重難強(qiáng)化訓(xùn)練3　動(dòng)力學(xué)的圖象問題和連接體問題

1、.重難強(qiáng)化訓(xùn)練三動(dòng)力學(xué)的圖象問題和連接體問題45分鐘100分一、選擇題此題共10小題，每題6分，共60分.16題為單項(xiàng)選擇，710題為多項(xiàng)選擇1一物塊靜止在粗糙的程度桌面上，從某時(shí)刻開場(chǎng)，物塊受到一方向不變的程度拉力作用假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示程度拉力的大小能正確描繪F與a之間關(guān)系的圖象是ABCDC設(shè)物塊所受滑動(dòng)摩擦力為f，在程度拉力F作用下，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，F(xiàn)fma，F(xiàn)maf，所以能正確描繪F與a之間關(guān)系的圖象是C.2如圖1所示，質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細(xì)繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)

2、量為m1的物體，跟物體1相連接的繩與豎直方向成角不變，以下說法中正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84082159】圖1A車廂的加速度大小為gtan B繩對(duì)物體1的拉力為m1gcos C底板對(duì)物體2的支持力為m2m1gD物體2所受底板的摩擦力為0A以物體1為研究對(duì)象進(jìn)展受力分析，如圖甲所示，物體1受到重力m1g和拉力T作用，根據(jù)牛頓第二定律得m1gtan m1a，解得agtan ，那么車廂的加速度也為gtan ，將T分解，在豎直方向根據(jù)二力平衡得T，故A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)物體2進(jìn)展受力分析如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律得Nm2gTm2g，fm2am2gtan ，故C、D錯(cuò)誤3質(zhì)量為2 kg的物體在程度推力F

3、的作用下沿程度面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v­t圖象如圖2所示那么物體與程度面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和程度推力F的大小分別為g取10 m/s2圖2A0.26 NB0.16 NC0.28 N D0.18 NA此題的易錯(cuò)之處是忽略撤去F前后摩擦力不變由v­t圖象可知，物體在610 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a2| m/s22 m/s2.設(shè)物體的質(zhì)量為m，所受的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律有fma2，又因?yàn)閒mg，解得0.2.由v­t圖象可知，物體在06 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a1 m/s21 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律有Ffma1，解得F6 N，故

4、只有A正確4滑塊A的質(zhì)量為2 kg，斜面體B的質(zhì)量為10 kg，斜面傾角30°，A、B間和B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.27，將滑塊A放在斜面B上端的同時(shí)，給B施加一程度力F，為使A沿豎直方向落地，拉力F的大小至少為g取10 m/s2圖3A10027 N B100 NC100 N D200 NA解答此題的疑難在于A沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)B做什么運(yùn)動(dòng)，打破點(diǎn)是要使A豎直下落，那么A做自由落體運(yùn)動(dòng)且一直在斜面的正上方，那么由幾何關(guān)系可知A下落的高度和B前進(jìn)的間隔 之間的關(guān)系，再由牛頓第二定律可求解假設(shè)A下落的高度為h，那么此時(shí)斜面體應(yīng)至少向右滑動(dòng)的間隔 為x，對(duì)A有hgt2；對(duì)斜面體有xat

5、2；FmBgmBa，聯(lián)立解得F10027 N，應(yīng)選A.5如圖4甲所示，在傾斜角為的足夠長(zhǎng)的斜面上，一帶有風(fēng)帆的滑塊由靜止開場(chǎng)沿斜面下滑，滑塊連同風(fēng)帆的質(zhì)量為m，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，風(fēng)帆受到沿斜面向上的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比，即fkv.滑塊從靜止開場(chǎng)沿斜面下滑的v­t圖象如圖乙所示，圖中的傾斜直線是t0時(shí)刻速度圖線的切線假設(shè)m2 kg，37°，g取10 m/s2，那么和k的值分別為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84082160】甲乙圖4A0.3756 N·s/mB0.3753 N·s/mC0.1256 N·s/m D0.1253 N·

6、s/mB此題的易錯(cuò)之處是忽略滑塊到達(dá)最大速度后阻力不變由v­t圖象可知：滑塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終以最大速度vm2 m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)刻滑塊的加速度最大，a m/s23 m/s2根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin 37°mgcos 37°kvma，當(dāng)t0時(shí)，v0、a3 m/s2，有12166，當(dāng)滑塊到達(dá)最大速度vm2 m/s時(shí)，a0，有12 N16N2 m/s·k0，聯(lián)立上式得0.375，k3 N·s/m.故只有B正確6在傾角為30°的長(zhǎng)斜面上有一滑塊，從靜止開場(chǎng)沿斜面下滑，滑塊質(zhì)量m2 kg，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑塊

7、受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比，即Ffkv.滑塊從靜止下滑的速度圖象如圖5所示，圖中直線a是t0時(shí)v­t圖象的切線那么和k的值為g取10 m/s2圖5A0.23，k3 N·s/m B0.58，k4 N·s/mC0.23，k5 N·s/m D0.58，k6 N·s/mAt0時(shí)，a03 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin mgcos ma0，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得0.23.當(dāng)?shù)竭_(dá)v2 m/s時(shí)，滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，那么mgsin mgcos kv0，k3 N·s/m.7物塊A、B的質(zhì)量分別為2m和m，用輕彈簧連接后放在光滑的程度面上，對(duì)

8、B施加向右的程度拉力F，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1；假設(shè)撤去拉力F，換成大小仍為F的程度推力向右推A，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l2，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是圖6A彈簧的原長(zhǎng)為B兩種情況下穩(wěn)定時(shí)彈簧的形變量相等C兩種情況下穩(wěn)定時(shí)兩物塊的加速度相等D彈簧的勁度系數(shù)為CD此題的疑難之處在于整體法求兩者的加速度及胡克定律的應(yīng)用兩種情況下整體的加速度都為a，第一種情況下，對(duì)A有kl1l02ma，第二種情況下，對(duì)B有kl0l2ma，所以l0，k，故A錯(cuò)誤，C、D正確；第一種情況彈簧的形變量為l1l1l0l1l2，第二種情況彈簧的形變量為l2l0l2l1l2，故B錯(cuò)誤8如圖7所示，

9、質(zhì)量m20 kg的物塊，在與程度方向成37°的拉力F100 N的作用下，一直沿足夠長(zhǎng)的程度面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8以下說法正確的選項(xiàng)是圖7A物塊的合力可能大于80 NB地面對(duì)物塊的支持力一定等于140 NC物塊與程度面間動(dòng)摩擦因數(shù)一定小于D物塊的加速度可能等于2 m/s2BCD假設(shè)程度面光滑，那么合力為F合Fcos 37°80 N；程度面粗糙時(shí)，那么合力為F合Fcos 37°f80 Nf<80 N，所以合力不可能大于80 N，A錯(cuò)誤；在豎直方向上Fsin 37°FNmg，那

10、么FNmgFsin 37°140 N，故B正確；假設(shè)程度面粗糙，程度方向Fcos 37°FNma，解得<，C正確；程度面粗糙時(shí)，a，當(dāng)時(shí)，a等于2 m/s2，D正確9如圖8所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，小球被程度擋板P托住使彈簧長(zhǎng)度恰為自然長(zhǎng)度小球與擋板不粘連，然后使擋板P以恒定的加速度aa<g開場(chǎng)豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84082161】圖8A小球與擋板別離的時(shí)間為tB小球與擋板別離的時(shí)間為tC小球從開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)直到最低點(diǎn)的過程中，小球速度最大時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量xD小球從開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)直到最低點(diǎn)的過程中，小球速度最大時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x

11、BC小球與擋板之間彈力為零時(shí)別離，此時(shí)小球的加速度仍為a，由牛頓第二定律得mgkxma，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得xat2，解得t，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；小球速度最大時(shí)小球所受合力為零，伸長(zhǎng)量x，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤10如圖9所示，在建筑工地上一建筑工人兩手對(duì)稱用程度力將兩長(zhǎng)方形水泥制品P和Q夾緊，并以加速度a豎直向上搬起，P和Q的質(zhì)量分別為2m和3m，程度力為F，P和Q間動(dòng)摩擦因數(shù)為，在此過程中圖9AP受到Q的摩擦力方向一定豎直向下BP受到Q的摩擦力大小為2FCP受到Q的摩擦力大小為0.5mgaDP受到Q的摩擦力大小為1.5mgaAC設(shè)每只手與水泥制品的摩擦力大小均為f1，設(shè)P受到Q的摩擦力

12、大小為f2、方向豎直向上對(duì)P、Q整體及P分別應(yīng)用牛頓第二定律有2f15mg5ma，f1f22mg2ma，聯(lián)立解得f20.5mga，負(fù)號(hào)說明P受到Q的摩擦力方向向下，選項(xiàng)A、C正確二、非選擇題此題共2小題，共40分1118分如圖10甲所示，質(zhì)量為1.0 kg的物體置于固定斜面上，斜面的傾角37°，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，物體運(yùn)動(dòng)的F­t圖象如圖乙規(guī)定沿斜面向上的方向?yàn)檎较?，g取10 m/s2，sin 37°0.6，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，試求：甲乙圖10101 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大??；21 s后物體繼續(xù)沿斜面上滑的間隔 【解析】1根據(jù)牛頓第二定律得：在

13、01 s內(nèi)Fmgsin 37°mgcos 37°ma1，解得a118 m/s2,01 s內(nèi)的位移x1a1t9 m.21 s時(shí)物體的速度va1t118 m/s1 s后物體繼續(xù)沿斜面減速上滑的過程中mgsin 37°mgcos 37°Fma2，解得a23 m/s2設(shè)物體繼續(xù)上滑的間隔 為x2，由2a2x2v2得x254 m.【答案】19 m254 m1222分如圖11所示，質(zhì)量為m的光滑小球，用輕繩連接后，掛在三角劈的頂端，繩與斜面平行，劈置于光滑程度面上，斜面與程度面夾角為30°，那么：圖11 1劈以加速度a1程度向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩的拉力為多大？2劈的加速度至少為多大時(shí)小球?qū)ε鼰o壓力？加速度方向如何？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：