2020年高考物理考點(diǎn)題型歸納與訓(xùn)練專題三-牛頓運(yùn)動(dòng)定律及應(yīng)用(含解析)

2020高考物理二輪復(fù)習(xí)題型歸納與訓(xùn)練專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律及應(yīng)用題型一動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題【典例1】某同學(xué)用位移傳感器研究木塊在斜面上的滑動(dòng)情況，裝置如圖．已知斜面傾角θ＝37°.他使木塊以初速度v0沿斜面上滑，并同時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，繪得木塊從開始上滑至最高點(diǎn)，然后又下滑回到出發(fā)處過程中的x－t圖線如圖(b)所示．圖中曲線左側(cè)起始端的坐標(biāo)為(0,1.4)，曲線最低點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.5,0.4)．重力加速度g取10m/s2.求：(1)木塊上滑時(shí)的初速度v0和上滑過程中的加速度a；(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(3)木塊滑回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度vt.【答案】(1)4m/s－8m/s2(2)0.25(3)2eq\r(2)m/s【解析】(1)木塊勻減速上滑，由圖象得到：末速度v＝0，位移x＝1.4m－0.4m＝1.0m，時(shí)間為t＝0.5s；根據(jù)位移時(shí)間公式，有：x＝v0t＋eq\f(1,2)at2；根據(jù)速度時(shí)間公式，有：v＝v0＋at；聯(lián)立解得：v0＝4m/s，a＝－8m/s2.(2)上滑過程，木塊受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：－mgsin37°－μmgcos37°＝ma代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.25.(3)木塊下滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin37°－μmgcos37°＝ma′代入數(shù)據(jù)解得：a′＝4m/s2物體勻加速下滑，根據(jù)速度位移公式，有：veq\o\al(2,t)＝2a′x解得：vt＝eq\r(2a′x)＝eq\r(2×4×1)m/s＝2eq\r(2)m/s.題型二動(dòng)力學(xué)中的臨界與極值問題【典例2】如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當(dāng)θ＝30°時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的一小物塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小物塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0＝10m/s的速度沿木板向上運(yùn)動(dòng)，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)當(dāng)θ角滿足什么條件時(shí)，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值。【答案】(1)eq\f(\r(3),3)(2)θ＝60°eq\f(5\r(3),2)m【解析】(1)當(dāng)θ＝30°時(shí)，小物塊恰好能沿著木板勻速下滑，則mgsinθ＝Ff，F(xiàn)f＝μmgcosθ聯(lián)立解得：μ＝eq\f(\r(3),3)。(2)當(dāng)θ變化時(shí)，設(shè)沿斜面向上為正方向，物塊的加速度為a，則－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，由0－v02＝2ax得x＝，令cosα＝eq\f(1,\r(1＋μ2))，sinα＝eq\f(μ,\r(1＋μ2))，即tanα＝μ，當(dāng)α＋θ＝90°時(shí)x最小，即θ＝60°，所以x最小值為xmin＝＝eq\f(\r(3)v02,4g)＝eq\f(5\r(3),2)m。題型三動(dòng)力學(xué)的“等時(shí)圓”模型【典例3】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一矩形，其長邊與一圓的底部相切于O點(diǎn)，現(xiàn)在有三條光滑軌道a、b、c，它們的上端位于圓周上，下端在矩形的底邊，三軌道都經(jīng)過切點(diǎn)O，現(xiàn)在讓一物塊先后從三軌道頂端由靜止下滑至底端(軌道先后放置)，則物塊在每一條傾斜軌道上滑動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間關(guān)系為 ()A．ta＞tb＞tc B．ta＜tb＜tcC．ta＝tb＝tc D．無法確定【答案】：B【解析】：設(shè)上面圓的半徑為r，矩形寬為R，軌道與豎直方向的夾角為α，則軌道的長度x＝2rcosα＋eq\f(R,cosα)，下滑的加速度a＝eq\f(mgcosα,m)＝gcosα，根據(jù)位移時(shí)間公式x＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(4r,g)＋\f(2R,gcos2α)).因?yàn)閍、b、c夾角由小至大，所以有tc＞tb＞ta，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．題型四超重失重問題【典例4】(2019·浙江嘉興模擬)如圖所示是我國首次立式風(fēng)洞跳傘實(shí)驗(yàn)，風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實(shí)驗(yàn)者加速向上“托起”．此過程中()A．地球?qū)θ说奈腿藢Φ厍虻奈Υ笮∠嗟菳．人受到的重力和人受到氣流的力是一對作用力與反作用力C．人受到的重力大小等于氣流對人的作用力大小D．人被向上“托起”時(shí)處于超重狀態(tài)【答案】：AD【解析】：地球?qū)θ说奈腿藢Φ厍虻奈κ且粚ο嗷プ饔昧Γ却蠓聪?，A正確；相互作用力是兩個(gè)物體間的相互作用，而人受到的重力和人受到氣流的力涉及人、地球、氣流三個(gè)物體，不是一對相互作用力，B錯(cuò)誤；由于風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實(shí)驗(yàn)者加速向上“托起”，在豎直方向上合力不為零，所以人受到的重力大小不等于氣流對人的作用力大小，C錯(cuò)誤；人被向上“托起”時(shí)加速度向上，處于超重狀態(tài)，D正確．題型五連接體問題【典例5】(2019·河南洛陽聯(lián)考)放在光滑水平面上的物塊1、2用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)相連，如圖所示．今對物塊1、2分別施加方向相反的水平力F1、F2，且F1大于F2，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)()A．一定大于F2小于F1B．一定等于F1－F2C．一定等于F1＋F2D．一定等于eq\f(F1＋F2,2)【答案】：A【解析】：兩個(gè)物塊一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對兩個(gè)物塊整體運(yùn)用牛頓第二定律，有F1－F2＝(M＋m)a，再對物塊1受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律，得到F1－F＝Ma，解得F＝eq\f(mF1＋MF2,M＋m)，由于F1大于F2，故F一定大于F2小于F1，故選A.題型六動(dòng)力學(xué)的“傳送帶”模型【典例6】(2019·湖南五市十校聯(lián)考)如圖所示，傳送帶帶面AB與水平面間夾角為α＝37°，物塊與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶保持勻速運(yùn)轉(zhuǎn)．現(xiàn)將物塊由靜止放到傳送帶中部，A、B間距離足夠大(即物塊可與帶面等速，且物塊與帶面等速時(shí)，物塊尚未到達(dá)A或B)．下列關(guān)于物塊在帶面AB上的運(yùn)動(dòng)情況的分析正確的是 ()A．若傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，物塊沿傳送帶向上加速滑動(dòng)B．若傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，物塊沿傳送帶向下加速滑動(dòng)C．若傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，物塊加速度的大小先為10m/s2，后為0【答案】BD【解析】因?yàn)閙gsinα＞μmgcosα，若傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，物塊沿傳送帶向下加速滑動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；若傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，剛開始由于物塊的速度小于傳送帶的速度，所以此時(shí)物塊相對傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，故受到的摩擦力方向沿傳送帶向下，根據(jù)牛頓第二定律可得a1＝eq\f(mgsinα＋μmgcosα,m)＝10m/s2，當(dāng)物塊速度和傳送帶速度相同時(shí)，由于mgsinα＞μmgcosα，所以物塊仍會(huì)向下加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物塊相對傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，所以受到的摩擦力方向沿傳送帶向上，故根據(jù)牛頓第二定律可得a2＝eq\f(mgsinα－μmgcosα,m)＝2m/s2，故C錯(cuò)誤，D正確．題型七動(dòng)力學(xué)的“滑塊—木板”模型【典例7】(2019·湖北三校聯(lián)考)有一項(xiàng)“快樂向前沖”的游戲可簡化如下：如圖所示，滑板長L＝1m，起點(diǎn)A到終點(diǎn)線B的距離s＝5m．開始滑板靜止，右端與A平齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，對滑塊施一水平恒力F使滑板前進(jìn)．滑板右端到達(dá)B處沖線，游戲結(jié)束．已知滑塊與滑板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量m1＝2kg，滑板質(zhì)量m2＝1kg，重力加速度g取10m/s2，求：(1)滑板由A滑到B的最短時(shí)間；(2)為使滑板能以最短時(shí)間到達(dá)，水平恒力F的取值范圍．【答案】：(1)1s(2)30N≤F≤34N【解析】：(1)滑板一直以最大加速度加速時(shí)，所用時(shí)間最短．設(shè)滑板最大加速度為a2，f＝μm1g＝m2a2，a2＝10m/s2，s＝eq\f(a2t2,2)，解得t＝1s.(2)滑板與滑塊剛好相對滑動(dòng)時(shí)，水平恒力最小，設(shè)為F1，此時(shí)可認(rèn)為二者加速度相等，F(xiàn)1－μm1g＝m1a2，解得F1＝30N.當(dāng)滑板運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，滑塊剛好脫離時(shí)，水平恒力最大，設(shè)為F2，設(shè)滑塊加速度為a1，F(xiàn)2－μm1g＝m1a1，eq\f(a1t2,2)－eq\f(a2t2,2)＝L，解得F2＝34N.則水平恒力大小范圍是30N≤F≤34N.【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(2019·山東臨沂檢測)如圖所示，在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B挨在一起但A、B之間無彈力．已知重力加速度為g，某時(shí)刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正確的是()A．物塊A的加速度為0B．物塊A的加速度為eq\f(g,3)C．物塊B的加速度為0D．物塊B的加速度為eq\f(g,2)2．(2019·湖北襄陽模擬)在歡慶節(jié)日的時(shí)候，人們會(huì)在夜晚燃放美麗的焰火．按照設(shè)計(jì)，某種型號(hào)的裝有焰火的禮花彈從專用炮筒中射出后，在4s末到達(dá)離地面100m的最高點(diǎn)時(shí)炸開，構(gòu)成各種美麗的圖案．假設(shè)禮花彈從炮筒中豎直射出時(shí)的初速度是v0，上升過程中所受的平均阻力大小始終是自身重力的k倍，那么v0和k分別等于(重力加速度g取10m/s2)()A．25m/s1.25 B．40m/s0.25C．50m/s0.25 D．80m/s1.253.(多選)(2019·云南昆明檢測)如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項(xiàng)目叫作“押加”，實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．當(dāng)甲把乙勻速拉過去時(shí)，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C．當(dāng)甲把乙加速拉過去時(shí)，甲對乙的拉力大小大于乙對甲的拉力大小D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝4.（多選）如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4m，以v0＝4m/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))無初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動(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g＝10m/s2，則煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中()A．煤塊到A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25sB．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5sC．劃痕長度是2mD．劃痕長度是0.5m5.如圖甲所示，小物塊從足夠長的光滑斜面頂端由靜止自由滑下．下滑位移x時(shí)的速度為v，其x-v2圖象如圖乙所示，取g＝10m/s2，則斜面傾角θ為()A．30° B．45°C．60° D．75°6.在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，已知重力加速度為g，則在這段時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是()A．該同學(xué)所受的重力變小了B．該同學(xué)對體重計(jì)的壓力等于體重計(jì)對該同學(xué)的支持力大小C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下7．(2019·山東濟(jì)南模擬)如圖所示，用力F拉A、B、C三個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在中間的B物體上加一塊橡皮泥，它和中間的物體一起運(yùn)動(dòng)，且原拉力F不變，那么加上物體以后，兩段繩的拉力Ta和Tb的變化情況是()A．Ta增大 B．Tb增大C．Ta減小 D．Tb減小8.(多選)如圖所示，總質(zhì)量為460kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180m時(shí)，以5m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)．若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g取10m/s2.關(guān)于熱氣球，下列說法正確的是()A．所受浮力大小為4830NB．加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C．從地面開始上升10s后的速度大小為5m/sD．以5m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230N9.(2019·遼寧葫蘆島模擬)如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速度v0沿逆時(shí)針方向運(yùn)行．t＝0時(shí)，將質(zhì)量m＝1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上，物體相對地面的vt圖象如圖乙所示．設(shè)沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g＝10m/s2.則()A．傳送帶的速率v0＝10m/sB．傳送帶的傾角θ＝30°C．物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5D．0～2s內(nèi)摩擦力對物體做功W＝－24J10.(2019·廣東湛江一中等“四校”聯(lián)考)如圖甲所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板．滑塊和木板的水平速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．某同學(xué)根據(jù)圖象作出如下一些判斷，正確的是()A．滑塊和木板始終存在相對運(yùn)動(dòng)B．滑塊始終未離開木板C．滑塊的質(zhì)量小于木板的質(zhì)量D．木板的長度為eq\f(v0t1,2)11.(2019·河南重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)北京已獲得2022年冬奧會(huì)舉辦權(quán)！如圖所示，俯式冰橇是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一，其賽道可簡化為起點(diǎn)和終點(diǎn)高度差為120m、長度為1200m的斜坡．假設(shè)某運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)開始，以平行賽道的恒力F＝40N推動(dòng)質(zhì)量m＝40kg的冰橇開始沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)，出發(fā)4s內(nèi)冰橇發(fā)生的位移為12m,8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運(yùn)動(dòng)直到終點(diǎn)．設(shè)運(yùn)動(dòng)員登上冰橇前后冰橇速度不變，不計(jì)空氣阻力，求：(g取10m/s2，取賽道傾角的余弦值為1，正弦值按照題目要求計(jì)算)(1)出發(fā)4s內(nèi)冰橇的加速度大?。?2)冰橇與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)比賽中運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2.(2019·浙江杭州五校聯(lián)盟聯(lián)考)足夠長光滑斜面BC的傾角α＝53°，小物塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，水平面與斜面之間由一小段長度不計(jì)的弧形連接，一質(zhì)量m＝2kg的小物塊靜止于A點(diǎn)．現(xiàn)在AB段對小物塊施加與水平方向成α＝53°角的恒力F作用，如圖甲所示，小物塊在AB段運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖乙所示，到達(dá)B點(diǎn)撤去恒力F(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2)．求：(1)小物塊所受到的恒力F的大??；(2)小物塊從B點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，到返回B點(diǎn)所用的時(shí)間；(3)小物塊能否返回到A點(diǎn)？若能，計(jì)算小物塊通過A點(diǎn)時(shí)的速度；若不能，計(jì)算小物塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)離B點(diǎn)的距離．參考答案【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(2019·山東臨沂檢測)如圖所示，在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B挨在一起但A、B之間無彈力．已知重力加速度為g，某時(shí)刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正確的是()A．物塊A的加速度為0B．物塊A的加速度為eq\f(g,3)C．物塊B的加速度為0D．物塊B的加速度為eq\f(g,2)【答案】：B【解析】：剪斷細(xì)線前，彈簧的彈力：F彈＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，細(xì)線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為F彈＝eq\f(1,2)mg；剪斷細(xì)線瞬間，對A、B系統(tǒng)，加速度為：a＝eq\f(3mgsin30°－F彈,3m)＝eq\f(g,3)，即A和B的加速度均為eq\f(g,3)，故選B.2．(2019·湖北襄陽模擬)在歡慶節(jié)日的時(shí)候，人們會(huì)在夜晚燃放美麗的焰火．按照設(shè)計(jì)，某種型號(hào)的裝有焰火的禮花彈從專用炮筒中射出后，在4s末到達(dá)離地面100m的最高點(diǎn)時(shí)炸開，構(gòu)成各種美麗的圖案．假設(shè)禮花彈從炮筒中豎直射出時(shí)的初速度是v0，上升過程中所受的平均阻力大小始終是自身重力的k倍，那么v0和k分別等于(重力加速度g取10m/s2)()A．25m/s1.25 B．40m/s0.25C．50m/s0.25 D．80m/s1.25【答案】：C【解析】：根據(jù)h＝eq\f(1,2)at2，解得a＝12.5m/s2，所以v0＝at＝50m/s；上升過程禮花彈所受的平均阻力Ff＝kmg，根據(jù)牛頓第二定律得a＝eq\f(mg＋Ff,m)＝(k＋1)g＝12.5m/s2，解得k＝0.25，故選項(xiàng)C正確．3.(多選)(2019·云南昆明檢測)如圖所示，我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項(xiàng)目叫作“押加”，實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是()A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．當(dāng)甲把乙勻速拉過去時(shí)，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C．當(dāng)甲把乙加速拉過去時(shí)，甲對乙的拉力大小大于乙對甲的拉力大小D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝【答案】：BD【解析】：甲對乙的拉力和乙對甲的拉力屬于作用力與反作用力，總是大小相等，與甲、乙運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故B正確，A、C錯(cuò)誤．地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝，故D正確．4.（多選）如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4m，以v0＝4m/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))無初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動(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g＝10m/s2，則煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中()A．煤塊到A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25sB．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5sC．劃痕長度是2mD．劃痕長度是0.5m【答案】：BC【解析】：煤塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有μmg＝ma，得a＝μg＝4m/s2，當(dāng)煤塊速度和傳送帶速度相同時(shí)，位移x1＝eq\f(v02,2a)＝2m＜4m，因此煤塊先加速后勻速，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝eq\f(v0,a)＝1s，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝eq\f(x－x1,v0)＝0.5s，煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的總時(shí)間t＝t1＋t2＝1.5s，A錯(cuò)誤，B正確；在加速階段產(chǎn)生相對位移即產(chǎn)生劃痕，則有Δx＝v0t1－x1＝2m，C正確，D錯(cuò)誤．5.如圖甲所示，小物塊從足夠長的光滑斜面頂端由靜止自由滑下．下滑位移x時(shí)的速度為v，其x-v2圖象如圖乙所示，取g＝10m/s2，則斜面傾角θ為()A．30° B．45°C．60° D．75°【答案】：A【解析】：由v2＝2ax得x＝eq\f(1,2a)v2，結(jié)合x-v2圖象可知小物塊的加速度a＝5m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，小物塊的加速度a＝gsinθ，所以θ＝30°，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．6.在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，已知重力加速度為g，則在這段時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是()A．該同學(xué)所受的重力變小了B．該同學(xué)對體重計(jì)的壓力等于體重計(jì)對該同學(xué)的支持力大小C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下【答案】：BD【解析】：體重計(jì)的示數(shù)減小，說明該同學(xué)對其壓力減小，但該同學(xué)所受重力沒有變化，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該同學(xué)對體重計(jì)的壓力和體重計(jì)對其的支持力是一對作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知選項(xiàng)B正確；體重計(jì)的示數(shù)變小，說明處于失重狀態(tài)，電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng)或者向上減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電梯靜止時(shí)，由平衡條件知FN1＝mg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，由牛頓第二定律可知mg－FN2＝ma，代入數(shù)據(jù)解得a＝eq\f(1,5)g，故選項(xiàng)D正確．7．(2019·山東濟(jì)南模擬)如圖所示，用力F拉A、B、C三個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在中間的B物體上加一塊橡皮泥，它和中間的物體一起運(yùn)動(dòng)，且原拉力F不變，那么加上物體以后，兩段繩的拉力Ta和Tb的變化情況是()A．Ta增大 B．Tb增大C．Ta減小 D．Tb減小【答案】：AD【解析】：設(shè)最左邊的物體質(zhì)量為m，最右邊的物體質(zhì)量為m′，整體質(zhì)量為M，整體的加速度a＝eq\f(F,M)，對最左邊的物體分析，Tb＝ma＝eq\f(mF,M)，對最右邊的物體分析，有F－Ta＝m′a，解得Ta＝F－eq\f(m′F,M).在中間物體上加上一個(gè)小物體，則整體的加速度a減小，因?yàn)閙、m′不變，所以Tb減小，Ta增大，A、D正確．8.(多選)如圖所示，總質(zhì)量為460kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180m時(shí)，以5m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)．若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g取10m/s2.關(guān)于熱氣球，下列說法正確的是()A．所受浮力大小為4830NB．加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C．從地面開始上升10s后的速度大小為5m/sD．以5m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230N【答案】：AD【解析】：熱氣球從地面剛開始上升時(shí)，由牛頓第二定律有F合＝F?。璵g＝ma，得熱氣球所受的浮力F浮＝m(g＋a)＝460×(10＋0.5)N＝4830N，則A項(xiàng)正確；氣球受重力、浮力和空氣阻力，若空氣阻力不變，合力不變，氣球應(yīng)勻加速上升，與題矛盾，可知阻力是變化的，則B項(xiàng)錯(cuò)誤；熱氣球以5m/s的速度勻速上升時(shí)，由平衡條件知，所受的空氣阻力Ff＝F?。璵g＝4830N－460×10N＝230N，則D項(xiàng)正確；熱氣球從地面上升10s內(nèi)，它做變加速運(yùn)動(dòng)，故10s時(shí)其速度大小不是5m/s，則C項(xiàng)錯(cuò)誤．9.(2019·遼寧葫蘆島模擬)如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速度v0沿逆時(shí)針方向運(yùn)行．t＝0時(shí)，將質(zhì)量m＝1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上，物體相對地面的vt圖象如圖乙所示．設(shè)沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g＝10m/s2.則()A．傳送帶的速率v0＝10m/sB．傳送帶的傾角θ＝30°C．物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5D．0～2s內(nèi)摩擦力對物體做功W＝－24J【答案】：ACD【解析】：由題圖可知，當(dāng)物體速度達(dá)到v0＝10m/s時(shí)，加速度的大小發(fā)生了變化，這是因?yàn)榇藭r(shí)物體與傳送帶達(dá)到共速，物體受到的滑動(dòng)摩擦力變向所致，故A正確；0～1s內(nèi)物體的加速度為a1＝10m/s2,1～2s內(nèi)為a2＝2m/s2，則有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，聯(lián)立解得θ＝37°，μ＝0.5，故B錯(cuò)誤，C正確；設(shè)物體的兩段位移為x1、x2，則有x1＝eq\f(v02,2a1)＝eq\f(102,2×10)m＝5m，x2＝eq\f(v2－v02,2a2)＝eq\f(122－102,2×2)m＝11m，摩擦力對物體做的功為W＝W1＋W2＝μmgcosθ×x1－μmgcosθ×x2＝－24J，故D正確．10.(2019·廣東湛江一中等“四?！甭?lián)考)如圖甲所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板．滑塊和木板的水平速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．某同學(xué)根據(jù)圖象作出如下一些判斷，正確的是()A．滑塊和木板始終存在相對運(yùn)動(dòng)B．滑塊始終未離開木板C．滑塊的質(zhì)量小于木板的質(zhì)量D．木板的長度為eq\f(v0t1,2)【答案】：B【解析】：由題意知，滑塊在木板的摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，木板在滑塊的摩擦力作用下做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最終兩者相對靜止，一起運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由圖乙可知，最終滑塊與木板速度相等，它們相對靜止，滑塊沒有滑離木板，故B正確；由于滑塊、木板間相互作用的摩擦力分別使滑塊、木板產(chǎn)生加速度，所以滿足mam＝MaM，由圖象知，在t1時(shí)間內(nèi)勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度小于勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度，即am<aM，所以可知m>M，即滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；兩物塊相對靜止時(shí)，兩者的位移差x＝eq\f(v0＋v,2)t1－eq\f(v,2)t1＝eq\f(v0t1,2)，則木板長度大于或等于eq\f(v0t1,2)，故D錯(cuò)誤.11.(2019·河南重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)北京已獲得2022年冬奧會(huì)舉辦權(quán)！如圖所示，俯式冰橇是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一，其賽道可簡化為起點(diǎn)和終點(diǎn)高度差為120m、長度為1200m的斜坡．假設(shè)某運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)開始，以平行賽道的恒力F＝40N推動(dòng)質(zhì)量m＝40kg的冰橇開始沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)，出發(fā)4s內(nèi)冰橇發(fā)生的位移為12m,8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運(yùn)動(dòng)直到終點(diǎn)．設(shè)運(yùn)動(dòng)員登上冰橇前后冰橇速度不變，不計(jì)空氣阻力，求：(g取10m/s2，取賽道傾角的余弦值為1，正弦值按照題目