（江蘇專版）2022年高考物理二輪復習 專題一 第五講 力學的經(jīng)典模型（一）課后達標檢測卷（含解析）1.某小孩在廣場游玩時，將一氫氣球系在了水平地面上的磚塊上，在水平風力的作用下，處于如圖所示的靜止狀態(tài)。若水平風速緩慢增大，不考慮氣球體積及空氣密度的變化，則下列說法中正確的是()A細繩受到拉力逐漸減小B磚塊受到的摩擦力可能為零C磚塊一定不可能被繩子拉離地面D磚塊受到的摩擦力一直不變解析：選C對氣球受力分析，受到重力、風的推力、拉力、浮力，如圖。根據(jù)共點力平衡條件，有Tsin F，Tcos mgF浮，解得T，當風力增大時，繩子的拉力T也增大，A錯誤；再對氣球和磚塊整體受力分析，平衡時，受總重力、地面支持力、浮力、風的推力和摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件，有N(Mm)gF浮，fF，當風力增大時，地面支持力不變，與風力無關，磚塊不可能被繩子拉離地面，C正確；磚塊滑動前受到地面施加的摩擦力與風力平衡，故磚塊受到的靜摩擦力隨風力的增大而逐漸增大，滑動后磚塊受滑動摩擦力，由于所受支持力不變，故滑動摩擦力不變，故磚塊受到的摩擦力先增加后不變，B、D錯誤。2我國的高鐵技術在世界處于領先地位，高鐵(如圖甲所示)在行駛過程中非常平穩(wěn)，放在桌上的水杯幾乎感覺不到晃動。圖乙為高鐵車廂示意圖，A、B兩物塊相互接觸放在車廂里的水平桌面上，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)相同。A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大，車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，A、B相對于桌面始終保持靜止，下列說法正確的是()AA受到2個力的作用BB受到3個力的作用CA、B均受到桌面向右的摩擦力DB受到A對它向右的彈力解析：選A車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運動，此時物塊A、B均向右做勻速運動，故A、B均只受重力和支持力作用，水平方向沒有外力，故水平方向均不受摩擦力，同時A、B間也沒有彈力作用，故A正確，B、C、D錯誤。3.如圖所示，A、B兩物體靜止在粗糙水平面上，其間用一根輕彈簧相連，彈簧的長度大于原長。若再用一個從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B，直到A即將移動，若最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，則此過程中，地面對B的摩擦力F1和對A的摩擦力F2的變化情況是()AF1先變大后不變BF1先變小后變大再不變CF2先變大后不變DF2始終變大解析：選B剛開始彈簧處于伸長狀態(tài)，對A的作用力向右，對B的作用力向左，而A、B均靜止，所以剛開始的F1方向水平向右，F(xiàn)2方向水平向左，當用一個從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B時，剛開始，未拉動B，彈簧彈力不變，F(xiàn)2不變，F(xiàn)1減?。划擣等于彈簧彈力時，F(xiàn)1等于零，F(xiàn)繼續(xù)增大，F(xiàn)1反向增大，當F1增大到最大靜摩擦力時，B物體開始運動，此后變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，不發(fā)生變化，而彈簧被拉伸，彈力變大，A仍靜止，所以F2變大，所以對A的摩擦力F2先不變，后變大，對B的摩擦力F1先變小后變大再不變，故B正確。4.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示，當此車減速上坡時，乘客()A處于超重狀態(tài)B不受摩擦力的作用C受到向后(水平向左)的摩擦力作用D所受力的合力豎直向上解析：選C當車減速上坡時，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度與車的加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律知人的合力沿斜面向下，合力的大小不變，人受重力、支持力和水平向左的靜摩擦力，如圖所示。將加速度沿豎直方向和水平方向分解，則有豎直向下的加速度，則：mgNmay，Nmg，乘客處于失重狀態(tài)，故A、B、D錯誤，C正確。5.如圖所示，用兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量為m的小球懸掛在小車內(nèi)。當小車沿水平方向運動，且小球與車相對靜止時，彈簧A與豎直方向的夾角30°，彈簧B水平，兩根彈簧的長度仍相同。關于小車的運動，下列說法可能正確的是()A小車向左做勻速直線運動B小車以加速度g向右做勻加速運動C小車以加速度g向右做勻減速運動D小車以加速度g向左做勻減速運動解析：選D設彈簧伸長量為x，則：kxcos 30°mg，kxkxsin 30°ma；聯(lián)立得：ag，方向與B拉力的方向相同，即向右；故小車以加速度g向左做勻減速運動或向右做勻加速運動，故D正確。6.如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1 、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間動摩擦因數(shù)均為。傳送帶順時針方向轉動，系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設A、B的加速度大小分別為aA和aB，(彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g)則()AaAg，aBg BaAg，aB0CaAg，aB0 DaAg，aBg解析：選C對物塊B分析，摩擦力與彈簧彈力平衡，有：m2gkx，則x。以兩個物塊組成的整體為研究對象，則繩子的拉力：T(m1m2)g；突然剪斷輕繩的瞬間，繩子的拉力減小為0，而彈簧的彈力不變，則A受到的合外力與T大小相等，方向相反，則：aA；B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力，合外力不變，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0，故選項C正確，A、B、D錯誤。7.如圖所示，質(zhì)量為mA2 kg的物塊A和質(zhì)量為mB4 kg的物塊B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側連接一勁度系數(shù)為k100 N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開始時兩物塊壓縮彈簧并恰好處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)使物塊B在水平拉力F作用下向右做加速度為a2 m/s2的勻加速直線運動，已知兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5，下列說法正確的是()A因為物塊B做勻加速直線運動，所以拉力F是恒力B拉力F的最大值為Fmax38 NC物塊B與物塊A分離時彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x6 cmD物塊B與物塊A分離時彈簧處于壓縮狀態(tài)，其壓縮量為x14 cm解析：選D物塊A、B分離前，以A、B整體為研究對象，F(xiàn)kxf(mAmB)a，由于彈簧的壓縮量x逐漸減小，所以F需逐漸增大，選項A錯誤；物塊A、B分離時拉力F達到最大值，以B為研究對象，F(xiàn)maxmBgmBa，解得Fmax28 N，以A為研究對象，kx0mAgmAa，解得x014 cm，故B、C錯誤，D正確。8.如圖所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止狀態(tài)，水平地面光滑，其他接觸面粗糙，以下受力分析正確的是()AA與墻面間存在壓力BA與墻面間存在靜摩擦力CA物塊共受3個力作用DB物塊共受5個力作用解析：選C以三個物塊組成的整體為研究對象，水平方向上：地面光滑，對C沒有摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻對A沒有壓力，因而也沒有摩擦力，A、B錯誤；對A：受到重力、B的支持力和摩擦力3個力作用，C正確；先對A、B整體研究，水平方向上：墻對A沒有壓力，則由平衡條件分析可知，C對B沒有摩擦力，再對B分析：受到重力、A的壓力和摩擦力、C的支持力，共4個力作用，D錯誤。9.多選如圖所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉動小車和木塊，讓它們一起做無相對滑動的加速運動，若小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車間的動摩擦因數(shù)為。對于這個過程，某同學用了以下4個式子來表達木塊受到的摩擦力的大小，下述表達式一定正確的是()AFMaBmaCmgDMa解析：選AB對木塊：Ffma，對小車：FFfMa，故木塊受到的摩擦力的大小Ffma或FfFMa，故A、B正確。10多選如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m12 kg、m23 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個大小分別為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則()A系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是50 NB系統(tǒng)運動穩(wěn)定時，彈簧秤的示數(shù)是26 NC在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為15 m/s2解析：選BC設彈簧的彈力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律對整體有：a m/s22 m/s2，方向水平向右，對m1：F1Fm1a，代入解得F26 N，故A錯誤，B正確；在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為a1 m/s213 m/s2，方向水平向左，故C正確，D錯誤。11.多選如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x4 m，以v04 m/s的速度(始終保持不變)順時針運轉，今將一小煤塊(可視為質(zhì)點)無初速度地輕放在A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕。已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.4，取重力加速度大小g10 m/s2，則煤塊從A運動到B的過程中()A煤塊從A運動到B的時間是2.25 sB煤塊從A運動到B的時間是1.5 sC劃痕長度是0.5 mD劃痕長度是2 m解析：選BD根據(jù)牛頓第二定律得，小煤塊的加速度ag4 m/s2，則勻加速運動的時間t11 s，勻加速運動的位移x1at12×4×1 m2 m，則小煤塊勻速運動的位移x2xx14 m2 m2 m，勻速運動的時間t20.5 s，所以小煤塊從A運動到B的時間tt1t21.5 s，故A錯誤，B正確。在煤塊勻加速運動的過程中，傳送帶的位移x3v0t14×1 m4 m，則劃痕的長度xx3x14 m2 m2 m，故C錯誤，D正確。12.如圖所示，一個兩端裝有固定擋板的質(zhì)量M2 kg的長木板靜止在光滑的水平地面上，在長木板上放著一個靜止的、質(zhì)量為m1 kg的小物體，其左端用一根輕質(zhì)彈簧與長木板左端的擋板相連(此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為2 N)，右端用一根恰好處于伸直狀態(tài)的細線和長木板右端的擋板相連，系統(tǒng)保持靜止。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)對長木板施以水平向右的作用力F，使長木板由靜止開始運動，在力F由0逐漸增加到15 N的過程中，小物體始終與長木板相對靜止，以下說法正確的是()A物體與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2B物體在某一時刻受到的摩擦力可能為0C細線中的張力始終為0D當F增加到12 N時，細線中才開始有張力解析：選B由題意可知，物體在長木板上的最大靜摩擦力大于或等于2 N，在力F由0逐漸增加到12 N的過程中，整體的加速度滿足0a4 m/s2，物體所受的摩擦力先由向左的2 N減為0，后反向增加為2 N，當F6 N時物體受到的摩擦力為0，B正確。這一過程中細線中的張力為零；但當F增加到大于12 N時，如果最大靜摩擦力恰好為2 N，假設沒有細線，物體就會相對長木板向左運動，故細線中會產(chǎn)生張力；如果最大靜摩擦力大于2 N，F(xiàn)增加到大于12 N時，細線中的張力仍可能為0，本題不知道最大靜摩擦力的大小，故無法判斷細線中何時出現(xiàn)張力，也無法求出動摩擦因數(shù)，A、C、D均錯誤。13多選如圖甲所示為傾斜的傳送帶，正以恒定的速度v沿順時針方向轉動，傳送帶的傾角為37°，一物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動，物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運動的v­t圖像如圖乙所示，已知重力加速度g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，則下列判斷正確的是()A傳送帶的速度為4 m/sB傳送帶底端到頂端的距離為32 mC物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1D物塊所受摩擦力的方向一直與物塊運動的方向相反解析：選AB由題圖乙知，物塊先做勻減速直線運動，速度達到傳送帶速度后(在t2 s時刻)，由于重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力，物塊繼續(xù)向上做勻減速直線運動，從圖像可知傳送帶的速度為4 m/s，故A正確。物塊上升的位移大小等于v­t圖像所包圍的面積大小，為x×2 m m32 m，所以傳送帶底端到頂端的距離為32 m，故B正確。02 s內(nèi)物塊的加速度大小為a m/s210 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin 37°mgcos 37°ma，解得0.5，故C錯誤。在02 s內(nèi)物塊的速度大于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿斜面向下，與物塊運動的方向相反；24 s內(nèi)，物塊的速度小于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿斜面向上，與物塊運動的方向相同，故D錯誤。14.如圖所示，一小物塊(可看成質(zhì)點)從A點沿豎直光滑的圓弧軌道，由靜止開始滑下，圓弧軌道的半徑R0.25 m，末端B點與水平傳送帶相切，物塊由B點滑上粗糙的傳送帶。若傳送帶靜止，物塊滑到傳送帶的末端C點后做平拋運動，落到水平地面上的D點，已知C點到地面的高度H20 m，D點到C點的水平距離為x14 m，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)物塊滑到C點時速度的大小；(2)若傳送帶順時針勻速轉動，且物塊最后落地點到C點的水平距離x不隨傳送帶轉動速度變化而改變，試求傳送帶轉動速度v的取值范圍。解析：(1)物塊從C到D做平拋運動，豎直方向：Hgt2，代入數(shù)據(jù)解得：t2 s，水平方向：x1v1t，代入數(shù)據(jù)解得：v12 m/s。(2)從A到B，由動能定理得：mgRmv220，代入數(shù)據(jù)解得：v2 m/s，要求落點不隨傳送帶的速度改變而改變，則物塊一直處于加速或者減速狀態(tài)若物塊在傳送帶上一直減速，則傳送帶的速度vv12 m/s，若物塊在傳送帶上一直加速，到C點時速度為v3，由運動學規(guī)律有：v12v222as，v32v222as，代入數(shù)據(jù)解得：v3 m/s，則傳送帶的速度v m/s。答案：(1)2 m/s(2)v2 m/s或v m/s