高考物理二轮精选题组：专练3 动力学综合问题(含解析)

1、 专练3动力学综合问题一、单项选择题1(2014·北京卷，18)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度解析手掌平托物体由静止开始竖直向上运动直至将物体抛出前的过程中，物体与手掌相对静止，先向上加速运动后减速运动，即物体先处于超重状态后处于失重状态，故A、B错误；当物体和手分离时，二者速度相同

2、，又因均做减速运动，故分离条件为a手a物，分离瞬间物体的加速度等于重力加速度，则手的加速度大于重力加速度，选项D正确，C错误答案D2(2014·浙江五校一联)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳质量为m的小明如图1所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时()图1A加速度为零，速度为零B加速度ag，沿断裂橡皮绳未断裂之前的方向斜向下C加速度ag，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D加速度ag，方向竖直向下解析小明静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处于平衡状态，如图所示，由于FT1FT2mg，故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖

3、直线上，故两个拉力的夹角为120°，当右侧橡皮绳断裂时，左侧橡皮绳拉力不变，重力也不变，由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线，故此时左侧橡皮绳拉力与重力的合力与右侧橡皮绳断裂前的拉力大小相等等于mg，方向相反，故此时加速度大小为g，方向沿右侧橡皮绳未断裂之前的方向斜向下，所以选项B正确答案B3(2014·浙江杭州学军期中，9)如图2所示，两个倾角相同的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下则下列说法中正确的是()图2AC物体做的是匀速运动BD物体做的是

4、匀加速运动CB环与滑杆间没有摩擦力DA环与滑杆间没有摩擦力解析设环A受杆的摩擦力为Ff，方向沿杆向上，对环A受力分析，如图所示，则沿杆方向，由牛顿第二定律，有mAgsin FfmAaA，对C，有mCgsin mCaC，因环A与物体C通过细线相连，故aAaC，联立以上三式，解得Ff0，aCgsin ，故选项A错误，选项D正确；对物体D受力分析，受重力、竖直向上的拉力，又因为物体D沿杆方向做直线运动，合力与速度在一条直线上，故合力必为零，物体D做匀速运动，因为环B与物体D以细线相连，所以环B也做匀速运动，故环B所受合力为零，则环B与杆间一定存在摩擦力，选项BC错误答案D42013年6月20日中国载

5、人航天史上的首堂太空授课开讲，“天宫一号”中的质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，航天员把一个物体固定在质量测量仪支架一端，然后轻轻拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回到原位，若测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，则待测物体的质量为()A.B.C.D.解析设待测物体的质量为m，根据题意，放手后待测物体在恒力F作用下做匀加速运动，其加速度a，由牛顿第二定律Fma可得待测物体的质量为m，选项B正确答案B5.如图3所示，A、B两小球分别连在轻线两端，B球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在

6、线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为()图3A都等于B.和0C.和·D.·和解析由整体法知，F弹(mAmB)gsin 30°剪断线瞬间，由牛顿第二定律：对B：F弹mBgsin 30°mBaB，得aB·.对A：mAgsin 30°mAaA，得aAg.所以C项正确答案C6(2014·安徽省级示范高中联考，17)高空跳伞运动是跳伞者乘飞机、气球等航空器或其他器械升至高空后跳下，或者从陡峭的山顶、高地上跳下，如图4所示，在张开降落伞之前可看做是自由落体运动，开伞后受到的空气阻力与速度成正比，运动员减速下降，最后匀速下降，在指定

7、区域安全着陆，从下落时开始计时，在整个过程中，用v表示运动员下落的速度，h表示运动员从初位置开始下落的高度，F表示运动员受到的合力，Ep表示运动员的重力势能(选地面为零势能面)下列图象正确的是()图4解析跳伞运动员先做自由落体运动，再做加速度减小的减速运动，最后所受合外力为零，做匀速运动，A、B错；打开降落伞后做加速度逐渐减小的减速运动，所受合外力向上，与开始时的合外力方向相反，为负值且逐渐减小；最后匀速下降，合外力为零，C错；运动员的重力势能Epmg(Hh)，D正确答案D7(2014·浙江杭州学军期中)利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的某消防员从一平台

8、上自由下落，落地过程中先双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了一段距离，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图5所示根据图线所提供的信息，以下判断正确的是()图5At1时刻消防员的速度最大Bt2时刻消防员的速度最大Ct3时刻消防员的速度最大Dt4时刻消防员的速度最大解析t1时刻消防员双脚触地，t1至t2时间内，消防员所受地面支持力小于重力，合力向下，加速度向下，故消防员向下加速运动，t2至t4时间内，消防员所受地面支持力大于重力，合力向上，故消防员向下减速运动，故t2时刻消防员的速度最大，选项B正确答案B8(2014·皖北协作区联考)一足够

9、长的倾角为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，木板上固定一力传感器，连接传感器和光滑小球间是一平行于斜面的轻杆，如图6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6A稳定后传感器的示数一定为零Btan Ctan Dtan 解析木板与球的质量分别为M和m，对球由平衡条件和牛顿第二定律得：F1mgsin 0，mgsin F2ma，对木板和球整体得：(Mm)gsin (Mm)gcos (Mm)a，则agsin ，解得F2mgsin ma0，A项错；tan ，B项对，C、D项错答案B

10、9(2014·云南第一次检测，15)物块A放置在与水平地面成30°角倾斜的木板上时，刚好可以沿斜面匀速下滑；若该木板与水平面成60°角倾斜，取g10 m/s2，则物块A沿此斜面下滑的加速度大小为()A5 m/s2B.3 m/s2C(5) m/s2D. m/s2解析由物块在倾角为30°的木板上匀速下滑，得Ffmgsin ，又FN1mgcos 30°，FfFN1，求得动摩擦因数；在倾角为60°的木板上物块加速下滑，有FN2mgcos 60°，mgsin 60°FN2ma，求得a m/s2，D对答案D10.一皮带传送装置

11、如图7所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放在皮带的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中，滑块的速度和加速度变化的情况是()图7A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度减小C速度先增大后减小，加速度先增大后减小D速度先增大后减小，加速度先减小后增大解析滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力Ff和弹簧向右的拉力F拉kx，合力F合FfF拉ma，当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中，x逐渐增大，拉力F拉逐渐增大，因为皮带的速度v足够大，所以合

12、力F合先减小后反向增大，从而加速度a先减小后反向增大；滑动摩擦力与弹簧弹力相等之前，加速度与速度同向，滑动摩擦力与弹簧拉力相等之后，加速度便与速度方向相反，故滑块的速度先增大，后减小答案D11.如图8所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上放两个质量分别为m1和m2的带电小球A、B(均可视为质点)，m12m2，相距为L.两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零经过一段时间后，当两球距离为L时A、B的加速度大小之比为a1a232，则LL等于()图8A32B.21 C.5D.5解析由B球初始加速度恰好等于零得初始时刻A对B的库仑力Fm2gsin ，当两球距离为L时，A球的加速度a1，初始时B球受

13、力平衡，两球相互排斥运动一段距离后，两球间距增大，库仑力一定减小，当两球距离为L时库仑力小于m2gsin ，所以加速度a2的方向应该沿斜面向下，a2.由a1a232得F0.25m2gsin ，由库仑力公式Fk，Fk可求得LL21.答案B二、多项选择题12(2014·江西师大附中、临川一中联考)如图9甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g10 m/s2.下列说法中正确的是()图9A05 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻，恒力F

14、反向C恒力F大小为10 ND物块与水平面的动摩擦因数为0.3解析由图象得物块在前5 m位移内做匀减速运动，在513 m位移内做匀加速运动，且由图象斜率得匀减速运动的加速度大小a1 m/s210 m/s2，匀加速运动的加速度大小a2 m/s24 m/s2，匀减速运动的时间t1 s，又由牛顿第二定律得，Fmgma1和Fmgma2，联立解得F7 N，动摩擦因数0.3.选项B、D正确答案BD13(2014·江西南昌调研)如图10甲所示，在电梯箱内轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体，轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3.现电梯箱竖直向下运动，其速度v随时间t的变

15、化规律如图乙所示，重力加速度为g，则()图10A在0t1时间内，F1与F2的合力等于F3B在0t1时间内，F1与F2的合力大于mgC在t1t2时间内，F1与F2的合力小于F3D在t1t2时间内，F1与F2的合力大于mg解析对轻质结点O，因没质量，故其无论在何状态下，F1、F2、F3三个力的合力都为零，即F1与F2的合力与F3等大、反向，选项A正确，C错误；对物体进行受力分析，其受到竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子的拉力F3，在0t1时间内，电梯加速向下运动，物体处于失重状态，F3mg，即F1与F2的合力小于mg，选项B错误；在t1t2时间内，电梯减速向下运动，物体处于超重状态，F3mg，即F

16、1与F2的合力大于mg，选项D正确答案AD14一年一度的疯狂蹦极跳于2013年12月15日在澳门旅游塔61层隆重举行为庆祝蹦极跳进驻澳门旅游塔七周年，今年比赛以“运动”为主题如图11甲所示，蹦极比赛中，质量为60 kg的运动员系在橡皮绳上，橡皮绳另一端固定在O点运动员从O点由静止下落，下落过程中运动员的速度与下落距离间的关系如图乙所示橡皮绳的自然长度为12 m，且始终在弹性限度内，遵循胡克定律，不计橡皮绳的质量及空气阻力，重力加速度g10 m/s2，则()图11A运动员下落过程中橡皮绳的平均拉力大小约为2 700 NB运动员下落过程中的最大加速度大小约为20 m/s2C运动员下落过程中橡皮绳的

17、弹性势能最大值约为2.16×104 JD当橡皮绳上的拉力为1 200 N时，运动员的速度大小约为18 m/s解析由图乙可知，当运动员速度最大时，橡皮绳的伸长量x18 m，有kx1mg，解得k75 N/m.橡皮绳的最大伸长量x224 m，最大拉力Fkx21 800 N，则运动员下落过程中橡皮绳的平均拉力900 N，A项错误根据牛顿第二定律得Fmgma，最大加速度a20 m/s2，B项正确根据机械能守恒定律得Epmgh60×10×36 J2.16×104 J，C项正确当橡皮绳上的拉力为1 200 N时，橡皮绳的伸长量x316 m，运动员下落的距离x28 m，由图乙可知，对应的速度大小约为15 m/s，D项错误答案BC15(2014·河北省衡水中学调研)如图12甲所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上，B物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止则在02t0时间内，下列说法正确的是()图12At0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小Bt0时刻，A、B的速度最大C0时刻和2