第四章 微专题9 动力学中的两类典型模型-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，人教版）

微专题9　动力学中的两类典型模型 一、单项选择题:本题共6小题。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.如图所示,物块A叠放在长木板B上,B置于光滑水平面上。A、B质量分别为 mA=m,mB=2m,A、B之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对B施加一水平力F,则(　C　) A.当F>μmg时,A相对B滑动 B.当F=1.5μmg时,B的加速度为0.25μg C.当F>3μmg时,A相对B滑动 D.A的最大加速度为0.5μg 解析:当A、B刚要发生相对滑动时,A、B之间的最大静摩擦力为Ffmax=μmg,对A分析,根据牛顿第二定律有μmg=ma,解得A的最大加速度a=μg,对整体分析,根据牛顿第二定律有F合=3ma=3μmg;当F>3μmg时,A、B发生相对滑动,故选项A、D错误,C正确;当F=1.5μmg 时,A、B一起运动,对整体,根据牛顿第二定律有1.5μmg=3ma′,a′= 0.5μg,故选项B错误。 2.如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与长木板间的动摩擦因数为μ,长木板与水平面间的动摩擦因数为,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g。现对物块施加一水平向右的拉力F,则长木板加速度a的大小可能是(　D　) A.μg B.μg C.μg D.-μg 解析:若物块和长木板之间不发生相对滑动,物块和长木板一起运动,对物块和长木板整体,根据牛顿第二定律可得F-μ·2mg=2ma,解得a=-μg;若物块和长木板之间发生相对滑动,对长木板,水平方向受两个摩擦力的作用,根据牛顿第二定律,有μmg-μ·2mg=ma′,解得a′=μg,D正确。 3.如图所示,传送带与水平面间夹角为θ,物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由0逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中,以下分析正确的是(　C　) A.M下滑的速度不变 B.M先在传送带上加速到2v0,后向下匀速运动 C.M先向下匀速运动,后向下加速运动,最后沿传送带向下匀速运动 D.M受的摩擦力方向始终沿传送带向上 解析:传送带静止时,物块匀速下滑,故mgsin θ=Ff,当传送带的速度大于物块的速度时,物块受到向下的摩擦力,根据受力分析可知,物块向下做加速运动,当速度达到与传送带速度相等时,物块和传送带以相同的速度匀速下滑,故C正确。 4.如图所示,传送带与水平面间夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ。则选项图中可能反映小木块在传送带上的速度随时间变化的关系不正确的是(　A　) 解析:当木块刚放在传送带上时,所受滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律知mgsin θ+μmgcos θ=ma1,可知共速前木块的位移x有=2a1x,当传送带长度L≤x,木块一直匀加速,B不符合题意;当L>x时,木块与传送带速度相同后,若μmgcos θ≥mgsin θ,即μ≥ tan θ,静摩擦力可与重力的分力平衡,木块匀速,C不符合题意;若mgsin θ>μmgcos θ,即μ<tan θ,即滑动摩擦力沿传送带向上,且小于重力的分力,木块继续以更小的加速度加速,D不符合题意。 故选A。 5.如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法正确的是(　D　) A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B.开始时木炭包相对于传送带向右运动 C.木炭包的质量越大,径迹的长度越短 D.木炭包与传送带间的动摩擦因数越大,径迹的长度越短 解析:设木炭包的质量为m,传送带的速度为v,木炭包与传送带间的动摩擦因数为μ。对木炭包运动过程进行分析知,木炭包放上传送带时,传送带相对木炭包向右运动,传送带受到木炭包的摩擦力向左,则木炭包受到传送带向右的摩擦力,且在该摩擦力作用下向右做加速运动。开始时木炭包速度小于传送带速度,木炭包相对传送带向左运动,径迹出现在木炭包右侧,直到木炭包与传送带速度相等,一起做匀速运动,径迹不再变化。木炭包相对传送带运动时,其加速度为μg,位移为x=,传送带位移x′=v·=,则径迹长度s=x′-x=,即传送带速度越大,径迹越长;动摩擦因数越大,径迹越短;径迹的长度与木炭包的质量无关。综上所述,A、B、C错误,D正确。 6.如图所示,可视为质点的滑块与木板质量相等,木板长为L,静止时滑块叠放在木板右端,滑块与木板、木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ,某时刻给木板一个向右的初速度,经过时间t两者共速,最后木板停在地面上时滑块位于木板左端,重力加速度大小为g。下列说法错误的是(　A　) A.木板