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专题强化卷4 动力学图像 滑块——滑板 传送带问题
1.【解析】 由题图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以前两秒受力为正,恒定,2~4 s沿正方向做匀减速直线运动,所以受力为负,且恒定,4~6 s沿正方向做匀加速直线运动,受力为正,恒定,6~8 s沿正方向做匀减速直线运动,受力为负,恒定,物体一直沿正方向运动,位移不可能为负,综合分析只有A正确.
【答案】 A
2.【解析】 由题图可知,上升、下降过程中加速度大小分别为:a上=11 m/s2,a下=9 m/s2,由牛顿第二定律得:mg+F阻=ma上,mg-F阻=ma下,联立解得mg∶F阻=10∶1,A正确.
【答案】 A
3.【解析】 木板一直保持静止,加速度为0,选项A、B错误;物块的加速度a=,即物块做匀加速直线运动,物块运动的v-t图像为倾斜的直线,而木板保持静止,速度一直为0,选项C错误,D正确.
【答案】 D
4.【解析】 对货物受力分析,受mg和拉力T,根据牛顿第二定律,有:T-mg=ma,得:a=,故B正确,D错误.T-g;当a=0时,T=mg,故图线与横轴的交点N的值TN=mg,故C正确;当T=0时,a=-g,即图线与纵轴的交点M的值aM=-g,故A正确;图线的斜率表示质量的倒数
【答案】 D
5.【解析】 刚被放在传送带上时,滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动,a=μg=2 m/s2,滑块运动到与传送带速度相同需要的时间t1= s=1 s,选项B正确.==1 s,然后随传送带一起匀速运动的时间t2=t-t1=1 s,当传送带突然停止运行时,滑块在传送带滑动摩擦力作用下做匀减速运动直到静止,a′=-μg=-2 m/s2,运动的时间t3=
【答案】 B
6.【解析】 开始阶段,小木块受到竖直向下的重力、垂直于传送带向上的支持力和沿传送带向下的摩擦力作用,做加速度为a1的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得mgsin θ+μmgcos θ=ma1,可得a1=gsin θ+μgcos θ.小木块加速至与传送带速度相等时,由于μ<tan θ,小木块不会与传送带保持相对静止,而是继续加速,所受滑动摩擦力变为沿传送带向上,做加速度为a2的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得mgsin θ-μmgcos θ=ma2,所以a2=gsin θ-μgcos θ,a2<a1,故D正确.
【答案】 D
7.【解析】 根据牛顿第二定律有F-μmg=ma,得a=,由图像可看出,乙、丙的斜率相等,小于甲的斜率,则mA<mB=mC.当F=0时,a=-μg,根据图像可看出,μA=μB<μC,故选A、B、D.-μg,则a-F图像的斜率k=
【答案】 ABD
8.【解析】 火箭所能达到的最大高度hm= m/s2=5 m/s2,故推动力F=mg星+ma=112.5 N,故D错误. m/s2=2.5 m/s2,故C正确;火箭升空时:a=×24×40 m=480 m,故A错误,B正确;该星球表面的重力加速度g星=
【答案】 BC
9.【解析】 由题图可知,在0~1 s内物块做加速运动,a= m/s2=0.5 m/s2 ①
设斜面倾角为θ,物块质量为m,分析物块的受力情况,由牛顿第二定律得
F合=F1-mgsin θ=ma ②
其中F1=5.5 N
在2~3 s内物块做匀速运动,F2=mgsin θ=5 N ③
由①②③得:m=1 kg,θ=30°
撤去拉力F后,
物块停止运动前加速度a=gsin θ=5 m/s2
故选项B、C、D正确,A错误.
【答案】 BCD
10.【解析】 行李无初速度地放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速度做匀速直线运动.加速时a=μg=1 m/s2,历时t1==2 s,D正确.=2 s,故B正确,A、C错误.若传送带速度足够大,行李一直匀加速运动,最短运动时间tmin==1.5 s,到达B处共用时2.5 s.乘客到达B处用时t=t1=0.5 m,此后行李匀速运动t2==1 s达到共同速度,位移x1=
【答案】 BD
11.【解析】 (1)0~2 s内,F1-mgsin α-μmgcos α=ma1,a1=.=0.5 m/s2,2 s后,F2-mgsin α-μmgcos α=ma2,a2=0,代入数据解得m=3 kg,μ=
(2)撤去推力F后,有-μmgcos α-mgsin α=ma3,
解得a3=- m/s2,
x==0.075 m.
【答案】 (1) (2)0.075 m
12.【解析】 (1)对于B,由牛顿第二定律可得:μ1mg=maB
解得aB=1 m/s2
对于A,由牛顿第二定律可得:F-μ1mg-μ2(m+M)g=MaA
解得aA=2 m/s2
(2)设经时间t抽出,则xA=aAt2
xB=aBt2