高一物理动力学能力提升.docx
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高一物理动力学能力提升
动力学整合提升
（时间：
90分钟 满分：
120分）
第Ⅰ卷（选择题，共75分）
一、选择题（本题包括15小题，每小题5分，共75分，每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1．（2010·山东济南一模）如图1所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物体以某一初速度沿劈的粗糙斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中
A．地面对物体M的摩擦力先向左后向右图1
B．地面对物体M的摩擦力方向没有改变
C．地面对物体M的支持力总小于（M＋m）g
D．地面对物体M的摩擦力大小不同
2．手握轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮C，支持着悬挂重物的绳子，如图2所示，现保持滑轮C的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮C的作用力将
A．变大 B．不变
C．变小D．无法确定
图2
3．（2010·安徽省合肥模拟）如图3所示，斜面固定在地面上，倾角为37°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2），质量为1kg的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.8.若取初速度方向为正方向，最大静摩擦力按滑动摩擦力处理，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是图4中的
图3图4
4．（2009·保定模拟）两倾斜的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体，如图5所示．当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则
A．A环与杆无摩擦力B．B环与杆无摩擦力
C．A环做的是匀速运动D．B环做的是匀速运动
图5
5．如图6所示，表面粗糙的固定斜面顶端有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则
A．Q受到的摩擦力一定变小
B．Q受到的摩擦力一定变大
C．轻绳上拉力一定变小图6
D．轻绳上拉力一定不变
6．（2010·山东理综）如图7所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是
A．N＝m1g＋m2g－Fsinθ
B．N＝m1＋m2g－Fcosθ
C．f＝Fcosθ
D．f＝Fsinθ图7
7．在2008年5月12日的汶川大地震的救援过程中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达到v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以速度v2着地．他的速度图象如图8所示．下列关于该空降兵在0～t1或t1～t2时间内的平均速度
的结论正确的是
A．0～t1，
＝
B．t1～t2，
＝
C．t1～t2，
＞
D．t1～t2，
＜
图8
8．两物体从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距
A．gt2B．3gt2/8
C．3gt2/4D．gt2/4
9．某军事试验场正在平地上试射地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹的v－t图象如图9所示，则下述说法中正确的是
A．0～1s内导弹匀速上升
B．1s～2s内导弹静止不动
C．3s末导弹上升到最高点
D．5s末导弹恰好回到出发点
图9
10．（2010·天津理综）质点做直线运动的v－t图象如图10所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为
A．0.25m/s 向右B．0.25m/s 向左
C．1m/s 向右D．1m/s 向左
图10
11．（2009·宁夏高考）如图11所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木块上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为
A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动
C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动
D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零图11
12．木箱以大小为2m/s2的加速度水平向右做匀减速运动．在箱内有一轻弹簧，其一端被固定在箱子的右侧壁，另一端拴接一个质量为1kg的小车，木箱与小车相对静止，如图12所示，不计小车与木箱之间的摩擦．下列判断正确的是
A．弹簧被压缩，弹簧的弹力大小为10N
B．弹簧被压缩，弹簧的弹力大小为2N
C．弹簧被拉伸，弹簧的弹力大小为10N
D．弹簧被拉伸，弹簧的弹力大小为2N
图12
13．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为
A．2
B．M－
C．2M－
D．0
图13
14．如图14所示，某一旅游景区的倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车箱与钢索匀加速向上运动时，车箱中的人对箱底的压力为其体重的1.25倍（车箱底始终保持水平），则车箱对人的摩擦力是体重的
A.
倍B.
倍
C.
倍D.
倍
图14
15．一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图15所示状态．设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是
A．若小车向左运动，FN可能为零
B．若小车向左运动，FT可能为零
C．若小车向右运动，FN不可能为零
D．若小车向右运动，FT不可能为零图15
选择题答题栏
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
11
12
13
14
15
第Ⅱ卷（非选择题，共45分）
二、实验题（本题包括2小题，共20分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）
16．（8分）某一同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，在桌面上平放方木板，并在方木板上铺放白纸（用图钉固定），再将橡皮条一端固定在方木板上，另一端拴好细绳套后，先用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的结点伸长到纸面内某一点O，这时应记下_______________________、__________________、__________________，然后换用一只弹簧测力计拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到同一位置O，这时记下____________________________、____________________________.
17.（12分）在”研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车做匀变速运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，其他各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.
（1）根据学过的知识可以求出小车在B点的速度大小为vB＝___________m/s，
CE间的平均速度大小为___________m/s；
（2）以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如图
所示，请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；
（3）根据图线可得小车运动的加速度大小为________
m/s2.
三、计算题（本题包括2小题，共25分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
18．（10分）如图16所示，质量为m1＝5kg的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2＝10kg，且始终静止，取g＝10m/s2，求：
图16
（1）滑块对斜面的摩擦力大小．
（2）地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小．（斜面体始终静止）
19．（15分）总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图17所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图象求：
（g取10m/s2）
图17
（1）t＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小．
（2）估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功．
（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．
参考答案
1.解析 物体上滑时的加速度大小为a1＝gsinθ＋μgcosθ，下滑时的加速度大小为a2＝gsinθ－μgcosθ，方向均沿斜面向下，可分解为竖直向下和水平向左，如图甲所示．
对整体进行受力分析如图乙所示，竖直方向有向下的加速度：
地面对物体M的支持力始终小于（M＋m）g，选项C正确；水平方向有向左的加速度：
地面对物体M的摩擦力（静摩擦）的方向始终水平向左，考虑到a1＞a2，上滑时地面对物体M的摩擦力大于下滑时地面对物体M的摩擦力，选项B、D正确而A错误．
答案 BCD
2.解析 杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不变，故杆对滑轮C的作用力不变．
答案 B
3.解析 滑块开始受沿斜面向上的滑动摩擦力Ff＝μmgcos37°＝6.4N，方向与规定的正方向相反；速度减为零后，受静摩擦力，由力的平衡知静摩擦力大小为mgsin37°＝6.0N，小于最大静摩擦力（按滑动摩擦力）6.4N，方向也与规定的正方向相反，故选项A对．
答案 A
4.答案 AD
5.解析 由于物块Q所受的静摩擦力的方向无法判断，当加一水平向左的恒力后，Q所受的静摩擦力可能变大，也可能变小，A、B错误．物块P处于静止状态，则绳上拉力等于物块P的重力，不发生变化，所以D正确．
答案 D
6.解析 将（m1＋m2）看作一个整体，在竖直方向，Fsinθ＋N＝（m1＋m2）g，在水平方向，Fcosθ＝f，故选项A、C正确．
答案 AC
7.解析 根据题意0～t1时间内，空降兵做自由落体运动，平均速度为
＝
，A正确；t1～t2时间内，空降兵做变速直线运动，v－t图象与两坐标轴所包围的”面积”小于他做匀减速直线运动时图象所包围的”面积”，故
＜
＝
，D正确．
答案 AD
8.解析 当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落
时间，此时离地高度h1＝
gt2－
g
2；第二个物体下落时的高度h2＝
g
2，则待求距离Δh＝h1－h2＝
gt2－2×
g
2＝
.
答案 D
9.解析 在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，故0～1s内导弹匀加速上升，1s～2s内导弹匀速上升，第3s时导弹速度为0，即上升到最高点，故选项A、B错，C对；v－t图线与时间轴包围的”面积”表示位移，在0～3s内，s1＝
×（1＋3）×30m＝60m，在3s～5s内，s1＝－
×2×60m＝－60m，所以s＝s1＋s2＝0，即5s末导弹又回到出发点，选项D对．
答案 CD
10.解析 在v－t图象中，图线与横轴所围”面积”代表位移，0～3s内，s1＝3m，向右；3～8s内，s2＝－5m，负号表示向左，则0～8s内位移s＝s1＋s2＝－2m，向左，
＝
＝－0.25m/s，向左，选项B正确．
答案 B
11.解析 如图所示，分别对木板和物块进行受力分析可知：
撤掉拉力后，因物块与木板间还有相对运动，则物块速度v物＜v木（木板速度），物体受摩擦力Ff向右，使物体向右做加速运动，而木板受物块的摩擦力Ff′向左，使木板向右做减速运动，直到v木＝v物，二者相对静止时一起向右匀速运动．撤掉拉力后，物块与木板系统动量守恒，系统末速度不可能为0，故B、C正确，A、D错误．
答案 BC
12.解析 由木箱水平向右做匀减速运动可知小车加速度方向水平向左，小车所受合外力方向水平向左，弹簧向左的弹力提供合外力，弹力大小为F＝ma＝2N，B正确．
答案 B
13.解析 设气球受到阻力大小为f，当气球匀速下降时有Mg＝F＋f（①式）；当气球匀速上升时有（M－Δm）g＋f＝F（②式）．①②联立解得Δm＝2
，只有选项A正确．
答案 A
14.解析 设车箱的加速度为a，将加速度a水平、竖直分解，在竖直方向上，FN－mg＝masin37°，FN＝1.25mg.在水平方向上，Ff＝macos37°.联立解出Ff＝
mg.
答案 B
15．解析 以小球为研究对象，由牛顿第二定律可知：
当小车有向左的加速度（向左加速或向右减速）时，FN一定不为0，FT可能为零；当小车有向右的加速度（向右加速或向左减速）时，FT一定不为零，FN可能为零．故选项A、B正确．
答案 AB
16.解析 第一次用两只弹簧测力计拉橡皮条使结点伸长到纸面内某一位置O时，应记下①结点所到达位置O，②两只弹簧测力计的示数，③两只弹簧测力计拉力的方向．第二次用一只弹簧测力计拉橡皮条时，当结点到达同一位置O时，应记下④弹簧测力计的示数，⑤弹簧测力计拉力的方向．
答案 结点所到达位置O 两只弹簧测力计的示数 两只弹簧测力计拉力的方向 弹簧测力计的示数 弹簧测力计拉力的方向
解析
（1）相邻两个计数点间的时间间隔为t＝0.1s，
所以vB＝0.25m/s，
vCE＝0.45m/s.
（2）v－t图线如图所示．
（3）在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，即
a＝1.0m/s2.
18.解析
（1）用隔离法：
对滑块作受力分析，如图甲所示，在平行斜面的方向上
F＝m1gsin30°＋Ff
所以Ff＝F－m1gsin30°＝（30－5×10×0.5）N＝5N.
由牛顿第三定律可知：
滑块对斜面的摩擦力大小为5N.
（2）用整体法：
因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当作一个整体来研究，其受力如图乙所示，
由图乙可知：
在水平方向上有
F地＝Fcos30°＝15
N
在竖直方向上，有
FN地＝（m1＋m2）g－Fsin30°＝135N.
答案
（1）5N
（2）15
N 135N
19.解析
（1）从题图中可以看出，在t＝2s之前运动员做匀加速运动，其加速度大小为
a＝
＝
m/s2＝8m/s2
设此过程中运动员受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律有
mg－f＝ma
解得f＝m（g－a）＝80×（10－8）N＝160N.
（2）从题图中由面积估算得出运动员在14s内下落了39.5×2×2m＝158m.
根据动能定理，有mgh－Wf＝
mv2
所以有
Wf＝mgh－
mv2＝
J≈1.25×105J.
（3）14s后运动员做匀速运动的时间为t′＝
＝
s＝57s.
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t总＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s.
答案
（1）8m/s2 160N
（2）158m 1.25×105J（3）71s
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