2021-2022新教材鲁科版物理必修第一册课时检测:5.习题课四动力学中的常见题型含解析
课时跟踪检测二十一 动力学中的常见题型
1.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针转动。将
一物体轻轻放在皮带左端,则物体的速度大小 v、加速度大小 a、所受
摩擦力的大小 f以及位移的大小 x随时间的变化关系正确的是( )
解析:选A 在前 t1内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动,加速度不变,
f恒定,速度与时间的关系为 v=at,vt图像是倾斜的直线;物体的速度与传送带的速度相
同后,不受摩擦力而做匀速直线运动,速度不变,所受合外力为 0,加速度为 0。故 A正确,
B、C、D错误。
2.某工厂一条输送工件的传送带如图所示,当传送带静止时,一木块正
沿传送带匀速下滑,某时刻传送带突然加速向上运动,则与传送带静止时相
比,木块滑到底部所用的时间( )
A.不变 B.变长
C.变短 D.不能确定
解析:选A 当传送带静止时木块匀速下滑,木块相对传送带向下运动,滑动摩擦力
沿传送带向上,根据平衡条件知,木块的重力沿传送带向下的分力与木块受到的滑动摩擦
力大小相等,如果在木块下滑时传送带突然向上运动,木块相对传送带仍然向下运动,木
块受到的滑动摩擦力仍然沿传送带向上,且滑动摩擦力大小不变,所以木块的运动状态不
变,木块仍以原来的速度匀速下滑,因此传送带突然加速向上运动时,木块下滑到底部的
时间与传送带静止时的时间相等,选项 A正确。
3.(多选)有一种游戏,游戏者手持乒乓球拍托球移动,距离大者获
胜。若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静
止且球拍平面和水平面之间的夹角为 θ,如图所示。设球拍和球质量分
别为 M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则( )
A.运动员的加速度大小为 gtan θ
B.球拍对球的作用力大小为 mg
C.球拍对球的作用力大小为 mgcos θ
D.运动员对球拍的作用力大小为
解析:选AD 球和运动员具有相同的加速度,对小球受力分析,如图甲所示:
则小球所受的合力为 mgtan θ,根据牛顿第二运动定律得 a==gtan θ,故 A正确;球
拍对球的作用力 N=,故 B、C错误;对球拍和球整体分析,整体的合力为(M+m)a,如图
乙所示,运动员对球拍的作用力 F==,故 D正确。
4.质量为 2 kg 的物体在水平推力 F的作用下沿水平面做直线运
动,一段时间后撤去力 F,其运动的 vt图像如图所示。取 g=10
m/s2,则物体与水平面间的动摩擦因数 μ和水平推力 F的大小分别为
( )
A.0.2,6 N B.0.1,6 N
C.0.2,8 N D.0.1,8 N
解析:选A 在 6~10 s 内物体在水平方向只受滑动摩擦力作用,加速度 a=-μg,由
于vt图像的斜率表示加速度,故 a=-2 m/s2,解得 μ=0.2。在 0~6 s 内,由牛顿第
二运动定律得 F-μmg=ma′,而 a′=1 m/s2,解得 F=6 N,选项 A正确。
5.(多选)如图所示,在光滑的桌面上有质量分别为 m和M的A、B
两个物块,现用水平方向的力 F推物块 A,使 A、B两物块在桌面上一起
向右加速,则 A、B间的相互作用力为( )
A.若桌面光滑,作用力为
B.若桌面光滑,作用力为
C.若 A、B与桌面间的动摩擦因数均为 μ,A、B仍向右加速,则 A、B间的相互作用
力为+μMg
D.若 A、B与桌面间的动摩擦因数均为 μ,A、B仍向右加速,则 A、B间的相互作用
力为
解析:若AD 若桌面光滑,将二者看成一个整体,在水平方向上有 F=(M+m)a,对
B分析可得 FN=Ma,解得 FN=,A正确,B错误;若桌面不光滑,仍将二者看成一个整
体,对整体有 F-μ(M+m)g=(M+m)a′,对 B分析可得 FN′-μMg=Ma′,联立解得
FN′=,故 C错误,D正确。
6.(多选)如图所示的装置叫阿特伍德机。绳子两端的物体竖直运动的加速度
大小总是小于自由落体的加速度 g,这使得实验者可以有较长的时间从容地观测、
研究。已知物体 A、B的质量均为 M,物体 C的质量为 m。轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,
轻绳不可伸长且足够长。物体 A、B、C由图示位置静止释放后( )
A.绳子上的拉力大小 T=(M+m)g
B.物体 A的加速度 a=g
C.的取值小一些,便于观测和研究
D.的取值大一些,便于观测和研究
解析:BD 对物体 A,由牛顿第二运动定律得:T-Mg=Ma,对 B、C整体,由牛顿
第二运动定律得:(M+m)g-T=(M+m)a,联立解得 T=Mg+,a=g,故 A错误,B正确;
由a=g=g知的取值大一些,a小些,便于观测和研究,故 C错误,D正确。
7.如图所示,在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板,
其上叠放一质量为 m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力
和滑动摩擦力的大小相等。现给木块施加一随时间 t增大的水平力 F=kt(k是常数),木板
和木块加速度的大小分别为 a1和a2,下列反映 a1和a2变化的图线中正确的是( )
解析:选A 开始摩擦力较小,两者在外力 F作用下一起做加速运动,加速度满足 a
==t,加速度随时间增加而均匀增加,对于木板 m1:F静=m1a,两物体间的静摩擦力也逐
渐增大,当达到最大静摩擦力时,两者出现相对滑动,m1受滑动摩擦力为 f=μm2g,加速
度为 a1==是一定值,而 m2在外力 F和滑动摩擦力作用下具有的加速度为 a2==-μg,随
时间均匀增加且其斜率比 a的斜率大,所以选项 A正确。
8.如图,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放置一质量为 1 kg 的物体 A,
处于静止状态。将一质量为 3 kg 的物体 B轻放在 A上的一瞬间,B对A的压
力大小为(g=10 m/s2)( )
A.30 N B.0
C.7.5 N D. N
解析:选C 初始时刻,弹簧的弹力等于 A的重力,即 F=mAg=10 N。将一个质量为
3 kg 的物体 B轻放在 A上的一瞬间,A,B整体的加速度 a== m/s2=7.5 m/s2;对 B受
力分析,有 mBg-N=mBa,解得 N=mBg-mBa=7.5 N,故选项 C正确。
9.如图所示,传送带与水平地面的夹角为 θ=37°,AB 的长度为 64
m,传送带以 20 m/s 的速度沿逆时针方向转动,在传送带上端 A点无
初速度地放上一个质量为 8 kg 的物体(可视为质点),它与传送带之间
的动摩擦因数为 0.5,求物体从 A点运动到 B点所用的时间。(sin
37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)
解析:开始时物体下滑的加速度:a1=g(sin 37°+μcos 37°)=10 m/s2,
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