《决胜高考物理必刷题专项训练》专题5 动力学两类基本问题 （解析版）

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2021 年高考物理专题必刷题训练
专题 5 动力学两类基本问题
一、单项选择题
1．（2021·北京高三一模）选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同：如图甲所示，
在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球只受重力作用，做自由落体运动，符合牛顿定律；电梯内的人
看到小球只受重力却是“静止”的，“违反”了牛顿定律。为了能够用牛顿定律描述对地面作加速运动的
参考系（又称“非惯性参考系”）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性力 F惯=- ma，a
表示非惯性系的加速度，负号表示与 a方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受到向上的惯性力
与重力平衡，小球静止，符合牛顿定律。如图乙所示，某人在以加速度 a作匀加速运动的高铁上，距地面
为h处，以相对于高铁的速度 v0水平抛出一个小球。已知重力加速度 g，关于此人看到的小球运动，分析
正确的是（　　）
A．小球在竖直方向上做初速度等于零，加速度小于 g的匀变速直线运动
B．小球水平方向作匀速直线运动
C．当 时，小球将落在抛出点的正下方
D．当 时，小球将落在抛出点的正下方
【答案】D
【解析】A．因为某人以相对于高铁的速度 v0水平抛出一个小球，小球受重力的作用，故它会向下做初速
度等于零，加速度等于 g的匀变速直线运动，A错误；
B．而列车是加速向前运行的，根据题意，小球对人来说，相当于向前做减速运动，B错误；
CD．小球的其加速度的大小为 a，所以小球将向前减速，一直到减速到 0后，再反向加速，回到原位置，
故满足
t=2×
又因竖直方向
1
h=gt2
所以二者结合得 ，即满足这个式子时，小球将落在抛出点的正下方，C错误，D正确。
故选 D。
2．（2021·浙江高三模拟）如图甲所示，一物体恰能沿斜面匀速下滑，地面对斜面的支持力和摩擦力大小
分别为 和 ；如图乙所示，当在物体上施加沿着斜面向下的力 时，物体沿着斜面以沿斜面向下的
加速度 下滑，此时地面对斜面的支持力和摩擦力大小分别为 和 ；如图丙所示，当在物体上施加
沿着斜面向上的力 时，物体沿着斜面匀速上滑，此时地面对斜面的支持力和摩擦力大小分别为 和
；如图丁所示，当在物体上施加沿着斜面向上的力 时，物体沿着斜面以沿斜面向上的加速度 上滑，
此时地面对斜面的支持力和摩擦力大小分别为 和 。以下关于四种情况下地面对斜面的支持力和摩
擦力大小分析正确的是（　　）
A． ，
B． ，
C． ，
D． ，
【答案】A
【解析】设物体的质量为 ，斜面的质量为 ，斜面的倾角为 ，由于外力 、 和 均沿斜面方向，
2
因此物体对斜面的压力大小始终为 ，方向垂直斜面向下，结合图甲可知物体与斜面间的摩擦力大
小始终为 。图甲、乙情况中物体对斜面的摩擦力方向沿斜面向下，摩擦力和压力的合力方向竖直
向下，大小为 ，因此有
，
图丙、丁情况中物体对斜面的摩擦力方向沿斜面向上，摩擦力和压力的合力方向斜向下偏左，与竖直方向
夹角为 ，大小为 ，因此有
，
故选 A。
3．（2021·吉林长春市·高三二模）如图所示，在地面上固定一个竖直放置的大圆环，从环心 O到环上的
A
、
B两点连有两根直杆 I、II，直杆 I、II 与水平方向夹角分别为 37°和53°（sin37 °=0.6，sin53°=0.8）。现
将套在直杆 I、II 上的小圆坏由 O点静止释放，到达大圆环上的 A
、
B两点所用时间之比是 2∶，若小
圆环与直杆 I、II 之间的动摩擦因数分别为 和 ，则 等于（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】由牛顿第二定律可知，小环下滑的加速度
下滑的时间
3
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