【文档说明】高考物理一轮复习(通用版)分层限时跟踪练9 Word版含解析.doc,共(9)页,254.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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分层限时跟踪练(九)(限时40分钟)一、单项选择题1.(2014·重庆高考)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t
图象可能正确的是()【解析】不受空气阻力的物体,运动过程中加速度不变,vt图象为图中虚线所示.受空气阻力大小与速率成正比关系的物体,上升过程中:mg+kv=ma,a=g+kvm,开始时加速度最大,上升过程中a始终大于g,实线v-t图象
斜率均大于虚线斜率,只有选项D符合题意.【答案】D2.如图3-3-13所示,质量为5kg的滑块A处于水平地面上并受到水平向左的恒力F作用,质量为2kg的滑块B紧靠滑块A(A、B两滑块接触面竖直)且刚好不下落.已知滑块A与滑块B间的动摩擦因数为μ=0.4,地面光滑,最大静摩擦
力等于滑块摩擦力,重力加速度g=10m/s2.则恒力F的大小为()图3-3-13A.100NB.125NC.175ND.200N【解析】对滑块B受力分析,滑块B紧靠滑块A刚好不下落时,滑块B受到竖直向下的重力mBg、水平向左的弹力FN和竖直向上的最大静摩擦力Ff作用,mBg=Ff=
μFN,FN=mBa,代入已知数据可得a=25m/s2;对A、B两个滑块组成的整体,根据牛顿第二定律有F=(mA+mB)a=175N,选项C正确.【答案】C3.物块A、B的质量分别为m和2m,用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上.对B施加向右的水平拉力F,稳定后A、B相对静止地在
水平面上运动,此时弹簧长度为l1;若撤去拉力F,换成大小仍为F的水平推力向右推A,稳定后A、B相对静止地在水平面上运动,此时弹簧长度为l2.则下列判断正确的是()图3-3-14A.弹簧的原长为l1+l22B.两种
情况下稳定时弹簧的形变量相等C.两种情况下稳定时两物块的加速度不相等D.弹簧的劲度系数为Fl1-l2【解析】由题意可知两种情况下物块的加速度大小相等为a=F3m,方向水平向右,所以C错误.设弹簧的原长为l0,弹簧的劲度系数为k,则有k(l1-l0)=ma,k(l0-l2)=2ma,
解得l0=2l1+l23,k=Fl1-l2,A、B错误,D正确.【答案】D4.(2016·合肥模拟)一足够长的倾角为θ的斜面固定在水平面上,在斜面顶端放置一长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为μ,木板上固定一力传感器,
连接传感器和光滑小球的是一平行于斜面的轻杆,如图3-3-15所示,当木板固定时,传感器的示数为F1.现由静止释放木板,木板沿斜面下滑,稳定时传感器的示数为F2.则下列说法正确的是()图3-3-15A.稳定后传感器的示数一定为
零B.tanθ=μF1F2C.tanθ=F1μF2D.tanθ=F2μF1【解析】设木板与小球的质量分别为M和m,对小球由平衡条件和牛顿第二定律得F1-mgsinθ=0,mgsinθ-F2=ma,对木板和小球整体由
牛顿第二定律得(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a,则a<gsinθ,故F2=mgsinθ-ma>0,A错误;由以上各式联立解得tanθ=μF1F2,B正确,C、D错误.【答案】B5.(2016·日照模拟)如图3-3-16所
示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数均为μ,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.在物块放到木板上
之后,木板运动的速度—时间图象可能是()图3-3-16【解析】在未达到相同速度之前,木板的加速度为-μmg-μ·2mg=ma1,a1=-3μg;达到相同速度之后,木板和物块一起向右匀减速运动,加速度为-μ·2mg=2ma2,a2=-μg.故选A.【答案】A二、多项选择题6.
如图3-3-17所示,斜面上两物块A、B的质量分别为M和m,A、B间用一个轻杆相连,A与斜面间的动摩擦因数为μ,B与斜面间无摩擦,斜面倾角为θ,下列说法正确的是()图3-3-17A.若A和B匀速下滑,则杆对A的作用力为零B.若A和B匀速下滑,则杆对A的作用力为mgsinθC.若A和
B匀加速下滑,则杆对A的作用力为零D.若A和B匀加速下滑,则杆对A的作用力小于μmgcosθ【解析】当A和B匀速下滑时,对B分析,有mgsinθ=F,F为杆对B沿斜面向上的作用力,与杆对A的作用力大小相等,A选项错误,B选项正确;当A和B匀加速下滑时,对A、B和轻杆组成的整体分析有(M+m
)gsinθ-μMgcosθ=(M+m)a,设杆对B的作用力与杆对A的作用力大小为F′,对B分析有mgsinθ-F′=ma,得F′=μMmgcosθ/(M+m)<μmgcosθ,C选项错误,D选项正确.【答案】BD7.物体A、B原来静止于光滑水平面上.从
t=0时刻开始,A沿水平面做直线运动,速度随时间变化的图象如图3-3-18甲所示;B受到如图乙所示的水平拉力作用.则在0~4s时间内()图3-3-18A.物体A所受合力保持不变B.物体A的速度不断减小C.2s末物体B改变运动方向D.2s末物体B速度达到最大【解析】由
题图甲可知,物体A做匀变速直线运动,物体A所受合力保持不变,物体A的速度先减小后增大,选项A正确,B错误;2s末物体B所受水平拉力为零,加速度为零,速度方向不变,速度达到最大值,选项C错误,D正确.【答案】AD8.如图3-3-19甲所示,在光滑水平面上叠放着A、B
两物体,现对A施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得物体A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示.已知重力加速度为g=10m/s2,由图线可知()图3-3-19A.物体A的质量mA=2kgB.物体A的质量mA=6kgC.物体A、B间的动摩擦因数μ=0.2D.物体A、B间的动摩擦因数μ=0.6【
解析】a-F图线的斜率等于质量的倒数,由图可知,拉力F>48N后,图线斜率变大,表明研究对象质量减小,物体A、B间发生相对滑动,故mA+mB=1k1=8kg,mA=1k2=6kg.由图象知:当F=60N时,a=8m/s2,又F-
μmAg=mAa,解得μ=0.2.【答案】BC9.(2016·大连模拟)如图3-3-20所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为θ,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做加速直线运动,下列说法正确
的是()图3-3-20A.Q对地面的压力一定为2mgB.若Q与地面间的动摩擦因数为μ,则μ=F2mgC.若P、Q之间光滑,则加速度a=gtanθD.若运动中逐渐减小F,则地面与Q间的摩擦力也逐渐减小【解析
】木块P、Q组成的整体竖直方向受力平衡,所以地面对Q的支持力为2mg,由牛顿第三定律可知,Q对地面的压力为2mg,A正确;由Ff=μFN可知μ=FfFN=Ff2mg,因为两木块一起做加速运动,所以F>Ff,B错误;若P、Q间光滑,则P受力如图所示,P所受合力FP=mgtan
θ,因整体无相对运动,P的加速度与整体加速度相同,即a=gtanθ,C正确;地面与Q间的滑动摩擦力只与地面和Q间的动摩擦因数及Q对地面的压力有关,与推力F无关,D错误.【答案】AC二、非选择题10.(2016·湘潭检测)如图3-3-21所示,在光滑水平桌面
上放有长木板C,在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A、B与长木板C间的动摩擦因数为μ,A、B、C的质量均为m,开始时,B、C静止,A以某一初速度v0向右做匀减速运动,设物块B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:图3-3-
21(1)物块A运动过程中,物块B受到的摩擦力大小;(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v0应满足的条件.【解析】(1)设A在C板上滑动时,B相对于C板不动,则对B、C有μmg=2ma,a=μg2,B受到的摩擦力FfB=ma=12μmg,由于ffB<μmg,所以FfB=12μm
g.(2)要使物块A刚好与物块B发生碰撞,物块A运动到物块B处时,A、B的速度相等,设此时速度为v1、物块A的位移为x1、木板C在此过程中的位移为x2,则v1=v0-μgt=12μgt得v1=v0/3对A:μmg=maA,v2
1-v20=-2aAx1,对B、C:v21-0=2ax2,x1-x2=x,联立上述各式解得v0=3μgx,要使物块A、B相碰的条件是v0>3μgx.【答案】(1)12μmg(2)v0>3μgx11.如图3-3-22所示,质量分别为m1=3kg和m2=1kg的A、B放在固定在地面上的光滑斜面上
,斜面倾角为θ=37°,A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现对A施加一水平力F使A和B保持相对静止一起沿斜面运动,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求力F的大小范围.图3-3
-22【解析】A与B之间的最大静摩擦力为fm=μm2g=2N对物体B,水平方向的加速度为ax=amcosθfm=m2axam=2.5m/s2若沿斜面向下加速,对A和B组成的整体有:(m1+m2)gsinθ-F1cosθ=(m1+m2)amF1
=17.5N若沿斜面向上加速,对A和B组成的整体有:F2cosθ-(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)amF2=42.5N所以力F的大小范围为17.5N≤F≤42.5N.【答案】17.5N≤F≤4
2.5N12.(2016·衡水模拟)如图3-3-23甲所示,倾角θ=37°的斜面由粗糙的AB段和光滑的BC段组成,质量m=1kg的物体(可视为质点)在平行于斜面的恒定外力F作用下由A点加速下滑,运动到B点时,力F突然反向(大小不变),其v-t图象如图乙所示,物体滑到C点时速度恰好为零.
取sin37°=0.6,重力加速度g=10m/s2,求:图3-3-23(1)外力F的大小及物体在AB段与斜面间的动摩擦因数μ;(2)物体从A运动到C的平均速度大小.【解析】(1)由v-t图象可知物体在AB段的加速度为a1=Δv1Δt1=10m/s2在BC段的加速度
为a2=Δv2Δt2=-2m/s2由牛顿第二定律知,物体在AB段有F+mgsinθ-μmgcosθ=ma1在BC段有mgsinθ-F=ma2联立解得F=8N,μ=0.5.(2)由运动学规律知物体从B到C经历的时间为t2=Δva2=-10
-2s=5s物体从A运动到B的位移为x1=v2t1=5m物体从B运动到C的位移为x2=v2t2=25m物体从A运动到C的平均速度大小v-=x1+x2t1+t2=5m/s.【答案】(1)8N0.5(2)5m/s