《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第3章 第2讲

第三章第2讲一、选择题(在题中给出的选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～10题有多项符合题目要求)1．(2016年上海卷)如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的()A．OA方向 B．OB方向C．OC方向 D．OD方向【答案】D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故D正确．2．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图像，可能正确的是()【答案】C【解析】皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v减小，空气阻力f＝kv也减小，根据牛顿第二定律mg＋f＝ma，知a＝eq\f(kv,m)＋g，则a随v的减小而减小，且v变化得越来越慢，所以a随时间t减小且变化率减小，选项C正确．3．一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，则5s末的速度及5A．8m/s,25m B．C．10m/s,25m D．【答案】C【解析】物体由静止开始在恒力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动．由牛顿第二定律和运动学公式得a＝eq\f(F,m)＝eq\f(14,7)m/s2＝2m/s2，v＝at＝2×5m/s＝10m/s，x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×25m＝25m.4．(2016年海南卷)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度－时间图线如图所示．已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0～5s,5～10s,10～15s内F的大小分别为F1、F2和F3，则()A．F1<F2 B．F2>F3C．F1>F3 D．F1＝F3【答案】A5．(2017年浙江月考)如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动．当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10m的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程约历时4s．在战车的运动过程中，A．战车在运动过程中导师处于失重状态B．战车在运动过程中所受外力始终不变C．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动D．根据题中信息可以估算导师运动的平均速度【答案】D【解析】由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，加速的过程中有沿斜面向下的分加速度，车处于失重状态．当车减速时，车有向上的分加速度，车处于超重状态，故A错误；由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，结合牛顿第二定律可知，车受到的合外力先沿斜面向下，后沿斜面向上，故B错误；“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，故C错误；车的位移是10m，时间是4s，所以可以求出平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(10,4)m/s，故D正确．故选D．6．(2017届舒城校级月考)m1、m2组成的连接体，在拉力F作用下，沿光滑斜面上运动，m1对m2的拉力为()A．T＝eq\f(m2,m1＋m2)F B．T＝eq\f(m1,m1＋m2)FC．T＝eq\f(m2,m1＋m2)(F＋m1gsinθ) D．T＝eq\f(m2,m1＋m2)(F＋m2gsinθ)【答案】A【解析】对整体受力分析可知，整体受重力、拉力、支持力，合力为F－(m1＋m2)gsinθ＝(m1＋m2)a；再对m2受力分析，可知其受重力、绳子的拉力、支持力，合力为T－m2gsinθ＝m2a；联立解得T＝eq\f(m2,m1＋m2)F；故选A．7．(2017届大足校级月考)如题所示，在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A以4m/s2的加速度沿斜面向下做匀加速运动，取g＝10A．小球从一开始就与挡板分离B．小球速度最大时与挡板分离C．小球向下运动0.01D．小球向下运动0.02【答案】C【解析】设球与挡板分离时位移为x，经历的时间为t，从开始运动到分离的过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F.根据牛顿第二定律有mgsin30°－kx－F1＝ma，保持a不变，随着x的增大，F1减小，当m与挡板分离时，F1减小到零，则有mgsin30°－kx＝ma，解得x＝eq\f(mgsin30°－a,k)＝eq\f(2×10×0.5－4,200)m＝0.01m．即小球向下运动0.01m时与挡板分离，故A错误，C正确．球和挡板分离前小球做匀加速运动；球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，故B错误；球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力为零．即kxm＝mgsin30°，解得xm＝eq\f(mgsin30°,k)＝eq\f(2×10×0.5,200)m＝0.05m．由于开始时弹簧处于原长，因此速度最大时小球向下运动的路程为0.05m，故D错误．8．如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则()A．a处小孩最后到O点B．b处小孩最后到O点C．c处小孩最先到O点D．a、c处小孩同时到O点【答案】D【解析】设圆柱半径为R，滑板长l＝eq\f(R,cosθ)，a＝gsinθ，t＝eq\r(\f(2l,a))＝eq\r(\f(4R,gsin2θ))，分别将θ＝30°，45°，60°代入计算可知，ta＝tc≠tb，故D正确．9．如下图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθB．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθD．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零【答案】BC【解析】细线烧断前，对B球有kx＝mgsinθ.细线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，B球受力平衡，aB＝0，A球所受合力为mgsinθ＋kx＝2mgsinθ，解得aA＝2gsinθ，故A、D错误，B、C正确．10．(2016年新课标Ⅱ卷)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中从静止开始下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则()A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD二、非选择题11．如图所示，光滑水平桌面上的布带上静止放着一质量为m＝1.0kg的小铁块，它离布带右端的距离为L＝0.5m，铁块与布带间动摩擦因数为μ＝0.1.现用力从静止开始向左以a0＝2m/s2的加速度将布带从铁块下抽出，假设铁块大小不计，铁块不滚动，g取(1)将布带从铁块下抽出需要多长时间？(2)铁块离开布带时的速度大小是多少？【答案】(1)1s(2)1【解析】(1)设铁块离开布带时，相对桌面移动的距离为x，布带移动的距离为L＋x，铁块滑动的加速度为a，由牛顿第二定律得μmg＝ma，a＝μg＝1m/s根据运动学公式有L＋x＝eq\f(1,2)a0t2，x＝eq\f(1,2)at2，解得t＝eq\r(\f(2L,a0－μg))＝1s.(2)由v＝v0＋at得铁块速度v＝1×1m/s＝12．如图甲所示，L形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC与水平面夹角为θ＝37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2(1)斜面BC的长度；(2)滑块的质量；(3)运动过程中滑块发生的位移．【答案】(1)3m(2)2.5kg【解析】(1)分析滑块受力，如图所示，由牛顿第二定律得a1＝gsinθ＝6m/s通过图乙可知滑块在斜面上运动的时间为t1＝1s，由运动学公式得s＝eq\f(1,2)a1teq