第18练 力与物体的运动-【高考领航】2020高考物理考前特训30天

第18练：力与物体的运动(常考点) 考情分析： “动力学观点”是解答物理问题的三大观点之一，在每年高考中属于必考内容.涉及的知识主要包括：①匀变速直线运动规律；②自由落体运动规律；③竖直上抛运动规律；④牛顿运动定律；⑤运动学和动力学图象.复习这部分内容时应侧重对基本规律的理解和掌握，解答题目时要抓住两个关键：受力情况分析和运动情况分析. 1．如图甲所示，在太原坞城路某处安装了一台500 万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．一辆汽车正从A点迎面驶向测速仪B，若测速仪与汽车相距355 m，此时测速仪发出超声波，同时车由于紧急情况而急刹车，汽车运动到C处与超声波相遇，当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止于D点，且此时汽车与测速仪相距335 m，忽略测速仪安装高度的影响，可简化为如图乙所示分析(已知超声波速度为340 m/s)． (1)求汽车刹车过程中的加速度大小a； (2)此路段有80 km/h的限速标志，分析该汽车刹车前的行驶速度是否超速？ [来源:学+科+网Z+X+X+K] [来源:学_科_网Z_X_X_K] 2．如图所示，传送带长6 m，与水平方向的夹角为37°，以5 m/s的恒定速度向上运动．一个质量为2 kg的物块(可视为质点)，沿平行于传送带方向以10 m/s的速度滑上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)物块刚滑上传送带时的加速度大小； (2)物块到达传送带顶端时的速度大小． 3．如图所示，固定在水平地面上的一个粗糙斜面长L＝4 m，倾角θ＝37°.一个质量为10 kg的物体在F＝200 N的水平推力作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，经过2 s到达斜面顶端． (1)求物体沿斜面运动时的加速度大小； (2)求物体与斜面间的动摩擦因数大小； (3)若物体运动到斜面顶端时恰好撤去推力F，求物体落到水平地面前瞬间的速度大小．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g取10 m/s2) 4．A、B两辆玩具小汽车在相互靠近的两条平直的轨道上同向匀速行驶，初速度分别为vA＝6 m/s、vB＝2 m/s，当A车在B车后面x＝3.5 m时，A车开始以恒定的加速度大小aA＝1 m/s2刹车至停止运动，求： (1)A车超过B车后，保持在B车前方的时间； (2)A车超过B车后，领先B车的最大距离； (3)若A车刹车时B车同时开始加速，加速度aB＝2 m/s2，但B车的最大速度只有4 m/s，通过计算说明A车能否追上B车． 5．如图所示，长L＝1.5 m，高h＝0.45 m，质量M＝10 kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v0＝3.6 m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50 N，并同时将一个质量m＝1 kg的小球轻放在距木箱右端处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g＝10 m/s2，求： (1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间； (2)小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移； (3)小球离开木箱时木箱的速度． 第18练：力与物体的运动(常考点) 1．解析：(1)设超声波往返的时间为2t，汽车在2t时间内，刹车的位移为 x1＋x2＝a(2t)2＝20 m 当超声波与汽车相遇后，汽车继续前进的时间为t，位移为 x2＝at2＝5 m 则超声波在2t内的路程为s＝2×(335＋5) m＝680 m， 超声波速度为340 m/s，由s＝v声·2t得t＝1 s 解得汽车的加速度大小为a＝10 m/s2. (2)由汽车刹车过程中的位移x＝ 解得刹车前的速度v0＝20 m/s＝72 km/h 车速在规定范围内，不超速． 答案：(1)10 m/s2　(2)见解析 2．解析：(1)物块刚滑上传送带时，物块的加速度大小为a1， 由牛顿第二定律有：mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma1 代入数据解得：a1＝gsin 37°＋μgcos 37°＝10×0.6 m/s2＋0.5×10×0.8 m/s2＝10 m/s2. (2)设物块速度减为5 m/s所用时间为t1， 则v0－v＝a1t1，解得：t1＝0.5 s， 通过的位移： x1＝·t1＝×0.5 m＝3.75 m<6 m 因μ<tan θ，此后物块继续减速上滑的加速度大小为a2， 则：mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma2 代入数据解得：a2＝2 m/s2 设物块到达最高点的速度为v1， 则：v2－v＝2a2x2 x2＝l－x1＝2.25 m， 解得：v1＝4 m/s.