2011屆課件-高三物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 第2講兩類動力學(xué)問題超重和失重課時作業(yè) 新人教版

第三章 第2講(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！)1(2009年安徽卷)為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯無人乘行時，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示那么下列說法中正確的是()A顧客始終受到三個力的作用B顧客始終處于超重狀態(tài)C顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下【解析】當(dāng)電梯勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時，顧客只受兩個力的作用，即重力和支持力，故A、B都不對；由受力分析可知，加速時顧客對扶梯有水平向左的摩擦力，故此時顧客對扶梯作用力的方向指向左下方，而勻速時沒有摩擦力，此時方向豎直向下，故選C.【答案】C2在2008年北京奧運(yùn)會上，比利時選手埃勒博第一跳輕松躍過2.05米的橫桿，憑借這一成績獲得北京奧運(yùn)會女子跳高冠軍，假設(shè)埃勒博體重為m50 kg.忽略空氣阻力g取10 m/s2，則下列說法正確的是()A埃勒博下降過程處于失重狀態(tài)B埃勒博起跳以后在上升過程處于超重狀態(tài)C埃勒博起跳時地面對她的支持力大于她的重力D起跳以后上升過程和下降過程均處于失重狀態(tài)【解析】上升和下降過程中，埃勒博只受到重力作用，加速度向下，均處于失重狀態(tài)，A、D選項均正確B選項錯誤；起跳時埃勒博向上加速，加速度向上，地面對她的支持力大于她的重力，C選項正確【答案】ACD3如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體距傳送帶左端的距離為L，穩(wěn)定時繩與水平方向的夾角為，當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度作逆時針轉(zhuǎn)動時(v1<v2)，繩中的拉力分別為F1、F2；若剪斷細(xì)繩時，物體到達(dá)左端的時間分別為t1、t2，則下列說法正確的是()AF1<F2 BF1F2Ct1一定大于t2 Dt1可能等于t2【解析】皮帶以不同的速度運(yùn)動，物體所受的滑動摩擦力相等，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故F1F2.物體在兩種不同速度下運(yùn)動時有可能先加速再勻速，也可能一直加速，故t1可能等于t2.【答案】BD4如下圖所示，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內(nèi)小車可能是()A向右做加速運(yùn)動 B向右做減速運(yùn)動C向左做加速運(yùn)動 D向左做減速運(yùn)動【解析】本題考查牛頓第二定律中已知受力情況分析物體運(yùn)動狀態(tài)這一知識點(diǎn)由于小球與車相對靜止，故小球與小車具有相同的加速度而小球所受合力即為彈簧的彈力，已知彈簧處于壓縮狀態(tài)，故小球受到的合力方向向右，由牛頓第二定律可知其加速度方向亦向右，但不能確定其速度方向，若小車向右運(yùn)動，加速度方向也向右，加速度與速度方向相同，則小車做勻加速直線運(yùn)動；若小車向左運(yùn)動，而加速度方向向右，加速度方向與速度方向相反，則小車做勻減速直線運(yùn)動，故A、D項正確【答案】AD5如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d點(diǎn)為最低點(diǎn)每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速度為0)，用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d點(diǎn)所用的時間，則()At1t2t3Bt1t2t3Ct3t1t2 Dt1t2t3【解析】設(shè)P為圓上的任一點(diǎn)，adP，sPd2Rcos ，由sat2，且agcos ，則t2，顯然t與無關(guān)，故D項正確【答案】D6(2009年北京卷)如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，則()A將滑塊由靜止釋放，如果>tan ，滑塊將下滑B給滑塊沿斜面向下的初速度，如果<tan ，滑塊將減速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動，如果tan ，拉力大小應(yīng)是2mgsin D用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果tan ，拉力大小應(yīng)是mgsin 【解析】對放在斜面上的滑塊受力分析，當(dāng)mgsin mgcos ，即tan 時，滑塊受力平衡，若先前靜止，則滑塊靜止；若有向下的初速度，則做勻速運(yùn)動A中，>tan ，滑塊靜止在斜面上不會下滑；B中，滑塊要加速下滑；C中，拉力沿斜面向上，滑動摩擦力向下，則拉力的大小為2mgsin ；D中，滑塊沿斜面向下勻速滑動，不需要外力作用【答案】C7如圖所示為雜技“頂桿”表演，一人站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時，竿對“底人”的壓力大小為()A(Mm)gmaB(Mm)gmaC(Mm)gD(Mm)g【解析】考查牛頓第二定律的應(yīng)用，超重、失重概念將桿和人看成一個整體，當(dāng)人以加速度a加速下滑時，人處于失重狀態(tài)，失重量為ma，因此系統(tǒng)對支持物的壓力會比重力小ma，因此竿對人的壓力為(Mm)gma，A項正確本題難度中等【答案】A8(2009年合肥十中高三第二次階段性考試)兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個圓環(huán)，兩個圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著一個物體，如圖所示當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動時，A的懸線與滑桿垂直，B的懸線豎直向下，則()AA圓環(huán)與滑桿間沒有摩擦力BB圓環(huán)與滑桿間沒有摩擦力CA圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動DB圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動【解析】由于A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直，對物體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsin ，對整體研究，整體沿滑桿向下運(yùn)動，整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零，A正確；對B圓環(huán)連接的物體研究，由于連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向，合力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受到的合力必為零，物體和圓環(huán)一起做勻速運(yùn)動D正確【答案】AD9用同種材料制成傾角為30°的斜面和長水平面，斜面長2.4 m且固定，一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開始自由下滑，當(dāng)v02 m/s時，經(jīng)過0.8 s后小物塊停在斜面上多次改變v0的大小，記錄下小物塊從開始運(yùn)動到最終停下的時間t，作出tv0圖象，如下圖所示，則下列說法中正確的是()A小物塊在斜面上運(yùn)動時加速度大小為2.5 m/s2B小物塊在斜面上運(yùn)動時加速度大小為0.4 m/s2C小物塊與該種材料間的動摩擦因數(shù)為D由圖可推斷若小物塊初速度繼續(xù)增大，小物塊的運(yùn)動時間也隨速度均勻增大【解析】從圖象可知加速度為a2.5 m/s2，所以A正確，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律有mamgcos mgsin ，得到，C正確；隨著初速度增大，小物塊會滑到水平面上，規(guī)律將不再符合圖象中的正比關(guān)系，所以D錯誤【答案】AC10(2010年湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)完整的撐桿跳高過程可以簡化成如下圖所示的三個階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落在第二十九屆北京奧運(yùn)會比賽中，俄羅斯女運(yùn)動員伊辛巴耶娃從靜止開始以加速度a1.25 m/s2勻加速助跑，速度達(dá)到v9.0 m/s時撐桿起跳，到達(dá)最高點(diǎn)時過桿的速度不計，過桿后做自由落體運(yùn)動，重心下降h24.05 m時身體接觸軟墊，從接觸軟墊到速度減為零的時間t0.90 s已知伊辛巴耶娃的質(zhì)量m65 kg，重力加速度g10 m/s2，不計空氣的阻力求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離；(2)假設(shè)伊辛巴耶娃從接觸軟墊到速度減為零的過程中做勻減速運(yùn)動，求軟墊對她的作用力大小【解析】(1)設(shè)助跑距離為x，由運(yùn)動學(xué)公式v22ax解得：x32.4 m.(2)運(yùn)動員過桿后做自由落體運(yùn)動，設(shè)接觸軟墊時的速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式有：v22gh2設(shè)軟墊對運(yùn)動員的作用力為F，由牛頓第二定律得Fmgma由運(yùn)動學(xué)公式a解得：F1 300 N.【答案】(1)32.4 m(2)1 300 N11(2009年浙江六校聯(lián)考)如圖甲所示，質(zhì)量為M的木板靜止在粗糙的水平地面上，在木板的左端放置一個質(zhì)量為m、大小可以忽略的鐵塊，已知Mm1 kg，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)10.4，木板與地面間的動摩擦因數(shù)20.1，取g10 m/s2，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力試求：甲乙(1)若木板長L1 m，給鐵塊一初速度v04 m/s使之向右運(yùn)動，問：經(jīng)過多長時間鐵塊運(yùn)動到木板的右端？(2)若在木板(足夠長)的右端施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，請通過計算在圖乙所給的坐標(biāo)系中畫出鐵塊受到的摩擦力Ff的大小隨拉力F大小變化的圖象【解析】(1)研究鐵塊m1mgma1，a14 m/s研究木板M1mg2(mgMg)Ma2，a22 m/s2Lv0ta1t2a2t2解得：t11 s(舍去)t2s，經(jīng)過1/3 s鐵塊運(yùn)動到木板的右端(2)當(dāng)F2(mgMg)，即F2 N時，F(xiàn)f0 N當(dāng)2(mgMg)<F10 N時，M、m相對靜止F2(mgMg)(mM)aFfma即：Ff1(N)當(dāng)10 N<F時，m相對M滑動，此時摩擦力Ff1mg4 N摩擦力Ff的大小隨拉力F大小變化如下圖所示【答案】(1) s(2)如下圖12如下圖所示，長L1.5 m，高h(yuǎn)0.45 m，質(zhì)量M10 kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動當(dāng)木箱的速度v03.6 m/s時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力F50 N，并同時將一個質(zhì)量m1 kg的小球輕放在距木箱右端的P點(diǎn)(小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時相對于地面的速度為零)，經(jīng)過一段時間，小球脫離木箱落到地面木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計取g10 m/s2.求：(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間；(2)小球放在P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動的最大位移；(3)小球離開木箱時木箱的速度【解析】(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間由hgt2t s0.3 s.(2)小球放到木箱上后相對地面靜止木箱的加速度為a1 m/s27.2 m/s2木箱向右運(yùn)動的最大位移為：x1 m0.9 m.(3)x1小于1 m，所以小球不會從木箱的左端掉下木箱向左運(yùn)動的加速度為a2 m/s22.8 m/s2設(shè)木箱向左運(yùn)動的距離為x2時，小球脫離木箱x2x10.9 m0.5 m1.4 m設(shè)木箱向左運(yùn)動的時間為t2，由xat2得t2 s1 s小球剛離開木箱瞬間，木箱的速度方向向左，大小為v2a2t22.8×1 m/s2.8 m/s.【答案】(1)0.3 s(2)0.9 m(3)2.8 m/s