（江蘇專版）2019版高考物理二輪復(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(cè)卷（含解析）.doc

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力學(xué)的經(jīng)典模型（一） 1.某小孩在廣場(chǎng)游玩時(shí)，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(duì)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(diǎn)力平衡條件，有Tsin θ＝F，Tcos θ＋mg＝F浮，解得T＝，當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，繩子的拉力T也增大，A錯(cuò)誤；再對(duì)氣球和磚塊整體受力分析，平衡時(shí)，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(diǎn)力平衡條件，有N＝(M＋m)g－F浮，f＝F，當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，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(dòng)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(dòng)后磚塊受滑動(dòng)摩擦力，由于所受支持力不變，故滑動(dòng)摩擦力不變，故磚塊受到的摩擦力先增加后不變，B、D錯(cuò)誤。 2．我國(guó)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(dòng)。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(dòng)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(yùn)動(dòng)，A、B相對(duì)于桌面始終保持靜止，下列說法正確的是(　　) A．A受到2個(gè)力的作用 B．B受到3個(gè)力的作用 C．A、B均受到桌面向右的摩擦力 D．B受到A對(duì)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(yùn)動(dòng)，此時(shí)物塊A、B均向右做勻速運(yùn)動(dòng)，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(shí)A、B間也沒有彈力作用，故A正確，B、C、D錯(cuò)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(zhǎng)度大于原長(zhǎng)。若再用一個(gè)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(dòng)，若最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，則此過程中，地面對(duì)B的摩擦力F1和對(duì)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(zhǎng)狀態(tài)，對(duì)A的作用力向右，對(duì)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(gè)從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B時(shí)，剛開始，未拉動(dòng)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(shí)，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(shí)，B物體開始運(yùn)動(dòng)，此后變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，不發(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(duì)A的摩擦力F2先不變，后變大，對(duì)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(jì)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(dòng)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(shí)，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(shí)，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(cuò)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(yùn)動(dòng)，且小球與車相對(duì)靜止時(shí)，彈簧A與豎直方向的夾角θ＝30，彈簧B水平，兩根彈簧的長(zhǎng)度仍相同。關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)，下列說法可能正確的是(　　) A．小車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．小車以加速度g向右做勻加速運(yùn)動(dòng) C．小車以加速度g向右做勻減速運(yùn)動(dòng) D．小車以加速度g向左做勻減速運(yùn)動(dòng) 解析：選D　設(shè)彈簧伸長(zhǎng)量為x，則：kxcos 30＝mg，kx－kxsin 30＝ma；聯(lián)立得：a＝g，方向與B拉力的方向相同，即向右；故小車以加速度g向左做勻減速運(yùn)動(dòng)或向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，故D正確。 6.如圖所示，兩個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，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＝μg，aB＝μg B．a(chǎn)A＝μg，aB＝0 C．a(chǎn)A＝μg，aB＝0 D．a(chǎn)A＝μg，aB＝μg 解析：選C　對(duì)物塊B分析，摩擦力與彈簧彈力平衡，有：μm2g＝kx，則x＝。以兩個(gè)物塊組成的整體為研究對(duì)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＝＝；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(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 7.如圖所示，質(zhì)量為mA＝2 kg的物塊A和質(zhì)量為mB＝4 kg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＝100 N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開始時(shí)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＝2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，下列說法正確的是(　　) A．因?yàn)槲飰KB做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以拉力F是恒力 B．拉力F的最大值為Fmax＝38 N C．物塊B與物塊A分離時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，其伸長(zhǎng)量為x＝6 cm D．物塊B與物塊A分離時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，其壓縮量為x＝14 cm 解析：選D　物塊A、B分離前，以A、B整體為研究對(duì)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(xiàng)A錯(cuò)誤；物塊A、B分離時(shí)拉力F達(dá)到最大值，以B為研究對(duì)象，F(xiàn)max－μmBg＝mBa，解得Fmax＝28 N，以A為研究對(duì)象，kx0－μmAg＝mAa，解得x0＝14 cm，故B、C錯(cuò)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(gè)力作用 D．B物塊共受5個(gè)力作用 解析：選C　以三個(gè)物塊組成的整體為研究對(duì)象，水平方向上：地面光滑，對(duì)C沒有摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻對(duì)A沒有壓力，因而也沒有摩擦力，A、B錯(cuò)誤；對(duì)A：受到重力、B的支持力和摩擦力3個(gè)力作用，C正確；先對(duì)A、B整體研究，水平方向上：墻對(duì)A沒有壓力，則由平衡條件分析可知，C對(duì)B沒有摩擦力，再對(duì)B分析：受到重力、A的壓力和摩擦力、C的支持力，共4個(gè)力作用，D錯(cuò)誤。 9.[多選]如圖所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉動(dòng)小車和木塊，讓它們一起做無相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)，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(dòng)摩擦因數(shù)為μ。對(duì)于這個(gè)過程，某同學(xué)用了以下4個(gè)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．ma C．μmg D．Ma 解析：選AB　對(duì)木塊：Ff＝ma，對(duì)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(gè)質(zhì)量分別為m1＝2 kg、m2＝3 kg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(gè)大小分別為F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則(　　) A．系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是50 N B．系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是26 N C．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2 D．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為15 m/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(duì)整體有：a＝＝ m/s2＝2 m/s2，方向水平向右，對(duì)m1：F1－F＝m1a，代入解得F＝26 N，故A錯(cuò)誤，B正確；在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為a1＝＝ m/s2＝13 m/s2，方向水平向左，故C正確，D錯(cuò)誤。 11.[多選]如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4 m，以v0＝4 m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放在A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)在傳送帶上留下劃痕。已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加速度大小g＝10 m/s2，則煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中(　　) A．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25 s B．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5 s C．劃痕長(zhǎng)度是0.5 m D．劃痕長(zhǎng)度是2 m 解析：選BD　根據(jù)牛頓第二定律得，小煤塊的加速度a＝μg＝4 m/s2，則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝＝1 s，勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x1＝at12＝41 m＝2 m，則小煤塊勻速運(yùn)動(dòng)的位移x2＝x－x1＝4 m－2 m＝2 m，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝0.5 s，所以小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間t＝t1＋t2＝1.5 s，故A錯(cuò)誤，B正確。在煤塊勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中，傳送帶的位移x3＝v0t1＝41 m＝4 m，則劃痕的長(zhǎng)度Δx＝x3－x1＝4 m－2 m＝2 m，故C錯(cuò)誤，D正確。 12.如圖所示，一個(gè)兩端裝有固定擋板的質(zhì)量M＝2 kg的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平地面上，在長(zhǎng)木板上放著一個(gè)靜止的、質(zhì)量為m＝1 kg的小物體，其左端用一根輕質(zhì)彈簧與長(zhǎng)木板左端的擋板相連(此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為2 N)，右端用一根恰好處于伸直狀態(tài)的細(xì)線和長(zhǎng)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(dòng)摩擦力?，F(xiàn)對(duì)長(zhǎng)木板施以水平向右的作用力F，使長(zhǎng)木板由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在力F由0逐漸增加到15 N的過程中，小物體始終與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止，以下說法正確的是(　　) A．物體與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 B．物體在某一時(shí)刻受到的摩擦力可能為0 C．細(xì)線中的張力始終為0 D．當(dāng)F增加到12 N時(shí)，細(xì)線中才開始有張力 解析：選B　由題意可知，物體在長(zhǎng)木板上的最大靜摩擦力大于或等于2 N，在力F由0逐漸增加到12 N的過程中，整體的加速度滿足0≤a＝≤4 m/s2，物體所受的摩擦力先由向左的2 N減為0，后反向增加為2 N，當(dāng)F＝6 N時(shí)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12 N時(shí)，如果最大靜摩擦力恰好為2 N，假設(shè)沒有細(xì)線，物體就會(huì)相對(duì)長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng)，故細(xì)線中會(huì)產(chǎn)生張力；如果最大靜摩擦力大于2 N，F(xiàn)增加到大于12 N時(shí)，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(shí)出現(xiàn)張力，也無法求出動(dòng)摩擦因數(shù)，A、C、D均錯(cuò)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(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖乙所示，已知重力加速度g取10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，則下列判斷正確的是(　　) A．傳送帶的速度為4 m/s B．傳送帶底端到頂端的距離為32 m C．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 D．物塊所受摩擦力的方向一直與物塊運(yùn)動(dòng)的方向相反 解析：選AB　由題圖乙知，物塊先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到傳送帶速度后(在t＝2 s時(shí)刻)，由于重力沿斜面向下的分力大于滑動(dòng)摩擦力，物塊繼續(xù)向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，從圖像可知傳送帶的速度為4 m/s，故A正確。物塊上升的位移大小等于vt圖像所包圍的面積大小，為x＝2 m＋ m＝32 m，所以傳送帶底端到頂端的距離為32 m，故B正確。0～2 s內(nèi)物塊的加速度大小為a＝＝ m/s2＝10 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin 37＋μmgcos 37＝ma，解得μ＝0.5，故C錯(cuò)誤。在0～2 s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(yùn)動(dòng)的方向相反；2～4 s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(yùn)動(dòng)的方向相同，故D錯(cuò)誤。 14.如圖所示，一小物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)沿豎直光滑的圓弧軌道，由靜止開始滑下，圓弧軌道的半徑R＝0.25 m，末端B點(diǎn)與水平傳送帶相切，物塊由B點(diǎn)滑上粗糙的傳送帶。若傳送帶靜止，物塊滑到傳送帶的末端C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，落到水平地面上的D點(diǎn)，已知C點(diǎn)到地面的高度H＝20 m，D點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為x1＝4 m，取重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)物塊滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大小； (2)若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且物塊最后落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離x不隨傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化而改變，試求傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度v的取值范圍。 解析：(1)物塊從C到D做平拋運(yùn)動(dòng)， 豎直方向：H＝gt2，代入數(shù)據(jù)解得：t＝2 s， 水平方向：x1＝v1t，代入數(shù)據(jù)解得：v1＝2 m/s。 (2)從A到B，由動(dòng)能定理得：mgR＝mv22－0，代入數(shù)據(jù)解得：v2＝ m/s， 要求落點(diǎn)不隨傳送帶的速度改變而改變，則物塊一直處于加速或者減速狀態(tài) 若物塊在傳送帶上一直減速，則傳送帶的速度v≤v1＝2 m/s， 若物塊在傳送帶上一直加速，到C點(diǎn)時(shí)速度為v3，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有： v12－v22＝－2as，v32－v22＝2as， 代入數(shù)據(jù)解得：v3＝ m/s， 則傳送帶的速度v≥ m/s。 答案：(1)2 m/s　(2)v≤2 m/s或v≥ m/s