素養(yǎng)培優(yōu)集訓(xùn)3 動(dòng)力學(xué)中的三類常見(jiàn)題型 檢測(cè)【含答案】

1、素養(yǎng)培優(yōu)集訓(xùn)(三)(建議用時(shí)：40分鐘)(教師用書(shū)獨(dú)具)一、選擇題1如圖所示，當(dāng)小車水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用細(xì)線懸掛在小車頂部的小鋼球與車廂保持相對(duì)靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為，重力加速度為g。則()A小車做加速運(yùn)動(dòng)B小鋼球的加速度為gsin C細(xì)線對(duì)小鋼球的拉力小于鋼球的重力D細(xì)線的拉力大于小鋼球的重力D設(shè)小球的質(zhì)量為m，汽車、小鋼球具有共同的加速度a，小球受重力和線的拉力，如圖所示，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得mgtan ma，解得：agtan ，方向?yàn)樗较蜃?，小車向右運(yùn)動(dòng)，小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；曲線的拉力Feq f(mg,cos )mg，故C錯(cuò)誤，D正確。2如圖所示，A、B兩物體用輕

2、質(zhì)彈簧連接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l1；若將A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l2。若A、B與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則下列關(guān)系式正確的是 ()Al2l1Bl2l1D由于A、B的質(zhì)量關(guān)系未知，故無(wú)法確定l1、l2的大小關(guān)系A(chǔ)當(dāng)水平面光滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)整體有F(mAmB)a，對(duì)B有F1mBaeq f(mBF,mAmB)；當(dāng)水平面粗糙時(shí)，對(duì)整體有F(mAmB)g(mAmB)a1，對(duì)B有F2mBgmBa1，解得F2eq f(mBF,mAmB)，可知F1F2，故l1l2，

3、故A正確。3(福建泉州泉港一中上期中)如圖所示，一細(xì)繩跨過(guò)一輕質(zhì)定滑輪(不計(jì)細(xì)繩和滑輪質(zhì)量，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦)，繩的一端懸掛一質(zhì)量為m的物體A，另一端懸掛一質(zhì)量為M(Mm)的物體B，此時(shí)A物體加速度為a1。如果用力F代替物體B，使物體A產(chǎn)生的加速度為a2，那么以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A若a1a2，則FMgB若FMg，則a1a2C若a1a2，則FMgD若Feq f(2mMg,mM)，則a1a2C對(duì)題中左圖整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得a1eq f(Mgmg,Mm)；對(duì)右圖A分析，根據(jù)牛頓第二定律得Fmgma2，則a2eq f(F,m)g。若a1a2，則有Feq f(2mMg,mM)a1eq f(

4、Mgmg,Mm)，B正確，C符合題意。4(山西上月考)如圖甲所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為mA和mB的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，它們的質(zhì)量之比mAmB21。當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊以相同的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖甲所示)，彈簧的伸長(zhǎng)量為xA；當(dāng)用同樣大小的力F豎直向上拉B且兩物塊以相同的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖乙所示)，彈簧的伸長(zhǎng)量為xB，則xAxB等于()甲乙A11B12C21D32A設(shè)mA2mB2m，對(duì)甲圖運(yùn)用整體法，由牛頓第二定律得，整體的加速度aeq f(FmAmBg,mAmB)eq f(F,3m)g，對(duì)A物體有F彈2mg2ma，可得F彈e

5、q f(2F,3)kx1，則有x1eq f(2F,3k)；對(duì)乙圖，整體的加速度aeq f(FmAmBg,mAmB)eq f(F,3m)g，對(duì)A物體有F彈2mg2ma，可得F彈eq f(2F,3)kx2，則有x2eq f(2F,3k)，即x1x211，A符合題意。5(多選)(黑龍江哈爾濱高一上期末)如圖所示，疊放在一起的A、B兩物體在水平力F的作用下，沿水平地面以某速度一起勻速運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)突然將作用在B上的力F改為作用在A上，并保持其大小和方向不變，則A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為 ()A一起勻速運(yùn)動(dòng)B一起加速運(yùn)動(dòng)CA加速，B減速DA加速，B勻速AC物體A、B以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，水平地面對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力

6、大小等于F。突然將F改作用在物體A上，若A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則A、B整體仍受力平衡，一起勻速運(yùn)動(dòng)；若A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則A加速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力小于F，B減速運(yùn)動(dòng)，A、C正確。6如圖所示，用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來(lái)。今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)向左偏下30的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上30的同樣大小的恒力，最后達(dá)到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是()A表示平衡狀態(tài)的圖是哪一個(gè)，關(guān)鍵是要求出兩條輕質(zhì)細(xì)繩對(duì)小球a和小球b的拉力的方向，只要拉力方向找出后，圖就確定了。先以小球a、b及連線組成的整體為研究對(duì)象，系統(tǒng)共受五個(gè)力的作用，即兩個(gè)重力(mamb)g，作用在兩個(gè)小球上的恒力F

7、a、Fb和上端細(xì)線對(duì)系統(tǒng)的拉力T1。因?yàn)橄到y(tǒng)處于平衡狀態(tài)，所受合力必為零，由于Fa、Fb大小相等，方向相反，可以抵消，而(mamb)g的方向豎直向下，所以懸線對(duì)系統(tǒng)的拉力T1的方向必然豎直向上再以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，b球在重力mbg、恒力Fb和連線拉力T2三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，已知恒力向右偏上30，重力豎直向下，所以平衡時(shí)連線拉力T2的方向必與恒力Fb和重力mbg的合力方向相反，如圖所示，故應(yīng)選A。7(多選)(江西九江一中高一上月考)如圖所示，在光滑水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體，B的質(zhì)量是A的2倍，B受到向右的恒力FB2 N，A受到的水平力FA92t(N)(t的單位是s)。從t0時(shí)刻

8、開(kāi)始計(jì)時(shí)，則()AA物體3 s末時(shí)的加速度大小是初始時(shí)的eq f(5,11)B4 s后，B物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C4.5 s后，A物體的速度為零D4.5 s后，A、B的加速度方向相同AB對(duì)A、B整體，由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律有FAFB(mAmB)a，設(shè)A、B間的作用力為F，則對(duì)B根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可得FFBmBa，又mB2mA，聯(lián)立解得Feq f(164t,3)(N)，當(dāng)t4 s時(shí)F0，A、B兩物體分離，此后B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；當(dāng)t4.5 s時(shí)A物體的加速度為零而速度不為零，故C錯(cuò)誤；t4.5 s后，A、B所受的合外力反向，即A、B的加速度方向相反，故D錯(cuò)誤；04 s內(nèi)，A、B的加速度相等

9、，aeq f(FAFB,mAmB)eq f(112t,3mA)，當(dāng)t0 s時(shí)a0eq f(11,3mA) m/s2，當(dāng)t3 s時(shí)a3eq f(5,3mA) m/s2，可得eq f(a3,a0)eq f(5,11)，故A正確。8質(zhì)量為m的球置于斜面體上，被一個(gè)豎直擋板擋住。現(xiàn)用一個(gè)力F拉斜面體，使斜面體在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，以下說(shuō)法正確的是 ()A若加速度增大，豎直擋板對(duì)球的彈力不變B若加速度足夠大，斜面體對(duì)球的彈力可能為零C斜面體和擋板對(duì)球的彈力等于maD無(wú)論加速度大小如何，斜面體對(duì)球一定有彈力的作用，而且該彈力是一個(gè)定值D以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如

10、圖所示：受重力mg、豎直擋板對(duì)球的彈力F2和斜面體的彈力F1。設(shè)斜面體的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得豎直方向：F1cos mg水平方向：F2F1sin ma由看出，斜面體對(duì)小球的彈力F1的大小不變，與加速度無(wú)關(guān)，不可能為零。 由看出，F(xiàn)2F1sin ma，若加速度增大時(shí)，F(xiàn)2增大，故A、B錯(cuò)誤，D正確。根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律知，球的重力、斜面體和擋板對(duì)球的彈力三個(gè)力的合力等于ma，故C錯(cuò)誤。9(多選)粗糙的水平地面上一物體在水平拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，水平拉力F及物體的運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間變化的圖像如圖甲和圖乙所示。取重力加速度g10 m/s2。則()圖甲圖乙A前2 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小

11、為2 m/s2B前4 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移的大小為8 mC物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1D物體的質(zhì)量m為2 kgAC由vt圖像可知，物體在前2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，前2 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小aeq f(v,t)eq f(4,2) m/s22 m/s2，故A正確；前4 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移大小seq f(1,2)ateq oal(2,1)v2t2eq f(1,2)222 m42 m12 m，故B錯(cuò)誤；物體受力如圖丙所示。對(duì)于前2 s，由牛頓第二定律得Ffma，fmg,2 s后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得Ff，由Ft圖像知F15 N，F(xiàn)5 N，代入數(shù)據(jù)解得m5 kg，0.1，故C正確，D錯(cuò)誤

12、。圖丙10(多選)(遼寧大連育明高一上期中)一橫截面為直角三角形的木塊按如圖所示方式放置，質(zhì)量均為m的A、B兩物體用輕質(zhì)彈簧相連放在傾角為30的直角邊上，物體C放在傾角為60的直角邊上，B與C之間用跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線連接，A、C的質(zhì)量比為eq f(r(3),4)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知物體A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同(1)且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧彈力大小為mg，C與斜面間無(wú)摩擦，重力加速度為g，則()A彈簧處于拉伸狀態(tài)B物體A所受摩擦力大小為eq f(1,2)mg，物體B不受摩擦力作用CA、B兩物體所受摩擦力大小均為eq f(1,2)mg，方向均沿斜面向下D剪斷彈簧瞬間，物體

13、A可能下滑AC由題意知C的質(zhì)量為eq f(4r(3),3)m，沿斜面的重力分量為2mg，對(duì)AB整體沿斜面方向：2mgsin 30f2mg，解得fmg，方向沿斜面向下；對(duì)A分析在沿斜面方向：fAmgsin 30Tmg，解得fAeq f(1,2)mg，方向沿斜面向下，所以彈簧處于拉伸狀態(tài)；A、B兩物體所受摩擦力大小均為eq f(1,2)mg，方向沿斜面向下，故A、C正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)锳、B均受靜摩擦力，則有eq f(1,2)mgfAmaxeq f(r(3),2)mg，剪斷彈簧瞬間，A在沿斜面方向mgsin 30fAmax，物體A仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，D錯(cuò)誤；故選A、C。二、非選擇題11(卓越大學(xué)聯(lián)盟自

14、主招生)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物塊A、B，質(zhì)量分別為m、2m，A放在一傾角為30固定于水平面上的光滑斜面上，一不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪，兩端分別與A、B相連接。托住B使兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)B距地面高度為h，A和滑輪間的輕繩與斜面平行?，F(xiàn)將B從靜止釋放，斜面足夠長(zhǎng)。重力加速度為g。求：(1)B落地前繩中張力的大小FT；(2)整個(gè)過(guò)程中A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離L。解析(1)分別對(duì)A、B兩物塊用隔離法進(jìn)行受力分析，對(duì)A、B兩物塊應(yīng)用牛頓第二定律，對(duì)A有FTmgsin 30ma，對(duì)B有2mgFT2ma，聯(lián)立解得繩中張力大小FTmg，加速度a0.5g。(2)設(shè)B物塊落地時(shí)系統(tǒng)的速度大

15、小為v，則B物塊落地前有v22ah，此過(guò)程A物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離為L(zhǎng)1h，B物塊落地后，A物塊沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，至最高點(diǎn)時(shí)其速度為零，這一過(guò)程中A物塊的加速度agsin 300.5g，此過(guò)程A物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離L2eq f(0v2,2a)，可得L2h，故物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離LL1L22h。(1)mg(2)2h12如圖所示，矩形盒內(nèi)用兩根細(xì)線固定一個(gè)質(zhì)量為m1.0 kg的均勻小球，a線與水平方向成53角，b線水平。兩根細(xì)線所能承受的最大拉力都是Fm15 N。(cos 530.6，sin 530.8，g取10 m/s2)求：(1)當(dāng)該系統(tǒng)沿豎直方向勻加速上升時(shí)，為保證

16、細(xì)線不被拉斷，加速度可取的最大值；(2)當(dāng)該系統(tǒng)沿水平方向向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，為保證細(xì)線不被拉斷，加速度可取的最大值。解析(1)豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)小球受力如圖所示，知a線拉力先達(dá)到15 N，此時(shí)由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得：豎直方向有：Fasin 53mgma水平方向有：Facos 53Fb解得Fb9 N，此時(shí)加速度有最大值a2 m/s2。(2)水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b線拉力先達(dá)到15 N，此時(shí)由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得：豎直方向有：Fasin 53mg水平方向有：FbFacos 53ma解得Fa12.5 N當(dāng)Fb15 N時(shí)，加速度最大，有a7.5 m/s2。(1)2 m/s2(2)7.5 m/s213兩物塊A、B并排放在水平地面上，且兩物塊的接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力F作用在物塊A上，使A、B由靜止開(kāi)始一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示。在A、B的速度達(dá)到6 m/s時(shí)，撤去推力F。已知A、B的質(zhì)量分別為mA1 kg、mB3 kg，A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，B與地面沒(méi)有摩擦，B物塊運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖乙所示。g取10 m/s2，求：甲乙(1)推力F的大小；(2)A物塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊A、B之間的距離。解析(1)在水平推力F作用下，物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，由B物塊的