C2．解析:设消防队员最大速度为v ,则加速过程中的平均速度和减速过程中的平均速度都是12v ,故全程的平均速度是12v .则h ＝v －t ＝12vt ,解得v ＝2h t ＝2×123 m/s ＝8 m/s,故A 错误．设消防队员加速过程和减速过程的加速度大小分别为a 1和a 2.由题知,加速过程有mg －f 1＝ma 1,减速过程有f 2－mg ＝ma 2.根据速度公式,有a 1t 1＝a 2t 2＝v ,t 1＋t 2＝3 s,a 1＝2a 2,12a 1t 21＋12a 2t 22＝h .联立解得a 1＝8 m/s 2,a 2＝4 m/s 2,f 1＝120 N,f 2＝840 N ．故f 1∶f 2＝1∶7,故B 正确．由速度公式得t 1＝v a 1＝88 s ＝1 s,t 2＝v a 2＝84s ＝2 s,所以加速与减速过程的时间之比为1∶2,故D 错误．由位移公式得s 1＝12a 1t 21＝12×8×12 m ＝4 m,s 2＝12a 2t 22＝12×4×22m ＝8 m,加速与减速过程的位移之比为1∶2,故C 错误．答案:B3．解析:设滑道倾角为θ,则滑道的长度为Lcos θ,根据牛顿第二定律,可知下滑时的加速度a ＝g sin θ,则根据运动学公式有:Lcos θ＝12g sin θt 2,解得t ＝ 4Lg sin 2θ,可知滑道倾角θ＝45°时,划艇下滑时间最短,最短时间t min ＝2Lg,故C 正确,B 、D 错误；θ<45°时,倾角越大,时间越短,θ>45°时,倾角越大,时间越长,故A 错误．答案:C4．解析:(1)由牛顿第二定律可得: “紧急制动”过程的加速度a 2＝f m其中f ＝12 000 N,m ＝1 500 kg, 代入解得:a 2＝8 m/s 2；(2)设触发“紧急制动”时汽车的速度大小为v ,其到障碍物的距离为x 2则有:x 2＝v 22a 2已知“紧急制动”前的加速度为a 1＝1 m/s 2位移为x 2＝v 20－v22a 1且有:x 1＋x 2＝x已知总位移x ＝22 m,v 0＝10 m/s 解得:v ＝8 m/s,x 2＝4 m ； (3)紧急制动前的时间为:t 1＝v 0－va 1＝2 s 紧急制动后的时间为:t 2＝v a 2＝1 s 总时间为:t ＝t 1＋t 2＝3 s所以v ＝x t ＝223m/s.答案:(1)8 m/s 2(2)8 m/s 4 m (3)223m/s5．解析:(1)设沿斜坡下滑的加速度为a 1,根据牛顿第二定律得,mg sin θ－μmg cos θ＝ma 1,代入数据解得:a 1＝0.25 m/s 2. (2)设滑到斜坡底端的速率为v ,则有:v 2＝2a 1L 1,代入数据解得:v ＝6 m/s.设在水平段滑行的加速度大小为a 2,则有:μmg ＝ma 2, 解得:a 2＝3 m/s 2,设水平运动的位移为x ,则有:v 2＝2a 2x解得:x ＝v 22a 2＝366m ＝6 m.所以最后停止点距终点的距离为:x ′＝L 2－x ＝30 m －6 m ＝24 m(3)滑草车在水平段上做减速运动,a 2＝3 m/s 2则人在水平方向受到的力:F x ＝Ma 2＝40×3 N＝120 N所以车对人的力:F ＝F 2x ＋Mg 2＝ 1202＋4002N ＝418 N根据牛顿第三定律可得,人对车的作用力大小也是418 N 答案:(1)0.25 m/s 2(2)24 m (3)418 N6．解析:(1)若要使小圆环A 从无初速度释放后还能返回释放点,小圆环A 在“神秘区域”内所受合力方向应竖直向上,所以恒力F 的方向竖直向上．取小圆环A 到达底部时速度刚好为零的临界情况进行分析,设小圆环A 进入“神秘区域”上边缘时的速度为v 1,从释放到进入“神秘区域”上边缘的过程中,根据自由落体运动的规律有:v 21＝2g (H －h )．从小圆环A 进入“神秘区域”直至到达底部时速度刚好为零的过程,根据运动学的规律有:v 21＝2a 1h ,根据牛顿第二定律有:F －mg ＝ma 1,整理可得:F ＝mg Hh .因此,要使小圆环能返回释放点,则F 应大于mg H h,方向竖直向上．(2)小圆环A 与杆B 从释放到进入“神秘区域”上边缘的过程中,一起做自由落体运动,进入“神秘区域”后小圆环A 与杆B 不分离,说明“神秘区域”给小圆环A 的恒力F 的方向竖直向上,设小圆环A 进入“神秘区域”上边缘时的速度为v 2.对小圆环A ,进入“神秘区域”之前有:v 22＝2g (H －h ),进入“神秘区域”直至到达底部时速度刚好为零的过程有:v 22＝2a 2h ,F －mg －f ＝ma 2,整理可得:F ＝f ＋mg H h.因此,要使小圆环从释放后还能离开“神秘区域”,则F 应大于f ＋mg H h.答案:见解析。

_新教材高中物理第二章电磁感应习题课三电磁感应中的动力学能量问题学案新人教版选择性必修第二册

习题课三电磁感应中的动力学、能量问题1．进一步熟练掌握牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等基本规律。

2．掌握电磁感应中动力学问题的分析方法，建立解决电磁感应中动力学问题的思维模型。

3．理解电磁感应过程中能量的转化情况，能用能量的观点分析和解决电磁感应问题。

电磁感应中的动力学问题[问题探究]在电磁感应现象中导体运动切割磁感线，产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用。

因此，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起。

那么请同学们思考，解决电磁感应中的力学问题时应从哪两个方面入手？提示：一方面要考虑电磁学中的有关规律；另一方面还要考虑力学中的有关规律，要将电磁学和力学知识综合起来应用。

[要点归纳]1．导体的两种运动状态(1)导体的平衡状态——静止状态或匀速直线运动状态。

处理方法：根据平衡条件(合外力等于0)列式分析。

(2)导体的非平衡状态——加速度不为0。

处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析。

2．力学对象和电学对象的相互关系[例题1] 如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN 、P Q 平行固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，两导轨间距l ＝1 m ，导轨的电阻可忽略。

M 、P 两点间接有电阻R 。

一根质量m ＝1 kg 、电阻r ＝0.2 Ω的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好。

整套装置处于磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。

自图示位置起，杆ab 受到大小为F ＝0.5v ＋2(式中v 为杆ab 运动的速度，所有物理量均采用国际单位制)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻R 的电流随时间均匀增大。

g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6。

(1)试判断金属杆ab 在匀强磁场中做何种运动，请写出推理过程； (2)求电阻R 的阻值；(3)求金属杆ab 自静止开始下滑通过位移x ＝1 m 所需的时间t 。

高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：圆周运动的动力学问题(同步习题)【含答案及解析】

第六章圆周运动专题强化练3圆周运动的动力学问题一、选择题1.(2020广东深圳高级中学高三上测试,)转笔是一项深受广大中学生喜爱的休闲活动,其中也包含了许多的物理知识。

如图所示,假设某同学将笔套套在笔杆的一端,在转笔时让笔杆绕其手指上的某一点O在竖直平面内做匀速圆周运动,则下列叙述中正确的是( )A.笔套做圆周运动的向心力是由笔杆对它的摩擦力提供的B.笔杆上离O点越近的点,做圆周运动的向心加速度越大C.当笔杆快速转动时,笔套有可能被甩走D.由于匀速转动笔杆,笔套受到的摩擦力大小不变2.(2020天津静海一中高一上期末,)如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动且未相对滑动。

当圆筒以较大的角速度ω匀速旋转以后,下列说法正确的是( )A.物体受到4个力的作用,其中弹力增大,摩擦力也增大了B.物体受到4个力的作用,其中弹力增大,摩擦力减小了C.物体受到3个力的作用,其中弹力和摩擦力都减小了D.物体受到3个力的作用,其中弹力增大,摩擦力不变3.(2020河北鸡泽一中高一下测试,)(多选)质量均为m的小球A、B分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点,如图所示。

当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时,则( )A.处于中点的小球A的线速度为LωB.处于中点的小球A的加速度为Lω2C.处于端点的小球B所受的合外力为mω2LD.轻杆OA段中的拉力与AB段中的拉力之比为3∶24.(2020福建厦门六中高三上模拟,)如图所示,A、B、C三个物体放在水平旋转平台上随平台一起做匀速圆周运动,三个物体与旋转平台间的动摩擦因数均为μ,已知A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离转轴的距离均为R,C距离转轴2R,以下说法正确的是( )A.若转速加快,A最先相对平台滑动B.若转速加快,C一定不会最先相对平台滑动C.若都没相对平台滑动,则向心加速度a A=a C>a BD.若都没相对平台滑动,则摩擦力f A=f C>f B5.(2020浙江东阳中学高三上月考,)如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴、以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环一直相对杆不动,下列判断正确的是( )A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大B.转动的角速度越大,环M与水平杆之间的弹力越大C.转动的角速度越大,环N与竖直杆之间的弹力越大D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等二、非选择题6.(2020天津静海一中高一上期末,)如图所示,水平圆盘中心放一质量为M的物块,一根细绳一端连接物块,另一端绕过光滑的圆盘边缘后连接一个质量为m的小球,圆盘以角速度ω匀速转动时,小球随着一起转动,此时小球距圆盘中轴线的距离为r,物块恰好没有滑动,重力加速度大小为g。

高中物理-专题电磁感应中的动力学问题(能力篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.12 电磁感应中的动力学问题（能力篇）一．选择题1. (多选)如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L ，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d ，磁感应强度为B .质量为m 的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R ，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g .金属杆( )A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为4mgdD.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h 可能小于m 2gR 22B 4L 4【参考答案】 BC【名师解析】穿过磁场Ⅰ后，金属杆在磁场之间做加速运动，在磁场Ⅱ上边缘速度大于从磁场Ⅰ出来时的速度，即进入磁场Ⅰ时的速度等于进入磁场Ⅱ时的速度，大于从磁场Ⅰ出来时的速度，金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，加速度方向向上，A 错误；金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，由牛顿第二定律知BIL －mg ＝B 2L 2vR －mg ＝ma ，a 随着减速过程逐渐变小，即在前一段做加速度减小的减速运动，在磁场之间做加速度为g 的匀加速直线运动，两个过程位移大小相等，由v －t 图象(可能图象如图所示)可以看出前一段用时多于后一段用时，B 正确；由于进入两磁场时速度相等，由动能定理知， W 安1－mg ·2d ＝0， W 安1＝2mgd .即通过磁场Ⅰ产生的热量为2mgd ，故穿过两磁场产生的总热量为4mgd ，C 正确；设刚进入磁场Ⅰ时速度为v ，则由机械能守恒定律知mgh ＝12mv 2，①进入磁场时BIL －mg ＝B 2L 2vR －mg ＝ma ，解得v ＝m (a ＋g )RB 2L 2，②由①②式得h ＝m 2(a ＋g )2R 22B 4L 4g >m 2gR 22B 4L4，D 错误.2. （2018南宁高三摸底考试）如图所示，固定的竖直光滑U 型金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面，磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。

高中物理电场中的动力学和能量问题物理精练新人教版

高中物理电场中的动力学和能量问题物理精练新人教版【考点提示】⑴电荷守恒和库仑定律⑵电场强度及叠加、电势及电势能、电场线和等势面⑶电容器、示波器⑷带电粒子的运动【命题预测】命题频率高，多集中在电场力作功和电势能的变化、带电粒子的运动及力电综合等方面高考认证一、选择题1．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。

下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C. Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2D. Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|2.水平放置的平行板电容器与一电池相连。

在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。

现将电容器两板间的距离增大，则，A．电容变大，质点向上运动 B．电容变大，质点向下运动C．电容变小，质点保持静止 D．电容变小，质点向下运动3.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。

图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。

在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（A）动能先增大，后减小（B）电势能先减小，后增大（C）电场力先做负功，后做正功，总功等于零（D）加速度先变小，后变大4.一带正电的小球，系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E。

已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。

现先把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。

已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，共速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为（）A. B. C.2 D.05.在场强为E的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为q1和－q2（q1≠q2）.球1和球2的连线平行于电场线,如图,现同时放开1球和2球,于是它们开始在电场力的作用下运动.如果球1和2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是（）A.大小不等,方向相同B.大小不等,方向相反C.大小相等,方向相同D.大小相等,方向相反6.图5为示波管中偏转电极的示意图，相距为d长度为l的平行板A、B加上电压后，可在A、B之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）。

2023年高中物理第4章专题强化6 动力学中的连接体问题和图像问题课件新人教版必修第一册

第四章运动和力的关系
专题强化6 动力学中的连接体问题和图像问题
目标体系构建课内互动探究课堂达标检测
目标体系构建
【课程标准】 1．会用整体法和隔离法分析动力学中的连接体问题。 2．会分析物体受力随时间的变化图像和速度随时间的变化图像，会结合图像解答动力学问题。
【素养目标】科学探究探究生活中力和运动的关系问题
解析：在0～t0时间内，F减小，则物体所受的合力逐渐减小，由牛顿第二定律知，加速度逐渐减小，当F＝0时加速度减至0，因为加速度的方向与速度方向相同，则速度逐渐增大，当加速度a＝0时，速度v最大，故B、C正确，A、D错误。
课堂达标检测
1．如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分
解析：对 m0 和 m 组成的整体，由牛顿第二定律得 mg＝(m0＋m)a1， a1＝m0m＋gm，另一端改为施加一竖直向下的恒力，则 F＝m0a2，a2＝mmg0，所以 a1<a2，C 正确。
探究情景导入
动力学中的图像问题
如图甲所示，光滑水平面上放置一个物体，质量m＝1 kg，对物体施加如图乙所示的水平外力作用，试说明水平外力的特点以及物体的运动情况。
顿第二定律得 F1－F2＝(m1＋m2)a
①
对质量为 m1 的物块隔离分析，根据牛顿第二定律有
F1－F3＝m1a，
②
由①②两式得 F3＝m1mF21＋＋mm22F1，选项 D 正确。
2．如图所示，并排放在光滑水平面上的两物体的质量分别为 m1 和
m2，且 m1＝2m2。在用水平推力 F 向右推 m1 时，两物体间的相互作用力
4．解题策略 (1)弄清图像斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义。 (2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体运动”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。

动力学连接体问题和临界问题高一物理(人教版2019必修第一册)

课堂练习
1. （ 2022.辽宁省名校联盟高一（下）3月联合考试物理试题）如图所示，用轻绳相连的两个质量分别为2kg和1kg的物块A和B静止在粗糙的水平桌面上，轻绳恰好伸直且无弹力。两物块与桌面之间的动摩擦因数均为0.5。现用一大小为12N的水平拉力作用在A上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，此时轻绳的弹力为（）
知识点 2 动力学的临界问题
1.临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态.
2.关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件.
3.临界问题的常见类型及临界条件 (1)接触与脱离的临界条件：两物体间的弹力恰好为零. (2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大静摩擦力. (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断裂的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是张力为零. (4)加速度最大与速度最大的临界条件：当所受合力最大时，具有最大加速度；当所受合力最小时，具有最小加速度.当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的速度达到最大值或最小值.
A．0 B．2N C．4N
D．5N
【答案】 B 【详解】fAm mAg 10N , fBm mB g 5N , fAm F 12N fAm fBm ,A、B均静止，对A物体 F T fAm ,所以 T 2N , 故选B。
2.(多选)如图所示，B、D两木块放置在光滑水平面上，其上分别放有A、C两木块，A和C之间用一不可伸长的轻绳相连，已知mA=mC=1kg,mB=mD=2kg，A和B之间的动摩擦因数为0.8，C和D之间的动摩擦因数为0.3，A、 C之间轻绳所能承受的最大拉力为3N．现用水平拉力F拉木块B，使四个木块一起以同一加速度做匀加速直线运动，则水平拉力F的大小可能为（）

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动力学专题练习
1、法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演，他从30m 高的塔上由静止开始下跳并准确地落入正下方的水池中，已知水对劳伦特的阻力（包括浮力）是他重力的3.5倍，他在空中运动时，空气对它的阻力是他的重力的0.2倍。

g
取10m/s 2。

求：(1)他在空中运动的时间及刚好到达水面时的速度大小；
(2)为了安全,需要为他准备一个至少多深的水池？
2．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h 1＝28.5 m 高的阳台掉下，下落过程中空气阻力约为妞妞重力的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h 2＝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/s 2.求：
(1)妞妞在被接到前在空中下落的时间；
(2) 妞妞对吴菊萍的冲击力大小。

(3)吴菊萍跑到楼下时的速度大小；
3．如图所示，上表面光滑的木板MN 上有一固定挡板，原长相同的两轻质弹簧k 1、k 2与两质量均为m 的小球A 、B 及固定挡板连接，当木板水平放置时，两弹簧均处于原长状态，缓
慢抬起木板的N 端，当木板与水平面成300时，k 1、k 2长度之比为6:7，当AB 转至竖直位
置时，k 1、k 2长度之比为7:9，重力加速度为g,求：
（1）k 1、k 2的劲度系数之比；（2）当AB 转至竖直位置时，用竖直向上
的力F 轻推A ，使A 缓慢上升，直至 k 1、k 2长度之和等于两弹簧原长之和，
求此时力F 的大小。

4.如图所示，劲度系数为K = 200N/m 的弹簧一端固定在足够长的斜面的顶端，另一端与质量为2kg 的物块A 相连，另一质量为3kg 的物块B 在沿斜面向上的外力F 作用下，与物块A 紧挨在一起（不粘连）静止在斜面上，此时F = 62.4N ，且A 、B 与斜面间均恰好没有摩
擦力．现在改变力F 的大小，使B 以0.6m/s 2 的加速度沿斜面向下做匀加速直线运动，经
过一段时间t 0 外力F 变为恒力．已知A 、B 与斜面间的
动摩擦因数均为0.3，斜面倾角为37o （g= 10m/s 2,
sin37°=0.6 , cos37°=0.8），求：（1）开始时弹簧对A 的弹力F 1；（2）时间t 0 的大小。

M
N k 1 k 2 A B。