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

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，縱坐標為力（單位為牛頓），橫坐標為時間（單位為秒），由圖可知，該同學的體重約為650 n，除此以外，還可以得到的信息有（）a. 該同學做了兩次下蹲起立的動作b. 該同學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點沿粗糙的水平面向右運動，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變化的關系圖象如圖乙所示，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點時速度剛好減為零，已知abbc，設兩段運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），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，從a點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做直線運動（g取10 m/s2），假設瓶子可視為質(zhì)點，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)斗機從a點開始滑跑，c點離艦，此過程中發(fā)動機的推力和飛機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)做勻減速運動，在513 m位移內(nèi)做勻加速運動，且由圖象斜率得勻減速運動的加速度大小a1m/s210 m/s2，勻加速運動的加速度大小a2 m/s24 m/s2，勻減速運動的時間t1 s，又由牛頓第二定律得，fmgma1和fmgma2，聯(lián)立解得f7 n，動摩擦因數(shù)0.3，選項b、d正確。3. b 解析：滑雪者在ab段加速，在bc段減速，在b點速度最大，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動，后做勻減速直線運動，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動，則物體所受滑動摩擦力沿傳送帶向下，設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設當物體運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動，受到傳送帶向上的滑動摩擦力摩擦力發(fā)生突變，設當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又因為x2vt2a2t22，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點速度正好為零時，推力作用時間最長，設最長作用時間為t1，有推力作用時瓶做勻加速運動，設加速度為a1，t1時刻瓶的速度為v，推力停止作用后瓶做勻減速運動，設此時加速度大小為a2，由牛頓第二定律得：fmgma1，mgma2，加速運動過程中的位移x1，減速運動過程中的位移x2，位移關系滿足：x1x2l1，又：va1t1，由以上各式解得：t1s；（2）要想獲得游戲成功，瓶滑到b點速度正好為零時，推力作用距離最小，設最小距離為d，則：l