高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 第五講 力學(xué)的經(jīng)典模型（一）課后達(dá)標(biāo)檢測卷（含解析）-人教版高三物理試題

力學(xué)的經(jīng)典模型（一）1.某小孩在廣場游玩時，將一氫氣球系在了水平地面上的磚塊上，在水平風(fēng)力的作用下，處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)。若水平風(fēng)速緩慢增大，不考慮氣球體積及空氣密度的變化，則下列說法中正確的是()A．細(xì)繩受到拉力逐漸減小B．磚塊受到的摩擦力可能為零C．磚塊一定不可能被繩子拉離地面D．磚塊受到的摩擦力一直不變解析：選C對氣球受力分析，受到重力、風(fēng)的推力、拉力、浮力，如圖。根據(jù)共點力平衡條件，有Tsinθ＝F，Tcosθ＋mg＝F浮，解得T＝eq\r(F2＋F?。璵g2)，當(dāng)風(fēng)力增大時，繩子的拉力T也增大，A錯誤；再對氣球和磚塊整體受力分析，平衡時，受總重力、地面支持力、浮力、風(fēng)的推力和摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件，有N＝(M＋m)g－F浮，f＝F，當(dāng)風(fēng)力增大時，地面支持力不變，與風(fēng)力無關(guān)，磚塊不可能被繩子拉離地面，C正確；磚塊滑動前受到地面施加的摩擦力與風(fēng)力平衡，故磚塊受到的靜摩擦力隨風(fēng)力的增大而逐漸增大，滑動后磚塊受滑動摩擦力，由于所受支持力不變，故滑動摩擦力不變，故磚塊受到的摩擦力先增加后不變，B、D錯誤。2．我國的高鐵技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位，高鐵(如圖甲所示)在行駛過程中非常平穩(wěn)，放在桌上的水杯幾乎感覺不到晃動。圖乙為高鐵車廂示意圖，A、B兩物塊相互接觸放在車廂里的水平桌面上，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)相同。A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大，車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，A、B相對于桌面始終保持靜止，下列說法正確的是()A．A受到2個力的作用B．B受到3個力的作用C．A、B均受到桌面向右的摩擦力D．B受到A對它向右的彈力解析：選A車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，此時物塊A、B均向右做勻速運動，故A、B均只受重力和支持力作用，水平方向沒有外力，故水平方向均不受摩擦力，同時A、B間也沒有彈力作用，故A正確，B、C、D錯誤。3.如圖所示，A、B兩物體靜止在粗糙水平面上，其間用一根輕彈簧相連，彈簧的長度大于原長。若再用一個從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B，直到A即將移動，若最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，則此過程中，地面對B的摩擦力F1和對A的摩擦力F2的變化情況是()A．F1先變大后不變 B．F1先變小后變大再不變C．F2先變大后不變 D．F2始終變大解析：選B剛開始彈簧處于伸長狀態(tài)，對A的作用力向右，對B的作用力向左，而A、B均靜止，所以剛開始的F1方向水平向右，F(xiàn)2方向水平向左，當(dāng)用一個從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B時，剛開始，未拉動B，彈簧彈力不變，F(xiàn)2不變，F(xiàn)1減?。划?dāng)F等于彈簧彈力時，F(xiàn)1等于零，F(xiàn)繼續(xù)增大，F(xiàn)1反向增大，當(dāng)F1增大到最大靜摩擦力時，B物體開始運動，此后變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ话l(fā)生變化，而彈簧被拉伸，彈力變大，A仍靜止，所以F2變大，所以對A的摩擦力F2先不變，后變大，對B的摩擦力F1先變小后變大再不變，故B正確。4.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示，當(dāng)此車減速上坡時，乘客()A．處于超重狀態(tài)B．不受摩擦力的作用C．受到向后(水平向左)的摩擦力作用D．所受力的合力豎直向上解析：選C當(dāng)車減速上坡時，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度與車的加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律知人的合力沿斜面向下，合力的大小不變，人受重力、支持力和水平向左的靜摩擦力，如圖所示。將加速度沿豎直方向和水平方向分解，則有豎直向下的加速度，則：mg－N＝may，N＜mg，乘客處于失重狀態(tài)，故A、B、D錯誤，C正確。5.如圖所示，用兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量為m的小球懸掛在小車內(nèi)。當(dāng)小車沿水平方向運動，且小球與車相對靜止時，彈簧A與豎直方向的夾角θ＝30，彈簧B水平，兩根彈簧的長度仍相同。關(guān)于小車的運動，下列說法可能正確的是()A．小車向左做勻速直線運動B．小車以加速度eq\f(\r(3),2)g向右做勻加速運動C．小車以加速度eq\f(\r(3),2)g向右做勻減速運動D．小車以加速度eq\f(\r(3),3)g向左做勻減速運動解析：選D設(shè)彈簧伸長量為x，則：kxcos30＝mg，kx－kxsin30＝ma；聯(lián)立得：a＝eq\f(\r(3),3)g，方向與B拉力的方向相同，即向右；故小車以加速度eq\f(\r(3),3)g向左做勻減速運動或向右做勻加速運動，故D正確。6.如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間動摩擦因數(shù)均為μ。傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB，(彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g)則()A．a(chǎn)A＝μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m2,m1)))g，aB＝μgB．a(chǎn)A＝μg，aB＝0C．a(chǎn)A＝μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m2,m1)))g，aB＝0D．a(chǎn)A＝μg，aB＝μg解析：選C對物塊B分析，摩擦力與彈簧彈力平衡，有：μm2g＝kx，則x＝eq\f(μm2g,k)。以兩個物塊組成的整體為研究對象，則繩子的拉力：T＝μ(m1＋m2)g；突然剪斷輕繩的瞬間，繩子的拉力減小為0，而彈簧的彈力不變，則A受到的合外力與T大小相等，方向相反，則：aA＝eq\f(T,m1)＝eq\f(μm1＋m2g,m1)；B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力，合外力不變，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0，故選項C正確，A、B、D錯誤。7.如圖所示，質(zhì)量為mA＝2kg的物塊A和質(zhì)量為mB＝4kg的物塊B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側(cè)連接一勁度系數(shù)為k＝100N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開始時兩物塊壓縮彈簧并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使物塊B在水平拉力F作用下向右做加速度為a＝2m/s2的勻加速直線運動，已知兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，下列說法正確的是()A．因為物塊B做勻加速直線運動，所以拉力F是恒力B．拉力F的最大值為Fmax＝38NC．物塊B與物塊A分離時彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x＝6cmD．物塊B與物塊A分離時彈簧處于壓縮狀態(tài)，其壓縮量為x＝14cm解析：選D物塊A、B分離前，以A、B整體為研究對象，F(xiàn)＋kx－f＝(mA＋mB)a，由于彈簧的壓縮量x逐漸減小，所以F需逐漸增大，選項A錯誤；物塊A、B分離時拉力F達(dá)到最大值，以B為研究對象，F(xiàn)max－μmBg＝mBa，解得Fmax＝28N，以A為研究對象，kx0－μmAg＝mAa，解得x0＝14cm，故B、C錯誤，D正確。8.如圖所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平地面光滑，其他接觸面粗糙，以下受力分析正確的是()A．A與墻面間存在壓力B．A與墻面間存在靜摩擦力C．A物塊共受3個力作用D．B物塊共受5個力作用解析：選C以三個物塊組成的整體為研究對象，水平方向上：地面光滑，對C沒有摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻對A沒有壓力，因而也沒有摩擦力，A、B錯誤；對A：受到重力、B的支持力和摩擦力3個力作用，C正確；先對A、B整體研究，水平方向上：墻對A沒有壓力，則由平衡條件分析可知，C對B沒有摩擦力，再對B分析：受到重力、A的壓力和摩擦力、C的支持力，共4個力作用，D錯誤。9.[多選]如圖所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉動小車和木塊，讓它們一起做無相對滑動的加速運動，若小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車間的動摩擦因數(shù)為μ。對于這個過程，某同學(xué)用了以下4個式子來表達(dá)木塊受到的摩擦力的大小，下述表達(dá)式一定正確的是()A．F－Ma B．maC．μmg D．Ma解析：選AB對木塊：Ff＝ma，對小車：F－Ff＝Ma，故木塊受到的摩擦力的大小Ff＝ma或Ff＝F－Ma，故A、B正確。10．[多選]如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1＝2kg、m2＝3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個大小分別為F1＝30N、F2＝20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則()A．系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是50NB．系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是26NC．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13m/s2D．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為15m/s2解析：選BC設(shè)彈簧的彈力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律對整體有：a＝eq\f(F1－F2,m1＋m2)＝eq\f(30－20,3＋2)m/s2＝2m/s2，方向水平向右，對m1：F1－F＝m1a，代入解得F＝26N，故A錯誤，B正確；在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為a1＝eq\f(F,m1)＝eq\f(26,2)m/s2＝13m/s2，方向水平向左，故C正確，D錯誤。11.[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(zhuǎn)，今將一小煤塊(可視為質(zhì)點)無初速度地輕放在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，取重力加速度大小g＝10m/s2，則煤塊從A運動到B的過程中()A．煤塊從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0.5mD．劃痕長度是2m解析：選BD根據(jù)牛頓第二定律得，小煤塊的加速度a＝μg＝4m/s2，則勻加速運動的時間t1＝eq\f(v0,a)＝1s，勻加速運動的位移x1＝eq\f(1,2)at12＝eq\f(1,2)×4×1m＝2m，則小煤塊勻速運動的位移x2＝x－x1＝4m－2m＝2m，勻速運動的時間t2＝eq\f(x2,v0)＝0.5s，所以小煤塊從A運動到B的時間t＝t1＋t2＝1.5s，故A錯誤，B正確。在煤塊勻加速運動的過程中，傳送帶的位移x3＝v0t1＝4×1m＝4m，則劃痕的長度Δx＝x3－x1＝4m－2m＝2m，故C錯誤，D正確。12.如圖所示，一個兩端裝有固定擋板的質(zhì)量M＝2kg的長木板靜止在光滑的水平地面上，在長木板上放著一個靜止的、質(zhì)量為m＝1kg的小物體，其左端用一根輕質(zhì)彈簧與長木板左端的擋板相連(此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為2N)，右端用一根恰好處于伸直狀態(tài)的細(xì)線和長木板右端的擋板相連，系統(tǒng)保持靜止。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)對長木板施以水平向右的作用力F，使長木板由靜止開始運動，在力F由0逐漸增加到15N的過程中，小物體始終與長木板相對靜止，以下說法正確的是()A．物體與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2B．物體在某一時刻受到的摩擦力可能為0C．細(xì)線中的張力始終為0D．當(dāng)F增加到12N時，細(xì)線中才開始有張力解析：選B由題意可知，物體在長木板上的最大靜摩擦力大于或等于2N，在力F由0逐漸增加到12N的過程中，整體的加速度滿足0≤a＝eq\f(F,M＋m)≤4m/s2，物體所受的摩擦力先由向左的2N減為0，后反向增加為2N，當(dāng)F＝6N時物體受到的摩擦力為0，B正確。這一過程中細(xì)線中的張力為零；但當(dāng)F增加到大于12N時，如果最大靜摩擦力恰好為2N，假設(shè)沒有細(xì)線，物體就會相對長木板向左運動，故細(xì)線中會產(chǎn)生張力；如果最大靜摩擦力大于2N，F(xiàn)增加到大于12N時，細(xì)線中的張力仍可能為0，本題不知道最大靜摩擦力的大小，故無法判斷細(xì)線中何時出現(xiàn)張力，也無法求出動摩擦因數(shù)，A、C、D均錯誤。13．[多選]如圖甲所示為傾斜的傳送帶，正以恒定的速度v沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶的傾角為37，一物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動，物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運動的v-t圖像如圖乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8，則下列判斷正確的是()A．傳送帶的速度為4m/sB．傳送帶底端到頂端的距離為32mC．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1D．物塊所受摩擦力的方向一直與物塊運動的方向相反解析：選AB由題圖乙知，物塊先做勻減速直線運動，速度達(dá)到傳送帶速度后(在t＝2s時刻)，由于重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力，物塊繼續(xù)向上做勻減速直線運動，從圖像可知傳送帶的速度為4m/s，故A正確。物塊上升的位移大小等于v-t圖像所包圍的面積大小，為x＝eq\f(24＋4,2)×2m＋eq\f(4×2,2)m＝32m，所以傳送帶底端到頂端的距離為32m，故B正確。0～2s內(nèi)物塊的加速度大小為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(24－4,2)m/s2＝10m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin37＋μmgcos37＝ma，解得μ＝0.5，故C錯誤。在0～2s內(nèi)物塊的速度大于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿斜面向下，與物塊運動的方向相反；2～4s內(nèi)，物塊的速度小于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿斜面向上，與物塊運動的方向相同，故D