河北省承德市双滦区实验中学2021届高三物理一轮复习晚练(001)
展开1.(多选)如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动.将一物体轻轻放在传送带的左端,以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小.下列选项正确的是( )
2.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N.他将弹簧测力计移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图所示,则电梯运行的vt图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
3.(多选)将物体竖直向上抛出,假设运动过程中空气阻力大小不变,其速度—时间图象如图所示,则( )
A.上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9
B.上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1
C.物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1
D.物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1
4.如图所示,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长.如果mB=3mA,则绳子对物体A的拉力大小为( )
A.mBg B.eq \f(3,4)mAg
C.3mAg D.eq \f(3,4)mBg
5.如图所示,光滑水平面上,水平恒力F作用在小车上,使小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M,木块质量为m,它们的共同加速度为a,木块与小车间的动摩擦因数为μ.则在运动过程中( )
A.木块受到的摩擦力大小一定为μmg
B.木块受到的合力大小为(M+m)a
C.小车受到的摩擦力大小为eq \f(mF,m+M)
D.小车受到的合力大小为(m+M)a
6.(多选)如图所示,已知物块A、B的质量分别为m1=4 kg、m2=1 kg,A、B间的动摩擦因数为μ1=0.5,A与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10 m/s2,在水平力F的推动下,要使A、B一起运动而B不致下滑,则力F大小可能的是( )
A.50 N B.100 N
C.125 ND.150 N
7.(多选)物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系图线如图中甲、乙、丙所示,则以下说法正确的是( )
A.μA=μB,mA<mB B.μB<μC,mB=mC
C.μB=μC,mB>mC D.μA<μC,mA<mC
8.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示.取重力加速度g=10 m/s2.由这两个图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
A.0.5 kg,0.4 B.1.5 kg,eq \f(2,15)
C.0.5 kg,0.2 D.1 kg,0.2
9.如图所示,物块在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,在此传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中,下列分析正确的是( )
A.物块下滑的速度不变
B.物块开始在传送带上加速到2v0后匀速
C.物块先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动
D.物块受的摩擦力方向始终沿斜面向上
10.如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹,下列说法中正确的是( )
A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
二、非选择题,11题20分,12题30分,共计50分。
11.如图甲所示,倾角为θ=37°的足够长斜面上,质量m=1 kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14 N作用下,由斜面底端从静止开始运动,2 s后撤去F,前2 s内物体运动的vt图象如图乙所示.求:(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8)
(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)撤去力F后1.8 s时间内小物体的位移.
12.如图所示,细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球(重力加速度为g).
(1)当滑块至少以多大的加速度向右运动时,线对小球的拉力刚好等于零?
(2)当滑块至少以多大的加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零?
(3)当滑块以a′=2g的加速度向左运动时,线中拉力为多大?
答案
1.解析:选AB 物体在传送带上先做匀加速运动,当达到共同速度后再做匀速运动,A、B正确.
2.解析:选A t0~t1时间段内,人失重,应向上减速或向下加速,B、C错;t1~t2时间段内,人匀速或静止;t2~t3时间段内,人超重,应向上加速或向下减速,A对,D错.
3.解析:选AD 上升、下降过程中加速度大小分别为:a上=11 m/s2,a下=9 m/s2,由牛顿第二定律得:mg+F阻=ma上,mg-F阻=ma下,联立解得mg∶F阻=10∶1,A、D正确.
4.解析:选B 对A、B整体进行受力分析,根据牛顿第二定律可得mBg=(mA+mB)a,对物体A,设绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,F=mAa,解得F=eq \f(3,4)mAg,B正确.
5.解析:选C 把小车和木块看成一个整体,根据牛顿第二定律得:a=eq \f(F,M+m).木块水平方向只受静摩擦力,根据牛顿第二定律得Ff=ma=eq \f(mF,M+m),故A错误;对木块运用牛顿第二定律得F合=ma,故B错误;小车受到的摩擦力与Ff大小相等,故C正确;对小车运用牛顿第二定律得F车合=Ma,故D错误.
6.解析:选CD 对B不下滑有μ1FN≥m2g,由牛顿第二定律FN=m2a;对整体有F-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a,得F≥(m1+m2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,μ1)+μ2))g=125 N,选项C、D正确.
7.解析:选ABD 根据牛顿第二定律有F-μmg=ma,得a=eq \f(F,m)-μg,则aF图象的斜率k=eq \f(1,m),由图象可看出,乙、丙的斜率相等,小于甲的斜率,则mA<mB=mC.当F=0时,a=-μg,根据图象可看出,μA=μB<μC,故选项A、B、D正确.
8.解析:选A 由Ft图和vt图可得,物块在2 s到4 s内所受外力F=3 N,物块做匀加速运动,a=eq \f(Δv,Δt)=eq \f(4,2) m/s2=2 m/s2,F-Ff=ma,即3-10μm=2m ①,物块在4 s到6 s所受外力F=2 N,物块做匀速直线运动,则F=Ff,F=μmg,即10μm=2 ②,由①②解得m=0.5 kg,μ=0.4,故A选项正确.
9.解析:选C 在传送带的速度由零逐渐增加到v0的过程中,物块相对于传送带下滑,故物块受到的滑动摩擦力仍然向上,故这段过程中物块继续匀速下滑,在传送带的速度由v0逐渐增加到2v0过程中,物块相对于传送带上滑,物块受到的滑动摩擦力沿传送带向下,物块加速下滑,当物块的速度达到2v0时,物块相对传送带静止,随传送带匀速下滑,故选项C正确.
10.解析:选D 木炭包相对于传送带向左运动,因此径迹在其右侧,A错误;设木炭包与传送带间动摩擦因数为μ,传送带的速度为v,则木炭包与传送带共速时,所用时间t=eq \f(v,μg),运动的位移x1=eq \f(v,2)t=eq \f(v2,2μg),传送带运动的位移x2=vt=eq \f(v2,μg),径迹长L=x2-x1=eq \f(v2,2μg),由此可知D正确,B、C错误.
11.解析:(1)由题图乙可知,0~2 s内物体的加速度a1=eq \f(Δv,Δt)=4 m/s2,
根据牛顿第二定律,F-mgsin θ-Ff=ma1,
FN=mgcs θ,而Ff=μFN,代入数据解得μ=0.5.
(2)撤去F后,-mgsin θ-Ff=ma2,得a2=-10 m/s2,
设经过t2时间减速到0,根据运动学公式有0=v1+a2t2,
解得t2=0.8 s,
在0.8 s内物体向上运动的位移为x2,
0-veq \\al(2,1)=2a2x2,得x2=3.2 m.
物体到最高点后向下运动,设加速度大小为a3,则
mgsin θ-Ff=ma3,解得a3=2 m/s2.
再经t3=1 s物体发生位移x3,x3=eq \f(1,2)a3teq \\al(2,3)=1 m,
撤去F后物体在1.8 s内的位移x=x2-x3=2.2 m,方向沿斜面向上.
答案:(1)0.5 (2)2.2 m,沿斜面向上
12.解析:(1)当FT=0时,小球受重力mg和斜面支持力FN作用,如图甲,则
FNcs 45°=mg,FNsin 45°=ma,
解得a=g.故当向右运动的加速度为g时线上的拉力为0.
(2)假设滑块具有向左的加速度a1时,小球受重力mg、线的拉力FT1和斜面的支持力FN1作用,如图乙所示.由牛顿第二定律得
水平方向:FT1cs 45°-FN1sin 45°=ma1,
竖直方向:FT1sin 45°+FN1cs 45°-mg=0.
由上述两式解得FN1=eq \f(\r(2)mg-a1,2),FT1=eq \f(\r(2)mg+a1,2).
由此两式可以看出,当加速度a1增大时,球所受的支持力FN1减小,线的拉力FT1增大.
当a1=g时,FN1=0,此时小球虽与斜面接触但无压力,处于临界状态,这时绳的拉力为FT1=eq \r(2)mg.所以滑块至少以a1=g的加速度向左运动时小球对滑块的压力等于零.
(3)当滑块加速度大于g时,小球将“飘”离斜面而只受线的拉力和重力的作用,如图丙所示,
此时细线与水平方向间的夹角α<45°.
由牛顿第二定律得FT′cs α=ma′,FT′sin α=mg,
解得FT′=meq \r(a′2+g2)=eq \r(5)mg.
答案:(1)g (2)g (3)eq \r(5)mg
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