（江蘇專用）2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)22 動(dòng)力學(xué)兩類基本問題（二）加練半小時(shí).docx

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22 動(dòng)力學(xué)兩類基本問題（二） 1．若要求汽車空載時(shí)的制動(dòng)距離是：當(dāng)速度為50 km/h時(shí)，客車不超過19 m，卡車不超過21 m．如果客車和卡車質(zhì)量之比為19∶21，制動(dòng)時(shí)所受阻力不變，在剛好滿足上述要求時(shí)，客車和卡車(　　) A．所受阻力之比為19∶21 B．加速度之比為21∶19 C．所受阻力做功之比為21∶19 D．制動(dòng)時(shí)間之比為21∶19 2．(2018四川瀘州一檢)如圖1所示，B是水平地面上AC的中點(diǎn)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊以某一初速度從A點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)停止．小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度等于它在A點(diǎn)時(shí)速度的一半．則小物塊與AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和其與BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2的比值為(　　) 圖1 A．1 B．2 C．3 D．4 3．如圖2所示，質(zhì)量為M、中空為半球形的光滑凹槽放置在光滑水平地面上，光滑凹槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動(dòng)凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對(duì)靜止時(shí)，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成α角．則下列說法正確的是(　　) 圖2 A．小鐵球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽對(duì)小鐵球的支持力為 C．系統(tǒng)的加速度為a＝gtanα D．推力F＝Mgtanα 4．(多選)(2017四川自貢一診)如圖3所示，豎直擋板對(duì)小球的彈力為FN1，小車斜面對(duì)小球的彈力為FN2.若小車向左加速運(yùn)動(dòng)且加速度a逐漸增加，則(　　) 圖3 A．FN2逐漸減小 B．FN2不變 C．FN1逐漸增大 D．FN1與FN2的合力有可能不變 5．(2017江西南昌一模)在傾角θ＝37的粗糙斜面上有一質(zhì)量m＝2 kg的物塊，物塊受如圖4甲所示的水平方向恒力F的作用，t＝0時(shí)刻物塊以某一速度從斜面上A點(diǎn)沿斜面下滑，在t＝4 s時(shí)滑到水平面上，此時(shí)撤去F，在這以后的一段時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，已知A點(diǎn)到斜面底端的距離x＝18 m，物塊與各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，不考慮轉(zhuǎn)角處機(jī)械能損失，g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，求： 圖4 (1)物塊在A點(diǎn)的速度大??； (2)水平恒力F的大?。? 6．(2017 湖南省十三校第一次聯(lián)考)如圖5所示，質(zhì)量為10 kg的環(huán)在F＝140 N的恒定拉力作用下，沿粗糙直桿由靜止從桿的底端開始運(yùn)動(dòng)，環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，拉力F與桿以及桿與水平地面的夾角都為θ＝37，力F作用一段時(shí)間后撤去，環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.5 s后，速度減為零，取g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，桿足夠長(zhǎng)，求： 圖5 (1)拉力F作用的時(shí)間； (2)環(huán)運(yùn)動(dòng)到桿底端時(shí)的速度大?。? 7．在粗糙水平面上，一電動(dòng)玩具小車以v0＝4 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其正前方平鋪一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.6 m的正方形薄板，小車在到達(dá)薄板前某處立即關(guān)閉電源，靠慣性運(yùn)動(dòng)x＝3 m的距離后沿薄板一邊的中垂線平滑地沖上薄板．小車與水平面以及小車與薄板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1＝0.2，薄板與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1，小車質(zhì)量M為薄板質(zhì)量m的3倍，小車可看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)小車沖上薄板時(shí)的速度大??； (2)小車從剛沖上薄板到停止時(shí)的位移大?。? 答案精析 1．B　[由v2＝2ax，可得客車和卡車制動(dòng)時(shí)的加速度之比為＝＝21∶19，選項(xiàng)B正確；根據(jù)牛頓第二定律Ff＝ma，可得所受阻力之比＝＝1∶1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由Wf＝Ffx，可得所受阻力做功之比為＝＝19∶21，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由v＝at可得制動(dòng)時(shí)間之比為＝＝19∶21，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 2．C　[設(shè)小物塊在A點(diǎn)時(shí)速度大小為v，AB＝BC＝l，則在B點(diǎn)時(shí)速度大小為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2－(v)2＝2μ1gl，(v)2＝2μ2gl，解得μ1＝3μ2，C正確．] 3．C　[根據(jù)小鐵球與光滑凹槽相對(duì)靜止可知，系統(tǒng)有向右的加速度，對(duì)小鐵球受力分析如圖所示，小鐵球受到的合外力方向水平向右，凹槽對(duì)小鐵球的支持力為FN＝，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；小鐵球所受的合外力為F合＝mgtanα，由牛頓第二定律得a＝＝gtanα，選項(xiàng)C正確；分析凹槽和小鐵球整體，應(yīng)用牛頓第二定律得F＝(M＋m)a＝(M＋m)gtanα，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 4．BC　[對(duì)小球進(jìn)行受力分析，作出受力圖：重力mg、豎直擋板對(duì)小球的彈力FN1、斜面小車對(duì)球的彈力FN2.設(shè)加速度大小為a，斜面的傾角為α.根據(jù)牛頓第二定律得： 豎直方向：mg＝FN2cos α① 水平方向：FN1－FN2sin α＝ma② 由①看出，m、α不變，則FN2不變． 由②得，F(xiàn)N1＝FN2sin α＋ma. 則向左加速運(yùn)動(dòng)且加速度a逐漸增加時(shí)，F(xiàn)N1逐漸增大．故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．] 5．(1)5 m/s　(2)10.1 N 解析　(1)設(shè)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a 1，方向沿斜面向上，物塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)逆向思維為勻加速運(yùn)動(dòng)，則x＝vt＋a1t2 解得a1＝0.25 m/s2 物塊在A點(diǎn)的速度為v0＝v＋a1t＝5 m/s (2)設(shè)物塊與各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，有μmg＝ma2 由題圖乙可知a2＝2 m/s2 解得μ＝0.2 物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)所受的摩擦力為Ff，則 Fcosθ－mgsinθ＋Ff＝ma1 Ff＝μFN FN＝mgcosθ＋Fsinθ 解得F＝≈10.1 N. 6．(1)1 s　(2) m/s 解析　(1)撤去拉力F后， mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2， 0＝v1－a2t2， 解得v1＝5 m/s. 撤去拉力F前(注意桿對(duì)環(huán)的彈力的方向)： Fcosθ－mgsinθ－μ(Fsinθ－mgcosθ)＝ma1， v1＝a1t1， 所以t1＝1 s (2)根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ－μmgcosθ＝ma3 x＝(t1＋t2)， v2＝2a3x， 聯(lián)立解得v＝ m/s 7．(1)2 m/s　(2)1.25 m 解析　(1)設(shè)小車關(guān)閉電源后加速度大小為a1， 由牛頓第二定律得：μ1Mg＝Ma1① 設(shè)小車剛沖上薄板時(shí)速度為v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有： v12－v02＝－2a1x② ①②聯(lián)立，得：v1＝2 m/s③ (2)小車沖上薄板后，薄板上下兩表面受到的摩擦力方向相反，設(shè)薄板的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得： μ1Mg－μ2(M＋m)g＝ma2④ 小車沖上薄板后，薄板以a2加速，車仍以a1減速， 設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩者共速，則：v1－a1t＝a2t⑤ 聯(lián)立④⑤并代入數(shù)據(jù)，得：t＝0.5 s 則此時(shí)小車和薄板的速度大小v2＝1 m/s 該段時(shí)間，小車的位移：x1＝t＝0.75 m；薄板的位移： x2＝a2t2＝0.25 m 由于x1－x2＜L，所以小車未滑出薄板． 接著小車與薄板共同減速，設(shè)加速度大小為a3，有： μ2(M＋m)g＝(M＋m)a3⑥ 設(shè)車與薄板共同減速的位移大小為x3，有： v22＝2a3x3⑦ ⑥⑦式聯(lián)立解得x3＝0.5 m 所以小車從剛沖上薄板到停止時(shí)位移的大?。? x＝x1＋x3＝1.25 m