《2019年度高三物理一轮系列优质练习：第三章专题强化四 动力学中三种典型物理模型（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年度高三物理一轮系列优质练习：第三章专题强化四 动力学中三种典型物理模型（含解析）（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、动力学中的典型动力学中的典型“模型模型” 一、选择题(13 题为单项选择题，45 题为多项选择题) 1在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李 放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它 们保持相对静止，行李随传送带一起前进。设传送带匀速前进的速度为 0.25 m/s， 把质量为 5 kg 的木箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以 6 m/s2 的加速度前进，那么这个木箱放在传送带上后，传送带上将留下的摩擦痕迹约为( ) 图 1 A5 mm B6 mmC7 mm D10 mm 解析 木箱加速的时间为 tv/a，这段时间内木箱
2、的位移为 x1，而传送带的位 v2 2a 移为 x2vt，传送带上将留下的摩擦痕迹长为 lx2x1，联立各式并代入数据， 解得 l5.2 mm，选项 A 正确。 答案 A 2(2018山东日照模拟)如图 2 所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t0)将 一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木 板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度时间图象可能 是下列选项中的( ) 图 2 解析 设在木板与物块未达到相同速度之前，木板的加速度为 a1，物块与木板间 的动摩擦因数为 1，
3、木板与地面间的动摩擦因数为 2。对木板应用牛顿第二定律 得： 1mg22mgma1 a1(122)g 设物块与木板达到相同速度之后，木板的加速度为 a2，对整体有22mg2ma2 a22g，可见|a1|a2| 由 vt 图象的斜率表示加速度大小可知，图象 A 正确。 答案 A 3(2017山东潍坊质检)如图 3 所示，足够长的传送带与水平面夹角为 ，以速度 v0 逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传 送带间的动摩擦因数 a1，B、D 错，C 对。 答案 AC 5如图 5 所示，质量为 M2 kg、长为 L2 m 的长木板静止放置在光滑水平面上， 在其左端放
4、置一质量为 m1 kg 的小木块(可视为质点)，小木块与长木板之间的动 摩擦因数为 0.2。先相对静止，然后用一水平向右 F4 N 的力作用在小木块上， 经过时间 t2 s，小木块从长木板另一端滑出，g 取 10 m/s2，则( ) 图 5 A滑出瞬间木块速度 2 m/s B滑出瞬间木块速度 4 m/s C滑出瞬间木板速度 2 m/s D滑出瞬间木板速度 4 m/s 解析 小木块加速度 a1 m/s22 m/s2，木板加速度 a21 Fmg m 42 1 mg M m/s2，脱离瞬间小木块速度 v1a1t4 m/s，A 错误，B 正确；木板速度 v2a2t2 m/s，C 正确，D 错误。 答案
5、 BC 二、非选择题 6一大小不计的木块通过长度忽略不计的绳固定在小车的前壁上，小车表面光滑。 某时刻小车由静止开始向右匀加速运动，经过 2 s，细绳断裂。细绳断裂前后，小 车的加速度保持不变，又经过一段时间，滑块从小车左端刚好掉下，在这段时间 内，已知滑块相对小车前 3 s 内滑行了 4.5 m，后 3 s 内滑行了 10.5 m。求从绳断 到滑块离开车尾所用的时间是多少？ 图 6 解析 设小车加速度为 a。绳断裂时，车和物块的速度为 v1at1。断裂后，小车 的速度 vv1at2，小车的位移为： x1v1t2 at 1 2 2 2 滑块的位移为：x2v1t2 绳断后，前 3 s 相对位移有
6、关系： xx1x2 at 4.5 m 1 2 2 3 得：a1 m/s2 细绳断开时小车和物块的速度均为： v1at112 m/s2 m/s 设后 3 s 小车的初速度为 v1，则小车的位移为： x1v1t4 at 1 2 2 4 滑块的位移为： x2v1t4 得：x1x23v14.5 m3v110.5 m 解得：v14 m/s 由此说明后 3 s 实际上是从绳断后 2 s 开始的，滑块与小车相对运动的总时间为： t总5 s 答案 5 s 7如图 7 所示，甲、乙两传送带倾斜放置，与水平方向夹角均为 37，传送带乙长为 4 m，传送带甲比乙长 0.45 m，两传送带均以 3 m/s 的速度逆时
7、针匀速转动，可视 为质点的物块 A 从传送带甲的顶端由静止释放，可视为质点的物块 B 由传送带乙 的顶端以 3 m/s 的初速度沿传送带下滑，两物块质量相等，与传送带间的动摩擦因 数均为 0.5，取 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求： 图 7 (1)物块 A 由传送带顶端滑到底端经历的时间； (2)物块 A、B 在传送带上的划痕长度之比。 解析 (1)对物块 A 由牛顿第二定律知 mgsin 37mgcos 37ma1，代入数值得 a110 m/s2 设经时间 t1物块 A 与传送带共速，则由运动学规律知 v带a1t1，即 t10.3 s 此过程中物块 A 的位移为
8、 x1 a1t 0.45 m 1 22 1 物块 A 与传送带共速后，由牛顿第二定律知 mgsin 37mgcos 37ma2，代入数值得 a22 m/s2 由运动学规律知 L甲x1v带t2 a2t ，代入数值得 1 22 2 t21 s 所以物块 A 由传送带顶端滑到底端经历的时间为 tt1t21.3 s。 (2)在物块 A 的第一个加速过程中，物块 A 在传送带上的划痕长度为 L1v带t1x10.45 m 在物块 A 的第二个加速过程中，物块 A 在传送带上的划痕长度为 L2v带t2 a2t v带t21.0 m 1 22 2 所以物块 A 在传送带上的划痕长度为 LAL21.0 m 由分析
9、知物块 B 的加速度与物块 A 在第二个加速过程的加速度相同，从传送带顶 端加速到底端所需时间与 t2相同 所以物块 B 在传送带上的划痕长度为 LBv带t2 a2t v带t21.0 m 1 22 2 故物块 A、B 在传送带上的划痕长度之比为 LALB11 答案 (1)1.3 s (2)11 8如图 8 甲所示，有一倾角为 30的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为 M 的木板。开始时质量为 m1 kg 的滑块在水平向左的力 F 作用下静止在斜面上， 现将力 F 变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力 F，木块滑上木板的过程不 考虑能量损失。此后滑块和木板在水平面上运动的 vt 图象如
10、图乙所示，g10 m/s2。求： 图 8 (1)水平作用力 F 的大小； (2)滑块开始下滑时的高度； (3)木板的质量。 解析 (1)滑块受力如图所示，根据平衡条件，有 mgsin Fcos 解得 F N 10 3 3 (2)当力 F 变为水平向右之后，由牛顿第二定律，有 mgsin Fcos ma 解得 a10 m/s2 根据题意，由题图乙可知，滑块滑到木板上的初速度 v10 m/s。 滑块下滑的位移 x，解得 x5 m v2 2a 故滑块下滑的高度 hxsin 302.5 m (3)由题图乙可知，滑块和木板起初相对滑动，当达到共同速度后一起做匀减速运 动，两者共同减速时加速度 a11 m/s2，相对滑动时，木板的加速度 a21 m/s2， 滑块的加速度大小 a34 m/s2，设木板与地面间的动摩擦因数为 1，滑块与木板间 的动摩擦因数为 2，对它们整体受力分析，有 a11g，解得 10.1 1（Mm）g Mm 02 s 内分别对木板和滑块受力分析，即 对木板：2mg1(Mm)gMa2 对滑块：2mgma3 联立解得 M1.5 kg。 答案 (1) N (2)2.5 m (3)1.5 kg 10 3 3
