通用版2019年高考物理二轮复习专题检测(四)以加速度为桥梁巧解动力学“三类典型问题”含答案解析
7页1、专题检测(四) 以加速度为桥梁,巧解动力学“三类典型问题”1.(2019届高三天津模拟)一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦。现将滑块轻放在逆时针匀速运转的皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平。若在弹簧从自然长度到第一次达到最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是()A速度增大,加速度增大B速度增大,加速度减小C速度先增大后减小,加速度先增大后减小D速度先增大后减小,加速度先减小后增大解析:选D滑块轻放到皮带上,受到向左的滑动摩擦力,开始摩擦力大于弹簧的弹力,向左做加速运动,在此过程中,弹簧的弹力逐渐增大,根据牛顿第二定律,加速度逐渐减小,当弹簧的弹力与摩擦力相等时,速度达到最大,然后弹力大于摩擦力,加速度方向与速度方向相反,滑块做减速运动,弹簧弹力继续增大,根据牛顿第二定律得,加速度逐渐增大,速度逐渐减小,故D正确,A、B、C错误。2.(2018全国卷)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。以x
2、表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()解析:选A设物块P静止时,弹簧的压缩量为x0,则有kx0mg,在弹簧恢复原长前,物块受力如图所示,根据牛顿第二定律得Fk(x0x)mgma,整理得Fkxma,即F是x的一次函数,选项A正确。3.如图所示,物块M在倾角为、静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运转的过程中,以下分析正确的是()AM下滑的速度不变BM开始在传送带上加速到2v0后沿传送带匀速下滑CM先沿传送带匀速下滑,后加速下滑,最后再匀速下滑DM受到的摩擦力方向始终沿传送带向上解析:选C传送带静止时,M匀速下滑,故mgsin Ff,当传送带突然启动且速度 vv0时,M匀速下滑,M受到沿斜面向上的滑动摩擦力;传送带速度vv0瞬间,M受到沿斜面向上的静摩擦力;传送带速度vv0后,M可能受到向下的滑动摩擦力或静摩擦力,可能不受摩擦力,还可能受到向上的静摩擦力,但M一定加速下滑,最终M速度达到2v0与传送带一起匀速运动,故C正确。4在两个足够长的固定的相同斜面体上
3、(其斜面光滑),分别有如图甲、乙所示的两套装置,斜面体B的上表面水平且光滑,长方体D的上表面与斜面平行且光滑,p是固定在B、D上的小柱,完全相同的两只弹簧一端固定在p上,另一端分别连在A和C上,在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中,下列说法正确的是()A两弹簧都处于拉伸状态B两弹簧都处于压缩状态C弹簧L1处于压缩状态,弹簧L2处于原长D弹簧L1处于拉伸状态,弹簧L2处于压缩状态解析:选C由于斜面光滑,A与B、C与D分别沿斜面下滑的加速度相同,为gsin 。对于题图甲,以A为研究对象,重力与支持力的合力沿竖直方向,而A沿水平方向的加速度:axacos gsin cos ,该加速度由水平方向弹簧的弹力提供,所以弹簧L1处于压缩状态;对于题图乙,以C为研究对象,重力与斜面支持力的合力大小:F合mgsin ,即C不受弹簧的弹力,弹簧L2处于原长。故选项C正确,A、B、D错误。5光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B,两斜面体形状大小完全相同,质量分别为M、m。如图甲、乙所示,对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2,均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动,
4、已知两斜面体间的摩擦力为零,则F1与F2之比为()AMmBmMCm(Mm) DM(Mm)解析:选AF1作用于A时,设A和B之间的弹力为N,对A有:Ncos Mg,对B有:Nsin ma,对A和B组成的整体有:F1(Mm)agtan ;F2作用于A时,对B有:mgtan ma,对A和B组成的整体有:F2(Mm)a(Mm)gtan ,A对。6.多选如图所示,在光滑的水平桌面上放一质量为m乙5 kg的盒子乙,乙内放置一质量为m丙1 kg的滑块丙,用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为m甲2 kg 的物块甲与乙相连接,其中连接乙的细绳与水平桌面平行。现由静止释放甲,在以后的运动过程中,乙与丙之间没有相对运动,假设整个运动过程中乙始终没有离开水平桌面,取重力加速度g 10 m/s2。则()A细绳对乙的拉力大小为20 NB乙的加速度大小为2.5 m/s2C乙对丙的摩擦力大小为2.5 ND定滑轮受到细绳的作用力为30 N解析:选BC设细绳的拉力为FT,根据牛顿第二定律,对甲,有m甲gFTm甲a;对乙和丙组成的整体,有FT(m乙m丙)a,联立解得FT15 N,a2.5 m/s2,A错误,B正确;
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