课时跟踪检测(11) 动力学中的四类典型问题(Word练习)-【创新方案】2024高考物理一轮复习(新教材 新高考)
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课时跟踪检测(十一) 动力学中的四类典型问题
A级——全员必做
1.(多选)一根质量分布均匀的长绳AB,在水平外力F的作用下,沿光滑水平面做直线运动,如图甲所示。绳内距A端s处的张力FT与s的关系如图乙所示,由图可知( )
A.水平外力F=6 N
B.绳子的质量m=3 kg
C.绳子的长度l=2 m
D.绳子的加速度a=2 m/s2
解析:选AC 取s=0,对A端进行受力分析,F-FT=ma,又A端质量趋近于零,则F=FT=6 N,A正确;由于绳子的加速度未知,其质量也无法求算,B、D均错误;由题图易知C正确。
2.(2023·九江模拟)如图所示,滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑,滑轮下用轻绳挂着一个重为G的物体B,
下滑时,物体B相对于A静止,则下滑过程中( )
A.B的加速度为gsin θ
B.绳的拉力为
C.绳的方向保持竖直
D.绳的拉力为G
解析:选A A、B相对静止,即两物体的加速度相同,以A、B整体为研究对象分析受力可知,系统的加速度为gsin θ,所以选项A正确;再以B为研究对象进行受力分析,如图所示,根据平行四边形定则可知,绳子的方向与斜面垂直,拉力大小等于Gcos θ,故选项B、C、D都错误。
3.(2023·广州模拟)如图甲所示,某人通过动滑轮将质量为m的货物提升到一定高处,动滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与竖直向上的拉力FT之间的函数关系如
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图乙所示。重力加速度大小为g。则下列判断正确的是( )
A.图线与纵轴的交点M的绝对值为g
B.图线的斜率在数值上等于物体的质量m
C.图线与横轴的交点N的值FTN=mg
D.图线的斜率在数值上等于物体质量的倒数
解析:选A 由牛顿第二定律可得:2FT-mg=ma,则有a=FT-g,由a-FT图像可判断,纵轴截距的绝对值为g,图线的斜率在数值上等于
,则A正确,B、D错误;横轴截距代表a=0时,FTN=
,C错误。
4.(2023·广东韶关高三模拟)如图甲所示,公园的“跳楼机”深受大人和儿童喜爱。如图乙是座舱中某人竖直向下运动的速度—时间图像,此人质量为50 kg,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.0~1.5 s座椅对人的作用力小于人对座椅的作用力
B.1.5~6 s座椅对人的作用力小于人受到的重力
C.0~1 s座椅对人的作用力大小为300 N
D.1.5~3 s座椅对人的作用力大小为600 N
解析:选D 座椅对人的作用力与人对座椅的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故A错误;1.5~6 s内人向下匀减速运动,加速度方向向上,处于超重状态,即座椅对人的作用力大于人受到的重力,故B错误;由速度—时间图像可知,0~1.5 s内人向下匀加速运动的加速度大小为a=6 m/s2,由牛顿第二定律有mg-N=ma,得N=mg-ma
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=200 N,故C错误;由速度—时间图像可知,1.5~6 s内人向下匀加速运动的加速度大小为a′=2 m/s2,由牛顿第二定律有N′-mg=ma′,得N′=mg+ma=600 N,故D正确。
5.(2023·合肥模拟)(多选)如图,一小车的内表面ab和bc光滑且互相垂直,bc与水平方向的夹角为37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g,已知小车在水平方向上做匀加速直线运动,要使小球始终不脱离小车,则( )
A.若小车向左加速,加速度不能超过g
B.若小车向左加速,加速度不能超过g
C.若小车向右加速,加速度不能超过g
D.若小车向右加速,加速度不能超过g
解析:选BD 若小车向左加速,当ab面对小球恰好无作用力时,加速度最大,根据牛顿第二定律mgtan 37°=ma1,解得a1=g,所以若小车向左加速,加速度不能超过
g,A错误,B正确;若小车向右加速运动,当bc面对小球恰好无作用力时,加速度最大,根据牛顿第二定律mgtan 53°=ma2,解得a2=
g,所以若小车向右加速,加速度不能超过
g,C错误,D正确。
6.(2023·大连模拟)如图甲所示,一个质量不计的弹簧测力计,劲度系数为30 N/m,下面悬挂一个物块A,此时弹簧测力计示数为4 N。现将一个质量为0.5 kg的木板B放在A下面,在外力作用下托住木板B使物块A向上运动一段距离,如图乙所示。当系统静止后,突然撤去木板B的瞬间物块A向下的加速度为2.5 m/s2。若不撤去木板B,用外力控制木板B使二者一起以加速度1 m/s2向下做匀加速直线运动至二者分离。弹簧测力计始终未超量程,重力加速度g取10 m/s2,以下说法正确的是( )
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