专题04 两类动力学问题的综合应用-备战2021年高考物理精选考点专项突破题集

专题04 两类动力学问题的综合应用 1．（2020年呼和浩特市高三起点考试）（单选）如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。下滑位移x时的速度为v，其x－v2图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则斜面倾角θ为(　　) 图 A．30° B．45° C．60° D．75° 【答案】　A 【解析】　由x－v2图象可知小物块的加速度a＝5 m/s2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度a＝gsin θ，所以θ＝30°，A对，B、C、D错。 2．(2019·郑州质量预测)（单选）甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f＝kv(k为正的常量)。两球的v－t图象如图2所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是(　　) 图2 A．释放瞬间甲球加速度较大 B.eq \f(m1,m2)＝eq \f(v2,v1) C．甲球质量大于乙球质量 D．t0时间内两球下落的高度相等 【答案】　C 【解析】　释放瞬间，两球受到的阻力均为0，此时加速度相同，选项A错误；运动到最后达到匀速时，重力和阻力大小相等，mg＝kv，则eq \f(m1,m2)＝eq \f(v1,v2)，选项B错误；由图象可知v1＞v2，因此甲球质量大于乙球质量，选项C正确；下落高度等于图线与时间轴围成的面积，可知甲球下落高度大，选项D错误。 3.（2020年马鞍山二中高三月考）(单选)如图甲所示，质量为m＝2 kg的小物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动。已知水平拉力F随时间变化的图象如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，取水平向右为正方向，由此可知(　　) A．在0～3 s时间内物块的加速度大小为6 m/s2 B．在3～5 s时间内物块的加速度大小为3 m/s2，方向水平向右 C．5 s末，物块速度大小为3 m/s，方向水平向右 D．在5 s末，克服水平拉力F做功的功率为0 【答案】：D 【解析】：在0～3 s时间内，F1＝12 N，由牛顿第二定律，F1－μmg＝ma1，解得物块加速度a1＝1 m/s2，选项A错误。在3～5 s时间内，F2＝4 N，由牛顿第二定律，F2－μmg＝ma2，解得物块加速度a2＝－3 m/s2,3 s末，物块速度为v1＝a1t1＝3 m/s，4 s末，物块速度为v2＝v1＋a2t2＝0，摩擦力大于拉力，4 s末物块停止运动，则5 s末，克服水平拉力F做功的功率为0，选项B、C错误，D正确。 4．(2016·南昌模拟)（单选）图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150 kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，g取10 m/s2，下列判断正确的是(　　) 图 A．前10 s悬线的拉力恒为1 500 N B．46 s末材料离地面的距离为22 m C．0～10 s材料处于失重状态 D．在30～36 s钢索最容易发生断裂 【答案】　B 【解析】　由图可知前10 s内材料的加速度a＝0.1 m/s2，由F－mg＝ma可知悬线的拉力为1 515 N，选项A错误；由图象面积可得整个过程上升高度是28 m，下降的高度为6 m，46 s末材料离地面的距离为22 m，选项B正确；因30～36 s 材料加速度向下，材料处于失重状态，F<mg；前10 s材料处于超重状态，F>mg，钢索最容易发生断裂，选项C、D错误。 5.（2018·广东深圳一模）（多选）如图甲所示，质量m＝1 kg，初速度v0＝6 m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的二次方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法中正确的是(　　) A．t＝2 s时物块速度为零 B．t＝3 s时物块回到O点 C．恒力F大小为2 N D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.1 【答案】　ACD 【解析】　通过题图可知，物块在恒力F作用下先做匀减速直线运动，然后反向做匀加速直线运动。物体做匀减速直线运动的加速度大小为a1＝eq \f(v\o\al(2,0),2x1)＝3 m/s2，物块做匀减速直线运动的时间为t1＝eq \f(v0,a1)＝2 s，故A正确；物体做匀加速直线运动的加速度大小为a2＝eq \f(v′2,2x2)＝1 m/s2，反向加速到出发点的时间 t′＝eq \r(\f(2x1,a2))＝2eq \r(3) s，故B错误；根据牛顿第二定律得F＋Ff＝ma1，F－Ff＝ma2，联立两式解得F＝2 N，Ff＝1 N，则动摩擦因数为μ＝eq \f(Ff