2018高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動定律 2 輕松處理單體的多過程問題練習(xí) 新人教版必修1.doc

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輕松處理單體的多過程問題（答題時間：25分鐘）1. 如圖所示，是某同學(xué)站在力傳感器上，做下蹲起立的動作時記錄的力隨時間變化的圖線，縱坐標(biāo)為力（單位為牛頓），橫坐標(biāo)為時間（單位為秒），由圖可知，該同學(xué)的體重約為650 N，除此以外，還可以得到的信息有（）A. 該同學(xué)做了兩次下蹲起立的動作B. 該同學(xué)做了一次下蹲起立的動作，且下蹲后約2 s起立C. 下蹲過程中人處于失重狀態(tài)D. 下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)2. 如圖所示，物塊的質(zhì)量m1kg，初速度v010m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動，某時刻后恒力F突然反向，整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g10 m/s2，下列說法中正確的是（）A. 05 s內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動B. 在t1 s時刻，恒力F反向C. 恒力F大小為10 ND. 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.33. 如圖所示，一連同裝備總重力為G的滑雪愛好者從滑雪坡道上由靜止開始沿坡道ABC向下滑行，滑到B點(diǎn)時滑雪者通過改變滑雪板角度的方式來增大摩擦力的大小，使其到底端C點(diǎn)時速度剛好減為零，已知ABBC，設(shè)兩段運(yùn)動過程摩擦力均為定值，下列分別為滑雪者位移、速度、加速度、摩擦力隨時間變化的圖象，其中正確的是（）4. 如圖所示，傾角為37，長為l16 m的傳送帶，轉(zhuǎn)動速度為v10 m/s，動摩擦因數(shù)0.5，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質(zhì)量為m0.5 kg的物體，已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2。求：（1）傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間；（2）傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間。5. 如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L4 m，質(zhì)量為M3 kg的木板（厚度不計(jì)），一個質(zhì)量為m1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數(shù)0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，（g取10 m/s2）（1）為使兩者保持相對靜止，F(xiàn)不能超過多少？（2）如果F10 N，求小物體離開木板時的速度。6. 中央電視臺推出了一個游戲節(jié)目推礦泉水瓶，選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不能停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗，其簡化模型如圖所示，AC是長度為L15 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域，已知BC長度為L21 m，瓶子質(zhì)量為m0.5 kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)0.4，某選手作用在瓶子上的水平推力F20 N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動（g取10 m/s2），假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想獲得游戲成功，試問：（1）推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？（2）推力作用在瓶子上的距離最小為多少？7.（昆明模擬）我國第一艘航空母艦“遼寧號”已經(jīng)投入使用，為使戰(zhàn)斗機(jī)更容易起飛，“遼寧號”使用了滑躍技術(shù)，如圖甲所示，其甲板可簡化為乙圖模型：AB部分水平，BC部分傾斜，傾角為，戰(zhàn)斗機(jī)從A點(diǎn)開始滑跑，C點(diǎn)離艦，此過程中發(fā)動機(jī)的推力和飛機(jī)所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F，ABC甲板總長度為L，戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量為m，離艦時的速度為vm，重力加速度為g，求AB部分的長度。1. B 解析：在34 s下蹲過程中，先向下加速再向下減速，故人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)；在67 s起立過程中，先向上加速再向上減速，故人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A、C、D錯誤，B正確。2. BD 解析：由圖象得物塊在前5 m位移內(nèi)做勻減速運(yùn)動，在513 m位移內(nèi)做勻加速運(yùn)動，且由圖象斜率得勻減速運(yùn)動的加速度大小a1m/s210 m/s2，勻加速運(yùn)動的加速度大小a2 m/s24 m/s2，勻減速運(yùn)動的時間t1 s，又由牛頓第二定律得，F(xiàn)mgma1和Fmgma2，聯(lián)立解得F7 N，動摩擦因數(shù)0.3，選項(xiàng)B、D正確。3. B 解析：滑雪者在AB段加速，在BC段減速，在B點(diǎn)速度最大，在st圖象中，圖線的斜率表示物體的速度，滑雪者在B位置的速度最大而不是零，A錯誤；由于滑雪者在AB段和BC段所受摩擦力恒定，且重力沿斜面向下的分力大小不變，故滑雪者在AB段和BC段所受合力大小均不變，即加速度大小均不變，滑雪者先做勻加速直線運(yùn)動，后做勻減速直線運(yùn)動，B正確，C錯誤；AB段，滑雪者加速下滑，則Gsin f，又sin 1，則AB段下滑過程中f比G要小得多，而不是D項(xiàng)表示的f比G略小，D錯誤。4. 解：（1）傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物體相對傳送帶向下運(yùn)動，則物體所受滑動摩擦力沿斜面向上，相對傳送帶向下勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有mg（sin 37cos 37）ma則agsin 37gcos 372 m/s2，根據(jù)lat2得t4 s；（2）傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)物體下滑速度小于傳送帶轉(zhuǎn)動速度時，物體相對傳送帶向上運(yùn)動，則物體所受滑動摩擦力沿傳送帶向下，設(shè)物體的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得，mgsin 37mgcos 37ma1則有a110 m/s2設(shè)當(dāng)物體運(yùn)動速度等于傳送帶轉(zhuǎn)動速度時經(jīng)歷的時間為t1，位移為x1，則有t1s1s，x1a1t125 mmgcos 37，則下一時刻物體相對傳送帶向下運(yùn)動，受到傳送帶向上的滑動摩擦力摩擦力發(fā)生突變，設(shè)當(dāng)物體下滑速度大于傳送帶轉(zhuǎn)動速度時物體的加速度為a2，則a22 m/s2x2lx111 m又因?yàn)閤2vt2a2t22，則有10t2t2211，解得：t21 s（t211 s舍去）所以t總t1t22 s。5. 解：（1）要保持兩者相對靜止，兩者之間的摩擦力不能超過最大靜摩擦力，故小物塊最大加速度ag1 m/s2由牛頓第二定律對整體有Fm（mM）a4 N（2）當(dāng)F10 N4 N時，兩者發(fā)生相對滑動對小物體：a1g1 m/s2對木板：F合FmgMa2代入數(shù)據(jù)解得a23 m/s2由位移關(guān)系有：La2t2a1t2代入數(shù)據(jù)解得t2 s則小物塊的速度v1a1t2 m/s。6. 解：（1）要想獲得游戲成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為零時，推力作用時間最長，設(shè)最長作用時間為t1，有推力作用時瓶做勻加速運(yùn)動，設(shè)加速度為a1，t1時刻瓶的速度為v，推力停止作用后瓶做勻減速運(yùn)動，設(shè)此時加速度大小為a2，由牛頓第二定律得：Fmgma1，mgma2，加速運(yùn)動過程中的位移x1，減速運(yùn)動過程中的位移x2，位移關(guān)系滿足：x1x2L1，又：va1t1，由以上各式解得：t1s；（2）要想獲得游戲成功，瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零時，推力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則：L1L2 v22a1d，聯(lián)立解得：d0.4 m。7. 解：在AB段，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得Fma1設(shè)B點(diǎn)速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得：v22a1x1在BC段，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得：Fmgsin ma2從B到C，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得：vv22a2x2據(jù)題意：Lx1x2聯(lián)立以上各式解得：x1L