2020年高考物理考點題型歸納與訓練專題三-牛頓運動定律及應用(含解析)

2020高考物理二輪復習題型歸納與訓練專題三牛頓運動定律及應用題型一動力學的兩類基本問題【典例1】某同學用位移傳感器研究木塊在斜面上的滑動情況，裝置如圖．已知斜面傾角θ＝37°.他使木塊以初速度v0沿斜面上滑，并同時開始記錄數(shù)據(jù)，繪得木塊從開始上滑至最高點，然后又下滑回到出發(fā)處過程中的x－t圖線如圖(b)所示．圖中曲線左側起始端的坐標為(0,1.4)，曲線最低點的坐標為(0.5,0.4)．重力加速度g取10m/s2.求：(1)木塊上滑時的初速度v0和上滑過程中的加速度a；(2)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(3)木塊滑回出發(fā)點時的速度vt.【答案】(1)4m/s－8m/s2(2)0.25(3)2eq\r(2)m/s【解析】(1)木塊勻減速上滑，由圖象得到：末速度v＝0，位移x＝1.4m－0.4m＝1.0m，時間為t＝0.5s；根據(jù)位移時間公式，有：x＝v0t＋eq\f(1,2)at2；根據(jù)速度時間公式，有：v＝v0＋at；聯(lián)立解得：v0＝4m/s，a＝－8m/s2.(2)上滑過程，木塊受重力、支持力和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：－mgsin37°－μmgcos37°＝ma代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.25.(3)木塊下滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin37°－μmgcos37°＝ma′代入數(shù)據(jù)解得：a′＝4m/s2物體勻加速下滑，根據(jù)速度位移公式，有：veq\o\al(2,t)＝2a′x解得：vt＝eq\r(2a′x)＝eq\r(2×4×1)m/s＝2eq\r(2)m/s.題型二動力學中的臨界與極值問題【典例2】如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當θ＝30°時，可視為質點的一小物塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小物塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0＝10m/s的速度沿木板向上運動，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；(2)當θ角滿足什么條件時，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值?！敬鸢浮?1)eq\f(\r(3),3)(2)θ＝60°eq\f(5\r(3),2)m【解析】(1)當θ＝30°時，小物塊恰好能沿著木板勻速下滑，則mgsinθ＝Ff，F(xiàn)f＝μmgcosθ聯(lián)立解得：μ＝eq\f(\r(3),3)。(2)當θ變化時，設沿斜面向上為正方向，物塊的加速度為a，則－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，由0－v02＝2ax得x＝，令cosα＝eq\f(1,\r(1＋μ2))，sinα＝eq\f(μ,\r(1＋μ2))，即tanα＝μ，當α＋θ＝90°時x最小，即θ＝60°，所以x最小值為xmin＝＝eq\f(\r(3)v02,4g)＝eq\f(5\r(3),2)m。題型三動力學的“等時圓”模型【典例3】如圖所示，在豎直平面內有一矩形，其長邊與一圓的底部相切于O點，現(xiàn)在有三條光滑軌道a、b、c，它們的上端位于圓周上，下端在矩形的底邊，三軌道都經(jīng)過切點O，現(xiàn)在讓一物塊先后從三軌道頂端由靜止下滑至底端(軌道先后放置)，則物塊在每一條傾斜軌道上滑動時所經(jīng)歷的時間關系為 ()A．ta＞tb＞tc B．ta＜tb＜tcC．ta＝tb＝tc D．無法確定【答案】：B【解析】：設上面圓的半徑為r，矩形寬為R，軌道與豎直方向的夾角為α，則軌道的長度x＝2rcosα＋eq\f(R,cosα)，下滑的加速度a＝eq\f(mgcosα,m)＝gcosα，根據(jù)位移時間公式x＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(4r,g)＋\f(2R,gcos2α)).因為a、b、c夾角由小至大，所以有tc＞tb＞ta，故B正確，A、C、D錯誤．題型四超重失重問題【典例4】(2019·浙江嘉興模擬)如圖所示是我國首次立式風洞跳傘實驗，風洞噴出豎直向上的氣流將實驗者加速向上“托起”．此過程中()A．地球對人的吸引力和人對地球的吸引力大小相等B．人受到的重力和人受到氣流的力是一對作用力與反作用力C．人受到的重力大小等于氣流對人的作用力大小D．人被向上“托起”時處于超重狀態(tài)【答案】：AD【解析】：地球對人的吸引力和人對地球的吸引力是一對相互作用力，等大反向，A正確；相互作用力是兩個物體間的相互作用，而人受到的重力和人受到氣流的力涉及人、地球、氣流三個物體，不是一對相互作用力，B錯誤；由于風洞噴出豎直向上的氣流將實驗者加速向上“托起”，在豎直方向上合力不為零，所以人受到的重力大小不等于氣流對人的作用力大小，C錯誤；人被向上“托起”時加速度向上，處于超重狀態(tài)，D正確．題型五連接體問題【典例5】(2019·河南洛陽聯(lián)考)放在光滑水平面上的物塊1、2用輕質彈簧測力計相連，如圖所示．今對物塊1、2分別施加方向相反的水平力F1、F2，且F1大于F2，則彈簧測力計的示數(shù)()A．一定大于F2小于F1B．一定等于F1－F2C．一定等于F1＋F2D．一定等于eq\f(F1＋F2,2)【答案】：A【解析】：兩個物塊一起向左做勻加速直線運動，對兩個物塊整體運用牛頓第二定律，有F1－F2＝(M＋m)a，再對物塊1受力分析，運用牛頓第二定律，得到F1－F＝Ma，解得F＝eq\f(mF1＋MF2,M＋m)，由于F1大于F2，故F一定大于F2小于F1，故選A.題型六動力學的“傳送帶”模型【典例6】(2019·湖南五市十校聯(lián)考)如圖所示，傳送帶帶面AB與水平面間夾角為α＝37°，物塊與傳送帶之間動摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶保持勻速運轉．現(xiàn)將物塊由靜止放到傳送帶中部，A、B間距離足夠大(即物塊可與帶面等速，且物塊與帶面等速時，物塊尚未到達A或B)．下列關于物塊在帶面AB上的運動情況的分析正確的是 ()A．若傳送帶沿順時針方向勻速運轉，物塊沿傳送帶向上加速滑動B．若傳送帶沿順時針方向勻速運轉，物塊沿傳送帶向下加速滑動C．若傳送帶沿逆時針方向勻速運轉，物塊加速度的大小先為10m/s2，后為0【答案】BD【解析】因為mgsinα＞μmgcosα，若傳送帶沿順時針方向勻速運轉，物塊沿傳送帶向下加速滑動，A錯誤，B正確；若傳送帶沿逆時針方向勻速運轉，剛開始由于物塊的速度小于傳送帶的速度，所以此時物塊相對傳送帶向上運動，故受到的摩擦力方向沿傳送帶向下，根據(jù)牛頓第二定律可得a1＝eq\f(mgsinα＋μmgcosα,m)＝10m/s2，當物塊速度和傳送帶速度相同時，由于mgsinα＞μmgcosα，所以物塊仍會向下加速運動，此時物塊相對傳送帶向下運動，所以受到的摩擦力方向沿傳送帶向上，故根據(jù)牛頓第二定律可得a2＝eq\f(mgsinα－μmgcosα,m)＝2m/s2，故C錯誤，D正確．題型七動力學的“滑塊—木板”模型【典例7】(2019·湖北三校聯(lián)考)有一項“快樂向前沖”的游戲可簡化如下：如圖所示，滑板長L＝1m，起點A到終點線B的距離s＝5m．開始滑板靜止，右端與A平齊，滑板左端放一可視為質點的滑塊，對滑塊施一水平恒力F使滑板前進．滑板右端到達B處沖線，游戲結束．已知滑塊與滑板間動摩擦因數(shù)μ＝0.5，地面視為光滑，滑塊質量m1＝2kg，滑板質量m2＝1kg，重力加速度g取10m/s2，求：(1)滑板由A滑到B的最短時間；(2)為使滑板能以最短時間到達，水平恒力F的取值范圍．【答案】：(1)1s(2)30N≤F≤34N【解析】：(1)滑板一直以最大加速度加速時，所用時間最短．設滑板最大加速度為a2，f＝μm1g＝m2a2，a2＝10m/s2，s＝eq\f(a2t2,2)，解得t＝1s.(2)滑板與滑塊剛好相對滑動時，水平恒力最小，設為F1，此時可認為二者加速度相等，F(xiàn)1－μm1g＝m1a2，解得F1＝30N.當滑板運動到B點，滑塊剛好脫離時，水平恒力最大，設為F2，設滑塊加速度為a1，F(xiàn)2－μm1g＝m1a1，eq\f(a1t2,2)－eq\f(a2t2,2)＝L，解得F2＝34N.則水平恒力大小范圍是30N≤F≤34N.【強化訓練】1.(2019·山東臨沂檢測)如圖所示，在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，物塊A、B質量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細線與斜面頂端相連，A、B挨在一起但A、B之間無彈力．已知重力加速度為g，某時刻把細線剪斷，當細線剪斷瞬間，下列說法正確的是()A．物塊A的加速度為0B．物塊A的加速度為eq\f(g,3)C．物塊B的加速度為0D．物塊B的加速度為eq\f(g,2)2．(2019·湖北襄陽模擬)在歡慶節(jié)日的時候，人們會在夜晚燃放美麗的焰火．按照設計，某種型號的裝有焰火的禮花彈從專用炮筒中射出后，在4s末到達離地面100m的最高點時炸開，構成各種美麗的圖案．假設禮花彈從炮筒中豎直射出時的初速度是v0，上升過程中所受的平均阻力大小始終是自身重力的k倍，那么v0和k分別等于(重力加速度g取10m/s2)()A．25m/s1.25 B．40m/s0.25C．50m/s0.25 D．80m/s1.253.(多選)(2019·云南昆明檢測)如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫作“押加”，實際上相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．當甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C．當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大小大于乙對甲的拉力大小D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝4.（多選）如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4m，以v0＝4m/s的速度(始終保持不變)順時針運轉，今將一小煤塊(可視為質點)無初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕．已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加速度g＝10m/s2，則煤塊從A運動到B的過程中()A．煤塊到A運動到B的時間是2.25sB．煤塊從A運動到B的時間是1.5sC．劃痕長度是2mD．劃痕長度是0.5m5.如圖甲所示，小物塊從足夠長的光滑斜面頂端由靜止自由滑下．下滑位移x時的速度為v，其x-v2圖象如圖乙所示，取g＝10m/s2，則斜面傾角θ為()A．30° B．45°C．60° D．75°6.在升降電梯內的地板上放一體重計，電梯靜止時，某同學站在體重計上，體重計示數(shù)為50kg，電梯運動過程中，某一段時間內該同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，已知重力加速度為g，則在這段時間內，下列說法中正確的是()A．該同學所受的重力變小了B．該同學對體重計的壓力等于體重計對該同學的支持力大小C．電梯一定在豎直向下運動D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下7．(2019·山東濟南模擬)如圖所示，用力F拉A、B、C三個物體在光滑水平面上運動，現(xiàn)在中間的B物體上加一塊橡皮泥，它和中間的物體一起運動，且原拉力F不變，那么加上物體以后，兩段繩的拉力Ta和Tb的變化情況是()A．Ta增大 B．Tb增大C．Ta減小 D．Tb減小8.(多選)如圖所示，總質量為460kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5m/s2，當熱氣球上升到180m時，以5m/s的速度向上勻速運動．若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質量不變，重力加速度g取10m/s2.關于熱氣球，下列說法正確的是()A．所受浮力大小為4830NB．加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C．從地面開始上升10s后的速度大小為5m/sD．以5m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230N9.(2019·遼寧葫蘆島模擬)如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速度v0沿逆時針方向運行．t＝0時，將質量m＝1kg的物體(可視為質點)輕放在傳送帶上，物體相對地面的vt圖象如圖乙所示．設沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g＝10m/s2.則()A．傳送帶的速率v0＝10m/sB．傳送帶的傾角θ＝30°C．物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5D．0～2s內摩擦力對物體做功W＝－24J10.(2019·廣東湛江一中等“四?！甭?lián)考)如圖甲所示，質量為M的木板靜止在光滑水平面上，一個質量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板．滑塊和木板的水平速度隨時間變化的圖象如圖乙所示．某同學根據(jù)圖象作出如下一些判斷，正確的是()A．滑塊和木板始終存在相對運動B．滑塊始終未離開木板C．滑塊的質量小于木板的質量D．木板的長度為eq\f(v0t1,2)11.(2019·河南重點中學聯(lián)考)北京已獲得2022年冬奧會舉辦權！如圖所示，俯式冰橇是冬奧會的比賽項目之一，其賽道可簡化為起點和終點高度差為120m、長度為1200m的斜坡．假設某運動員從起點開始，以平行賽道的恒力F＝40N推動質量m＝40kg的冰橇開始沿斜坡向下運動，出發(fā)4s內冰橇發(fā)生的位移為12m,8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運動直到終點．設運動員登上冰橇前后冰橇速度不變，不計空氣阻力，求：(g取10m/s2，取賽道傾角的余弦值為1，正弦值按照題目要求計算)(1)出發(fā)4s內冰橇的加速度大??；(2)冰橇與賽道間的動摩擦因數(shù)；(3)比賽中運動員到達終點時的速度大小．12.(2019·浙江杭州五校聯(lián)盟聯(lián)考)足夠長光滑斜面BC的傾角α＝53°，小物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為0.5，水平面與斜面之間由一小段長度不計的弧形連接，一質量m＝2kg的小物塊靜止于A點．現(xiàn)在AB段對小物塊施加與水平方向成α＝53°角的恒力F作用，如圖甲所示，小物塊在AB段運動的速度—時間圖象如圖乙所示，到達B點撤去恒力F(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2)．求：(1)小物塊所受到的恒力F的大?。?2)小物塊從B點沿斜面向上運動，到返回B點所用的時間；(3)小物塊能否返回到A點？若能，計算小物塊通過A點時的速度；若不能，計算小物塊停止運動時離B點的距離．參考答案【強化訓練】1.(2019·山東臨沂檢測)如圖所示，在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，物塊A、B質量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細線與斜面頂端相連，A、B挨在一起但A、B之間無彈力．已知重力加速度為g，某時刻把細線剪斷，當細線剪斷瞬間，下列說法正確的是()A．物塊A的加速度為0B．物塊A的加速度為eq\f(g,3)C．物塊B的加速度為0D．物塊B的加速度為eq\f(g,2)【答案】：B【解析】：剪斷細線前，彈簧的彈力：F彈＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，細線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為F彈＝eq\f(1,2)mg；剪斷細線瞬間，對A、B系統(tǒng)，加速度為：a＝eq\f(3mgsin30°－F彈,3m)＝eq\f(g,3)，即A和B的加速度均為eq\f(g,3)，故選B.2．(2019·湖北襄陽模擬)在歡慶節(jié)日的時候，人們會在夜晚燃放美麗的焰火．按照設計，某種型號的裝有焰火的禮花彈從專用炮筒中射出后，在4s末到達離地面100m的最高點時炸開，構成各種美麗的圖案．假設禮花彈從炮筒中豎直射出時的初速度是v0，上升過程中所受的平均阻力大小始終是自身重力的k倍，那么v0和k分別等于(重力加速度g取10m/s2)()A．25m/s1.25 B．40m/s0.25C．50m/s0.25 D．80m/s1.25【答案】：C【解析】：根據(jù)h＝eq\f(1,2)at2，解得a＝12.5m/s2，所以v0＝at＝50m/s；上升過程禮花彈所受的平均阻力Ff＝kmg，根據(jù)牛頓第二定律得a＝eq\f(mg＋Ff,m)＝(k＋1)g＝12.5m/s2，解得k＝0.25，故選項C正確．3.(多選)(2019·云南昆明檢測)如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫作“押加”，實際上相當于兩個人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．當甲把乙勻速拉過去時，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C．當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大小大于乙對甲的拉力大小D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝【答案】：BD【解析】：甲對乙的拉力和乙對甲的拉力屬于作用力與反作用力，總是大小相等，與甲、乙運動狀態(tài)無關，故B正確，A、C錯誤．地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝，故D正確．4.（多選）如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4m，以v0＝4m/s的速度(始終保持不變)順時針運轉，今將一小煤塊(可視為質點)無初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕．已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加速度g＝10m/s2，則煤塊從A運動到B的過程中()A．煤塊到A運動到B的時間是2.25sB．煤塊從A運動到B的時間是1.5sC．劃痕長度是2mD．劃痕長度是0.5m【答案】：BC【解析】：煤塊在傳送帶上勻加速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有μmg＝ma，得a＝μg＝4m/s2，當煤塊速度和傳送帶速度相同時，位移x1＝eq\f(v02,2a)＝2m＜4m，因此煤塊先加速后勻速，勻加速運動的時間t1＝eq\f(v0,a)＝1s，勻速運動的時間t2＝eq\f(x－x1,v0)＝0.5s，煤塊從A運動到B的總時間t＝t1＋t2＝1.5s，A錯誤，B正確；在加速階段產(chǎn)生相對位移即產(chǎn)生劃痕，則有Δx＝v0t1－x1＝2m，C正確，D錯誤．5.如圖甲所示，小物塊從足夠長的光滑斜面頂端由靜止自由滑下．下滑位移x時的速度為v，其x-v2圖象如圖乙所示，取g＝10m/s2，則斜面傾角θ為()A．30° B．45°C．60° D．75°【答案】：A【解析】：由v2＝2ax得x＝eq\f(1,2a)v2，結合x-v2圖象可知小物塊的加速度a＝5m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，小物塊的加速度a＝gsinθ，所以θ＝30°，選項A正確，B、C、D錯誤．6.在升降電梯內的地板上放一體重計，電梯靜止時，某同學站在體重計上，體重計示數(shù)為50kg，電梯運動過程中，某一段時間內該同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，已知重力加速度為g，則在這段時間內，下列說法中正確的是()A．該同學所受的重力變小了B．該同學對體重計的壓力等于體重計對該同學的支持力大小C．電梯一定在豎直向下運動D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下【答案】：BD【解析】：體重計的示數(shù)減小，說明該同學對其壓力減小，但該同學所受重力沒有變化，故選項A錯誤；該同學對體重計的壓力和體重計對其的支持力是一對作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知選項B正確；體重計的示數(shù)變小，說明處于失重狀態(tài)，電梯可能向下加速運動或者向上減速運動，故選項C錯誤；電梯靜止時，由平衡條件知FN1＝mg，電梯運動過程中，由牛頓第二定律可知mg－FN2＝ma，代入數(shù)據(jù)解得a＝eq\f(1,5)g，故選項D正確．7．(2019·山東濟南模擬)如圖所示，用力F拉A、B、C三個物體在光滑水平面上運動，現(xiàn)在中間的B物體上加一塊橡皮泥，它和中間的物體一起運動，且原拉力F不變，那么加上物體以后，兩段繩的拉力Ta和Tb的變化情況是()A．Ta增大 B．Tb增大C．Ta減小 D．Tb減小【答案】：AD【解析】：設最左邊的物體質量為m，最右邊的物體質量為m′，整體質量為M，整體的加速度a＝eq\f(F,M)，對最左邊的物體分析，Tb＝ma＝eq\f(mF,M)，對最右邊的物體分析，有F－Ta＝m′a，解得Ta＝F－eq\f(m′F,M).在中間物體上加上一個小物體，則整體的加速度a減小，因為m、m′不變，所以Tb減小，Ta增大，A、D正確．8.(多選)如圖所示，總質量為460kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5m/s2，當熱氣球上升到180m時，以5m/s的速度向上勻速運動．若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質量不變，重力加速度g取10m/s2.關于熱氣球，下列說法正確的是()A．所受浮力大小為4830NB．加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C．從地面開始上升10s后的速度大小為5m/sD．以5m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230N【答案】：AD【解析】：熱氣球從地面剛開始上升時，由牛頓第二定律有F合＝F?。璵g＝ma，得熱氣球所受的浮力F?。絤(g＋a)＝460×(10＋0.5)N＝4830N，則A項正確；氣球受重力、浮力和空氣阻力，若空氣阻力不變，合力不變，氣球應勻加速上升，與題矛盾，可知阻力是變化的，則B項錯誤；熱氣球以5m/s的速度勻速上升時，由平衡條件知，所受的空氣阻力Ff＝F浮－mg＝4830N－460×10N＝230N，則D項正確；熱氣球從地面上升10s內，它做變加速運動，故10s時其速度大小不是5m/s，則C項錯誤．9.(2019·遼寧葫蘆島模擬)如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速度v0沿逆時針方向運行．t＝0時，將質量m＝1kg的物體(可視為質點)輕放在傳送帶上，物體相對地面的vt圖象如圖乙所示．設沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g＝10m/s2.則()A．傳送帶的速率v0＝10m/sB．傳送帶的傾角θ＝30°C．物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5D．0～2s內摩擦力對物體做功W＝－24J【答案】：ACD【解析】：由題圖可知，當物體速度達到v0＝10m/s時，加速度的大小發(fā)生了變化，這是因為此時物體與傳送帶達到共速，物體受到的滑動摩擦力變向所致，故A正確；0～1s內物體的加速度為a1＝10m/s2,1～2s內為a2＝2m/s2，則有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，聯(lián)立解得θ＝37°，μ＝0.5，故B錯誤，C正確；設物體的兩段位移為x1、x2，則有x1＝eq\f(v02,2a1)＝eq\f(102,2×10)m＝5m，x2＝eq\f(v2－v02,2a2)＝eq\f(122－102,2×2)m＝11m，摩擦力對物體做的功為W＝W1＋W2＝μmgcosθ×x1－μmgcosθ×x2＝－24J，故D正確．10.(2019·廣東湛江一中等“四?！甭?lián)考)如圖甲所示，質量為M的木板靜止在光滑水平面上，一個質量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板．滑塊和木板的水平速度隨時間變化的圖象如圖乙所示．某同學根據(jù)圖象作出如下一些判斷，正確的是()A．滑塊和木板始終存在相對運動B．滑塊始終未離開木板C．滑塊的質量小于木板的質量D．木板的長度為eq\f(v0t1,2)【答案】：B【解析】：由題意知，滑塊在木板的摩擦力作用下做勻減速直線運動，木板在滑塊的摩擦力作用下做初速度為0的勻加速直線運動，最終兩者相對靜止，一起運動，故A錯誤；由圖乙可知，最終滑塊與木板速度相等，它們相對靜止，滑塊沒有滑離木板，故B正確；由于滑塊、木板間相互作用的摩擦力分別使滑塊、木板產(chǎn)生加速度，所以滿足mam＝MaM，由圖象知，在t1時間內勻減速運動的加速度小于勻加速運動的加速度，即am<aM，所以可知m>M，即滑塊的質量大于木板的質量，故C錯誤；兩物塊相對靜止時，兩者的位移差x＝eq\f(v0＋v,2)t1－eq\f(v,2)t1＝eq\f(v0t1,2)，則木板長度大于或等于eq\f(v0t1,2)，故D錯誤.11.(2019·河南重點中學聯(lián)考)北京已獲得2022年冬奧會舉辦權！如圖所示，俯式冰橇是冬奧會的比賽項目之一，其賽道可簡化為起點和終點高度差為120m、長度為1200m的斜坡．假設某運動員從起點開始，以平行賽道的恒力F＝40N推動質量m＝40kg的冰橇開始沿斜坡向下運動，出發(fā)4s內冰橇發(fā)生的位移為12m,8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運動直到終點．設運動員登上冰橇前后冰橇速度不變，不計空氣阻力，求：(g取10m/s2，取賽道傾角的余弦值為1，正弦值按照題目