江苏省高考物理大一轮复习配套检测第三章特 动力学中常考的物理模型B含答案.docx

江苏省高考物理大一轮复习配套检测第三章特 动力学中常考的物理模型B含答案.docx

《江苏省高考物理大一轮复习配套检测第三章特 动力学中常考的物理模型B含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省高考物理大一轮复习配套检测第三章特 动力学中常考的物理模型B含答案.docx（6页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

江苏省高考物理大一轮复习配套检测第三章特动力学中常考的物理模型B含答案

特别策划　计算题突破

（一）——动力学中常考的物理模型（B）

1.（2015·南通一模）某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块（可视为质点）,滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.一人用水平恒力F1向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动.

（1）为使木板能向上运动,F1必须满足什么条件?

（2）若F1=22N,为使滑块与木板能发生相对滑动,F2必须满足什么条件?

（3）游戏中,如果滑块上移h=1.5m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功.现F1=24N,F2=16N,请通过计算判断游戏能否成功.

2.（2016·常州中学）如图甲所示,一长方体木板B放在水平地面上,木板B的右端放置着一个小铁块A,在t=0时刻同时突然给A、B初速度,其中A的初速度大小为vA=1m/s,方向水平向左;B的初速度大小为vB=14m/s,方向水平向右,木板B运动的v-t图象如图乙所示.已知A、B的质量相等,A与B及B与地面之间均有摩擦（动摩擦因数不等）,A与B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A始终没有滑出B,取重力加速度g=10m/s2.（提示:

t=3s时刻,A、B达到共同速度v=2m/s;3s时刻至A停止运动前,A向右运动的速度始终大于B的速度）求:

（1）站在水平地面上的人看来A向左运动的最大位移.

（2）B运动的时间及B运动的位移大小.

甲

乙

3.（2016·南通检测）如图所示,传送带与水平面间的夹角θ=37°,沿顺时针匀速转动.现把质量m=50kg的米袋轻轻放在底端A,并输送到顶端B,A、B间的距离L=20m.可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

（1）要使米袋能够被输送到传送带顶端,米袋与传送带间动摩擦因数应满足什么条件?

（2）若米袋与传送带间动摩擦因数μ=0.8,且米袋一直向上做匀加速直线运动,则米袋到达传送带顶端B时的速度vB多大?

（3）若米袋与传送带间动摩擦因数μ=0.8,改变传送带的速度大小v,可以调节米袋到达传送带顶端B的时间t,试写出t随v变化的关系式.

4.（2017·南师附中）如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F.当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到-F的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m-1.将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2.

（1）若恒力F=0,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间.

（2）图乙中BC为直线段,求该段恒力F的取值范围及-F函数关系式.

甲

乙

特别策划　计算题突破

（一）——动力学中常考的物理模型（B）

1.

（1）F1>20N　

（2）F2>13.2N　（3）游戏不能成功

【解析】

（1）滑块与木板间的滑动摩擦力f=μF1,

对木板应有f>Mg,

代入数据得F1>20N.

（2）对木板由牛顿第二定律有μF1-Mg=Ma1,

对滑块由牛顿第二定律有F2-μF1-mg=ma2,

要能发生相对滑动应有a2>a1,

代入数据可得F2>13.2N.

（3）对滑块由牛顿第二定律有F2-μF1-mg=ma3,

设滑块上升h的时间为t,则h=a3t2,

对木板由牛顿第二定律有μF1-Mg=Ma4,

设木板在t时间上升的高度为H,则H=a4t2,

代入数据可得H=0.75m.

由于H+L

2.

（1）由图乙可知,03s内A做匀变速运动,速度由

vA=-1m/s变为v=2m/s.

则其加速度大小为aA==m/s2=1m/s2,

方向水平向右.

当A水平向左运动速度减为零时,向左运动的位移最大,则

s==0.5m.

（2）设A与B之间的动摩擦因数为μ1,由牛顿第二定律得μ1mg=maA,

则μ1==0.1.

由图乙可知,03s内B做匀减速运动,其速度由vB=14m/s变为v=2m/s.

则其加速度大小为aB==m/s2=4m/s2,方向水平向左.

设B与地面之间的动摩擦因数为μ2,由牛顿第二定律得:

μ1mg+2μ2mg=maB,

则μ2==0.15.

3s之后,B继续向右做匀减速运动,由牛顿第二定律得

2μ2mg-μ1mg=maB',

则B的加速度大小为aB'=2μ2g-μ1g=2m/s2,

方向水平向左.

3s之后运动的时间为t2==s=1s,

则B运动的时间为t=t1+t2=4s,

04s内B的位移xB=t1+t2=25m,方向水平向右.

3.

（1）要使米袋能够被输送到传送带顶端B,则

μmgcosθ≥mgsinθ,

解得μ≥0.75.

（2）米袋到达传送带顶端B的过程

（μmgcosθ-mgsinθ）L=m,

解得vB=4m/s.

（3）由

（2）可知,当传送带速度v<4m/s时,米袋先加速至传送带的速度v,然后随传送带一起匀速运动.设米袋加速运动时的位移为x,加速度为a,则

μmgcosθ-mgsinθ=ma,

v2=2ax,

米袋运动的时间

t=+,

t=+（或4vt-5v2-80=0）.

当传送带速度v≥4m/s时,米袋一直做匀加速运动,则

米袋运动的时间恒为

t'==10s.

4.

（1）s　

（2）1N≤F≤3N　=

【解析】

（1）以初速度v0为正方向,物块的加速度大小am=μg=2m/s2,

木板的加速度大小aM==4m/s2,

由图乙知,板长L=1m,

滑块相对木板的路程L=v0t-amt2-aMt2,

联立解得t=s或t=1s.

当t=1s时,滑块的速度为2m/s,木板的速度为4m/s,而当物块从木板右端滑离时,滑块的速度不可能小于木板的速度,t=1s应舍弃,故所求时间为t=s.

（2）①当F较小时,物块将从木板右端滑下,当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端,且两者具有共同速度v,历时t1,则

aM'=,

v=v0-amt1=aM'·t1,

s=t1-t1=t1,

联立解得=.

由图乙知,相对路程:

s≤1m,

代入解得F≥1N.

②当F继续增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度,当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度a做匀加速运动,则:

a=

f=ma

由于静摩擦力存在最大值,所以f≤fmax=μmg=2N

联立解得F≤3N

③综述BC段恒力F的取值范围是1N≤F≤3N,函数关系式是=.