適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第3單元牛頓運動定律熱點練3動力學(xué)中的典型“模型”新人教版

熱點練(三)動力學(xué)中的典型“模型”1.(2024浙江聯(lián)考)如圖甲所示,將一物塊P輕輕放在水平足夠長的傳送帶上,取向右為速度的正方向,物塊P最初一段時間的v-t圖像如圖乙所示,下列描述正確的是()A.物塊始終受滑動摩擦力B.傳送帶做順時針的勻速運動C.傳送帶做順時針的勻加速運動D.物塊最終有可能從圖甲的左端滑下傳送帶2.(多選)(2024浙江溫州十五校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖甲所示,質(zhì)量為0.5kg的小物塊從右側(cè)滑上勻速轉(zhuǎn)動的足夠長的水平傳送帶,其位移與時間的變更關(guān)系如圖乙所示。圖線的0~3s段為拋物線,3~4.5s段為直線(t1=3s時x1=3m,t2=4.5s時x2=0),g取10m/s2。下列說法正確的是()A.傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動B.傳送帶速度大小為1m/sC.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2D.0~4.5s內(nèi)摩擦力對小物塊所做的功為-3J3.(多選)如圖所示,一長木板a在水平地面上運動,在某時刻(t=0)將一相對于地面靜止的物塊b輕放到木板上,此時a的速度水平向右,大小為2v0,同時對a施加一水平向右的恒力F。已知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間的動摩擦因數(shù)相等,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且物塊始終在木板上。在物塊放到木板上之后,a、b運動的v-t圖像可能是()4.(多選)如圖甲所示,質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點的物塊A放置在足夠長的長木板B上,A、B靜止在水平地面上,用水平外力F作用在長木板B上,外力F隨時間變更關(guān)系如圖乙所示。已知長木板B的質(zhì)量為2kg,A與B及B與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.1,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2,則下列說法正確的是()A.t=0時刻,A的加速度大小為1m/s2B.t=4s時刻,B的加速度大小為73m/sC.t=4s時刻,B的速度大小為8m/sD.4s后撤去外力F,又經(jīng)過203s,5.(2024浙江杭州八校聯(lián)考)如圖甲所示,物塊和長木板置于傾角為θ=37°且足夠長的斜面上。t=0時對長本板施加沿斜面對上的拉力F,使長木板和物塊由靜止起先沿斜面上滑,作用一段時間后撤去拉力F。已知長木板和物塊始終保持相對靜止,兩者上滑時速度的二次方與位移之間的關(guān)系v2-x圖像如圖乙所示,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2,最大靜摩擦力認為等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是()A.拉力F的作用時間為2sB.拉力F作用的時間內(nèi)長木板的加速度大小為2m/s2C.長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25D.物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)可能為0.756.(多選)一輛貨車運輸規(guī)格相同的木板,木板裝載成兩層平放在車廂里,如圖所示。已知木板間的動摩擦因數(shù)為μ,木板與車廂間的動摩擦因數(shù)為2μ,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,貨車為了躲避橫穿馬路的行人緊急剎車,剎車時的加速度大小為a,每塊木板的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,上層木板最前端離駕駛室距離為d,則下列推斷正確的是()A.當(dāng)a>μg時,上層木板會與下層木板發(fā)生相對滑動B.當(dāng)a=1.5μg時,下層木板受到車廂對它的摩擦力為3μmgC.若a>2μg,下層木板確定會相對車廂發(fā)生滑動D.若a=2μg,要使貨車在緊急剎車時上層木板不撞上駕駛室,貨車在水平路面上勻速行駛的速度應(yīng)不超過2μgd7.(多選)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端瞬時速度vA=4m/s,達到B端的瞬時速度設(shè)為vB,則()A.若傳送帶不動,則vB=3m/sB.若傳送帶以速度v=4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,vB=3m/sC.若傳送帶以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB=3m/sD.若傳送帶以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB=2m/s8.(2024浙江浙南名校聯(lián)盟高三聯(lián)考)糧袋的傳送裝置如圖所示,已知A、B間長度為L,傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時其運行速度為v,糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ。正常工作時工人在A點將糧袋輕輕放到運行中的傳送帶上。關(guān)于糧袋從A到B的運動,以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()A.糧袋到達B點的速度與v比較,可能大,可能小,也可能相等B.糧袋起先運動的加速度為g(sinθ-μcosθ),若L足夠大,則以后將確定以速度v做勻速運動C.若μ≥tanθ,則糧袋從A到B確定始終做加速運動D.不論μ大小如何,糧袋從A到B始終做勻加速運動,且a>gsinθ9.如圖所示,在水平面上固定一長度為L0=4.5m的木板,在木板右端有傳送帶,傳送帶長L1=1.5m、與水平面的夾角θ=30°,傳送帶以v=1m/s的速度順時針運動?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的物塊以速度v0滑上木板左端,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,當(dāng)物塊到達木板右端時速度v1=4m/s。隨后物塊滑上傳送帶(假設(shè)物塊離開木板滑上傳送帶時速率不變),物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ2=36,g取10m/s2(1)求物塊的初速度v0的大小;(2)求物塊從滑上傳送帶到運動至最高點所用的時間t;(3)若物塊在傳送帶上相對滑動時會留下劃痕,求物塊從滑上傳送帶到運動至最高點的過程中,傳送帶上因物塊相對滑動而留下的劃痕為多長。參考答案熱點練(三)動力學(xué)中的典型“模型”1.C解析由圖乙可知,物塊先做加速運動,當(dāng)與傳送帶共速后,與傳送帶一起做順時針的勻加速運動,故B錯誤,C正確;當(dāng)物塊與傳送帶一起順時針加速后,物塊受靜摩擦力,物塊也不行能從圖甲的左端滑下傳送帶,故A、D錯誤。2.ACD解析依據(jù)圖乙可知,小物塊的位移先增大后減小,表明小物塊的運動方向變?yōu)榉聪?則傳送帶必定沿順時針方向轉(zhuǎn)動,A正確;依據(jù)圖乙分析可知,小物塊先向左做勻減速直線運動,后反向向右做勻加速直線運動至與傳送帶達到相等速度,最終以該速度向右做勻速直線運動,則傳送帶速度為v0=34.5-3m/s=2m/s,B錯誤;依據(jù)圖乙可知,小物塊向左勻減速閱歷時間t0=2s速度減為0,后向右加速閱歷時間t1=1s與傳送帶達到同速v0,則有v0=at1,μmg=ma,解得μ=0.2,C正確;小物塊向左勻減速的初速度v1=at0=2×2m/s=4m/s,全過程對小物塊分析有Wf=12m3.BC解析小物塊由靜止起先,長木板有初速度且受到恒力作用,所以對物塊受力分析,由牛頓其次定律得μmg=mab,解得ab=μg,對長木板受力分析有F-μmg-μ×2mg=maa,解得aa=Fm-3μg,依據(jù)圖像斜率可知初始階段aa<0,ab=|aa|,解得F=2μg,則a做勻減速直線運動,b做勻加速直線運動,共速后由于整體合力為零,將一起做勻速直線運動,故A錯誤,B正確;依據(jù)圖像知a做勻速直線運動,即F=3μmg,b做勻加速直線運動,兩者共速后,一起做勻加速直線運動,依據(jù)牛頓其次定律有F-2μmg=2ma,解得a=12μg=12ab,故C正確;若aa<ab,則有3μmg<4μmg,兩者均做勻加速直線運動,共速后一起做勻加速直線運動,依據(jù)牛頓其次定律得F-2μmg=2ma',解得14.ACD解析當(dāng)A和B恰好發(fā)生相對滑動時,設(shè)拉力為F0,加速度為a0,對A,依據(jù)牛頓其次定律μmAg=mAa0,對A、B整體,有F0-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a0,聯(lián)立解得a0=1m/s2,F0=6N,由圖乙可知,t=0時刻,拉力為6N,故此時A的加速度大小為1m/s2,故A正確;t=4s時刻,A和B發(fā)生相對滑動,此時對B,依據(jù)牛頓其次定律F-μ(mA+mB)g-μmAg=mBaB,解得aB=3m/s2,故B錯誤;t=0時刻,拉力為6N,此后A和B始終相對滑動,0到4s之內(nèi),拉力對B的沖量IF=6+102×4N·s=32N·s,對B依據(jù)動量定理IF-μmAgΔt-μ(mA+mB)gΔt=mBvB,解得vB=8m/s,故C正確;4s時,A的速度大小vA=a0Δt=4m/s,4s后撤去外力F,B的加速度大小變?yōu)閍1=μ(mA+mB)g+μmAgmB=2m/s2,當(dāng)A和B共速時vB-a1t1=vA+a0t1=v,解得t1=43s,v=165.C解析由圖乙知,斜率的確定值等于加速度的2倍,a1=v22x=12×168m/s2=1m/s2,B錯誤;撤去拉力時的速度v=22m/s,拉力作用時間為t1=va1=22s,A錯誤;撤去拉力時的加速度a2=v22x=12×161m/s2=8m/s2,由牛頓其次定律(m'+m)gsinθ+μ1(m'+m)gcosθ=(m'+m)a6.AD解析當(dāng)貨車加速度a=μg時,上層木板受到的靜摩擦力Ff=ma=μmg,恰好等于上、下兩層木板間的最大靜摩擦力,則上層木板剛好與下層木板相對靜止,當(dāng)a>μg時上層木板會與下層木板發(fā)生相對滑動,故A正確;當(dāng)a>μg時,下層木板受到車廂對它的靜摩擦力Ff2與上層木板對它的滑動摩擦力的合力產(chǎn)生其加速度,由牛頓第三定律可知,上層木板對下層木板的滑動摩擦力大小等于下層木板對上層木板的滑動摩擦力大小,有Ff2-μmg=ma,當(dāng)a=1.5μg時,解得下層木板受到車廂對它的摩擦力為2.5μmg,故B錯誤;當(dāng)a>μg時,由Ff2-μmg=ma可知,隨a的增大,Ff2變大,當(dāng)Ff2=4μmg時,下層木板剛好與車廂相對靜止,此時車的加速度a=3μg,所以當(dāng)a>3μg時,下層木板才會相對車廂發(fā)生滑動,故C錯誤;當(dāng)a=2μg時,若上層木板恰好不撞上駕駛室,對車有v2=2ax1,對上層木板有v2=2μg(x1+d),兩式聯(lián)立解得v=2μgd,故D7.ABC解析若傳送帶不動,工件的加速度大小a=μg=1m/s2,由vA2-vB2=2as,得vB=vA2-2as=3m/s,選項A正確;若傳送帶以速度v=4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,工件的受力狀況不變,由牛頓其次定律得知,工件的加速度大小仍為a=1m/s2,工件的運動狀況跟傳送帶不動時一樣,則vB=3m/s,選項B正確;若傳送帶以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,工件滑上傳送帶時所受的滑動摩擦力方向水平向左,做勻減速運動,工件的加速度大小仍為a=1m/s8.A解析糧袋在傳送帶上可能始終做勻加速運動,到達B點時的速度小于v,可能先做勻加速運動,當(dāng)速度與傳送帶相同后,做勻速運動,到達B點時速度與v相同,也可能先做加速度較大的勻加速運動,當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運動,到達B點時的速度大于v,故A正確;糧袋起先運動時受到沿傳送帶向下的滑動摩擦力,大小為μmgcosθ,依據(jù)牛頓其次定律得,加速度a=g(sinθ+μcosθ),故B錯誤;若μ≥tanθ,糧袋從A到B可能始終做勻加速運動,也可能先做勻加速運動,當(dāng)速度與傳送帶相同后,再做勻速運動,故C錯誤;由以上分析可知,糧袋從A到B不愿定始終做勻加速運動,故D錯誤。9.答案(1)5m/s(2)0.8s(3)0.6m解析(1)依據(jù)牛頓其次定律及運動學(xué)公式μmg=ma1v02-v解得a1=1m/s2v0=5m/s。(2)當(dāng)物塊速度大于傳送帶的速度時,μmgcosθ+mgsinθ=ma2解得a2=7.5m/s2減速到