2018高中物理 第四章 牛顿运动定律 2 轻松处理单体的多过程问题练习 新人教版必修1.doc

轻松处理单体的多过程问题（答题时间：25分钟）1. 如图所示，是某同学站在力传感器上，做下蹲起立的动作时记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力（单位为牛顿），横坐标为时间（单位为秒），由图可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到的信息有（）A. 该同学做了两次下蹲起立的动作B. 该同学做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约2 s起立C. 下蹲过程中人处于失重状态D. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态2. 如图所示，物块的质量m1kg，初速度v010m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g10 m/s2，下列说法中正确的是（）A. 05 s内物块做匀减速运动B. 在t1 s时刻，恒力F反向C. 恒力F大小为10 ND. 物块与水平面间的动摩擦因数为0.33. 如图所示，一连同装备总重力为G的滑雪爱好者从滑雪坡道上由静止开始沿坡道ABC向下滑行，滑到B点时滑雪者通过改变滑雪板角度的方式来增大摩擦力的大小，使其到底端C点时速度刚好减为零，已知ABBC，设两段运动过程摩擦力均为定值，下列分别为滑雪者位移、速度、加速度、摩擦力随时间变化的图象，其中正确的是（）4. 如图所示，倾角为37，长为l16 m的传送带，转动速度为v10 m/s，动摩擦因数0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m0.5 kg的物体，已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2。求：（1）传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；（2）传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间。5. 如图所示，光滑水平面上静止放着长L4 m，质量为M3 kg的木板（厚度不计），一个质量为m1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10 m/s2）（1）为使两者保持相对静止，F不能超过多少？（2）如果F10 N，求小物体离开木板时的速度。6. 中央电视台推出了一个游戏节目推矿泉水瓶，选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不能停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败，其简化模型如图所示，AC是长度为L15 m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域，已知BC长度为L21 m，瓶子质量为m0.5 kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数0.4，某选手作用在瓶子上的水平推力F20 N，瓶子沿AC做直线运动（g取10 m/s2），假设瓶子可视为质点，那么该选手要想获得游戏成功，试问：（1）推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少？7.（昆明模拟）我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用，为使战斗机更容易起飞，“辽宁号”使用了滑跃技术，如图甲所示，其甲板可简化为乙图模型：AB部分水平，BC部分倾斜，倾角为，战斗机从A点开始滑跑，C点离舰，此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F，ABC甲板总长度为L，战斗机质量为m，离舰时的速度为vm，重力加速度为g，求AB部分的长度。1. B 解析：在34 s下蹲过程中，先向下加速再向下减速，故人先处于失重状态后处于超重状态；在67 s起立过程中，先向上加速再向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，选项A、C、D错误，B正确。2. BD 解析：由图象得物块在前5 m位移内做匀减速运动，在513 m位移内做匀加速运动，且由图象斜率得匀减速运动的加速度大小a1m/s210 m/s2，匀加速运动的加速度大小a2 m/s24 m/s2，匀减速运动的时间t1 s，又由牛顿第二定律得，Fmgma1和Fmgma2，联立解得F7 N，动摩擦因数0.3，选项B、D正确。3. B 解析：滑雪者在AB段加速，在BC段减速，在B点速度最大，在st图象中，图线的斜率表示物体的速度，滑雪者在B位置的速度最大而不是零，A错误；由于滑雪者在AB段和BC段所受摩擦力恒定，且重力沿斜面向下的分力大小不变，故滑雪者在AB段和BC段所受合力大小均不变，即加速度大小均不变，滑雪者先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，B正确，C错误；AB段，滑雪者加速下滑，则Gsin f，又sin 1，则AB段下滑过程中f比G要小得多，而不是D项表示的f比G略小，D错误。4. 解：（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有mg（sin 37cos 37）ma则agsin 37gcos 372 m/s2，根据lat2得t4 s；（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得，mgsin 37mgcos 37ma1则有a110 m/s2设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，位移为x1，则有t1s1s，x1a1t125 mmgcos 37，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力摩擦力发生突变，设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，则a22 m/s2x2lx111 m又因为x2vt2a2t22，则有10t2t2211，解得：t21 s（t211 s舍去）所以t总t1t22 s。5. 解：（1）要保持两者相对静止，两者之间的摩擦力不能超过最大静摩擦力，故小物块最大加速度ag1 m/s2由牛顿第二定律对整体有Fm（mM）a4 N（2）当F10 N4 N时，两者发生相对滑动对小物体：a1g1 m/s2对木板：F合FmgMa2代入数据解得a23 m/s2由位移关系有：La2t2a1t2代入数据解得t2 s则小物块的速度v1a1t2 m/s。6. 解：（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为零时，推力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有推力作用时瓶做匀加速运动，设加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，推力停止作用后瓶做匀减速运动，设此时加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：Fmgma1，mgma2，加速运动过程中的位移x1，减速运动过程中的位移x2，位移关系满足：x1x2L1，又：va1t1，由以上各式解得：t1s；（2）要想获得游戏成功，瓶滑到B点速度正好为零时，推力作用距离最小，设最小距离为d，则：L1L2 v22a1d，联立解得：d0.4 m。7. 解：在AB段，根据牛顿运动定律得Fma1设B点速度大小为v，根据运动学公式可得：v22a1x1在BC段，根据牛顿运动定律得：Fmgsin ma2从B到C，根据运动学公式可得：vv22a2x2据题意：Lx1x2联立以上各式解得：x1L