1、第三章 第2讲 两类动力学问题、超重和失重2 (时间45分钟，满分100分)一、选择题 (本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中()A雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小C由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小D雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变2.图321
2、2(2013届西安一中模拟)2011年8月30日，在韩国大邱世界田径锦标赛女子撑杆跳高决赛中，巴西选手穆勒以4米85的成绩夺冠若不计空气阻力，则穆勒在这次撑杆跳高中()A起跳时杆对她的弹力大于她的重力B起跳时杆对她的弹力小于她的重力C起跳以后的下落过程中她处于超重状态D起跳以后的下落过程中她处于失重状态3.图3213(2012银川模拟)如图3213所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力则运动员()A起跳时脚对滑板的作用力斜向后B在空中水平方向先加速后减速C在空中机械能不变D越过杆后仍落在滑板起跳的位
3、置4.图3214(2013届延安一中质检)如图3214所示为索道输运货物的情景已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3.当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为(sin 370.6，cos 370.8)()A0.35mg B0.4mgC0.3mg D0.2mg5如图3215甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是()甲 乙图32
4、15At0时间内加速度最小 Bt3时刻加速度最小Ct3时刻物块的速度最大 Dt2时刻物块的速度最大6.图3216(2013届陕西师大附中质检)如图3216所示，质量为10 kg的物体拴在一个被水平拉伸的轻质弹簧一端，弹簧的拉力为5 N，物体处于静止状态若小车以1 m/s2的加速度水平向右运动，则(g10 m/s2)()A物体相对小车仍然静止B物体受到的摩擦力增大C物体受到的摩擦力大小不变D物体受到的弹簧拉力增大来源:K7.图3217(2013届大连模拟)如图3217所示，水平传送带A、B两端相距x3.5 m，物体与传送带间的动摩擦因数0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA4 m/s，到达B端
5、的瞬时速度设为vB.下列说法中正确的是()A若传送带不动，vB3 m/sB若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于3 m/sC若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于3 m/sD若传送带顺时针匀速转动，vB有可能等于3 m/s来源:高考资源网KS5U.COM8(2012南京四校12月月考)如图3218所示，光滑水平面上放置有质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉质量为3m的木块；使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()图3218A质量为2m的木块受到四个力的作用B当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断C当
6、F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断D轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为T9.图3219(2013届渭南高三调研)如图3219所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑已知这名消防队员的质量为60 kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3 s，g取10 m/s2，那么该消防队员()A下滑过程中的最大速度为4 m/sB加速与减速过程的时间之比为12来源:学#科#网Z#X#X#KC加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17D加速与减速过程的位移之比为1410
7、(2010福建高考)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等从t0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图3220所示重力加速度g取10 m/s2，则物体在t0至t12 s这段时间的位移大小为()图3220A18 mB54 mC72 m D198 m二、非选择题(本题共2小题，共30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)11 (15分)(2013届海口实验中学模拟)如图3221所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力F
8、作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F.此后，物体到达C点时速度为零每隔0.2 s通过速度传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据图3221t/s来源:高考资源网来源:Z*xx*k.Com0.00.20.42.22.4v/(ms1)0.01.02.03.32.1试求：(1)斜面的倾角；(2)恒力F的大小；(3)t1.6 s时物体的瞬时速度12(15分)(2013届杭州模拟)如图3222所示，传送带与地面倾角37，从A到B长度为16 m，传送带以10 m/s的速度逆时针转动在传送带上端A处无初速度的放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体
9、从A运动到B所用时间是多少？(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)图3222答案与解析1【解析】雨滴在下落过程中，质量逐渐增大，雨滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g，故A错误，D正确；由mgFfma得：ag，可见雨滴下落的加速度逐渐减小的原因不是m增大，而是Ff增大，故B错误，C正确【答案】CD2【解析】当物体加速度方向向上时处于超重状态，当物体的加速度方向向下时处于失重状态对于本题来说起跳时竖直方向由静止上升，具有向上的加速度，故杆对运动员的弹力大于重力，故A对；在下落过程具有向下的加速度，运动员处于失重状态，故D对【答案】AD3【解析】由于人竖直向上跳起
10、，则脚与滑板作用力在竖直方向，A错误；忽略阻力，人在空中的运动仅受重力作用，则机械能守恒，C正确；根据牛顿运动定律，水平方向上人继续以与滑板相同的初速度运动，则B错误，D正确【答案】CD4【解析】重物受力图如图所示，根据牛顿第二定律可得Nmgmasin 37，fmacos 37，解得f0.2mg，即D正确【答案】D5【解析】在t0时间内物块保持静止，所以物块的加速度为零，即A选项正确；t1时刻物块加速度最大，在t3时刻物块做减速运动，加速度不为零，所以B、C错；在t2时刻物块的加速度为零，速度最大，所以D正确【答案】AD6【解析】由于弹簧处于拉伸状态，物体处于静止状态，可见，小车对物体提供水平
11、向左的静摩擦力，大小为5 N，且物体和小车间的最大静摩擦力fm5 N；若小车以1 m/s2的加速度向右匀加速运动，则弹簧还处于拉伸状态，设弹力F不变，仍为5 N，由牛顿第二定律可知：Ffma，得f5 Nfm，则物体相对小车静止，弹力不变，摩擦力的大小不变，选项A、C正确【答案】AC7【解析】当传送带不动时，物体从A到B做匀减速运动，ag1 m/s2，物体到达B点的速度vB 3 m/s.当传送带逆时针匀速转动时，物体滑上传送带后所受摩擦力不变，物体以相同的加速度一直减速至B，vB3 m/s.当传送带顺时针匀速转动时，传送带的速度不同，物体滑上传送带后的运动情况不同如果传送带速度大于4 m/s，则
12、物体可能一直加速，也可能先加速后匀速；当传送带速度等于4 m/s时，物体匀速；当传送带速度小于4 m/s时，物体可能一直减速，也可能先减速后匀速【答案】ABD8【解析】由于三木块一起做匀加速运动，所以2m的木块对m的木块有水平向右的静摩擦力. 2m的木块受重力、绳的拉力、上下面的弹力和m的静摩擦力共五个力的作用，A错误；对系统整体受力分析，得F6ma；对2m物块受力分析，得Tfm2ma；对m受力分析，得fmma，联立三式可得，F增大到2T时，轻绳上的力才达到临界T，故B、D错误，C正确【答案】C9【解析】a1t1vmaxa2t2，利用a12a2得t1t212，B正确；下滑的最大速度vmax28
13、 m/s，A错误；加速过程中有mgFf1ma1，减速过程中有Ff2mgma2，而a18 m/s2，a24 m/s2，所以Ff1Ff217，C正确；加速过程与减速过程的平均速度相等，则其位移x1t1，x2t2，x1x2t1t212，D错误【答案】BC10【解析】本题考查了牛顿运动定律和运动学公式，解答这类题目的关键是对物体进行正确的受力分析和运动过程分析物体所受摩擦力为fmg0.2210 N4 N，因此前3 s内物体静止.3 s6 s，a m/s22 m/s2，x1at232 m9 m；6 s9 s，物体做匀速直线运动，x2vt2at1t2233 m18 m；9 s12 s，物体做匀加速直线运动
14、，x3vt3at63 m29 m27 m；x总x1x2x39 m18 m27 m54 m，故B选项正确【答案】B11【解析】(1)经分析可知，当t2.2 s时，物体已通过B点因此减速过程加速度大小a2 m/s26 m/s2，mgsin ma2，解得37.(2)a1 m/s25 m/s2Fmgsin ma1，解得F11 N.(3)设第一阶段运动的时间为t1，在B点时有5t12.16(2.4t1)，t11.5 s可见，t1.6 s的时刻处在第二运动阶段，由逆向思维可得v2.1 m/s6(2.41.6) m/s6.9 m/s.【答案】(1)37(2)11 N(3)6.9 m/s12【解析】物体放在传
15、送带上后，开始的阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，物体所受的摩擦力沿传送带向下，受力如图甲所示，物体由静止加速，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma1解得a110 m/s2物体加速到与传送带相同的速度需要的时间为t1 s1 s物体加速到与传送带相同的速度经过的位移为sa1t5 m由于tan (0.5，tan 0.75)，物体在重力作用下将继续加速运动，当物体的速度大于传送带的速度时，物体受到沿传送带向上的摩擦力，受力如图乙所示由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma2解得a22 m/s2设后一阶段物体滑至底端所用时间为t2由Lsvt2a2t解得t21 s(t211 s舍去)所以，物体从A运动到B所用时间tt1t22 s.【答案】2 s
