2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题10 动力学中的斜面模型_试卷库

2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题10 动力学中的斜面模型

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一、单选题（共8小题）

1、如图甲所示，质量为0.5kg的物块和质量为1kg的长木板，置于倾角为 $\text{[math]}$ 足够长的固定斜面上， $\text{[math]}$ 时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F，使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。则下列说法正确的是（）

A . 长木板与斜面之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ B . 拉力F作用的时间为 $\text{[math]}$ C . 拉力F的大小为13N D . 物块与长木板之间的动摩擦因数μ₂可能为0.88

2、如图所示，材料相同的物体A、B由轻绳连接，质量分别为m₁和m₂且m₁≠m₂ ，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。则（）

A . 轻绳拉力的大小与斜面的倾角θ有关 B . 轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关 C . 轻绳拉力的小与两物体的质量m₁和m₂有关 D . 若改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小不变

3、倾角为θ=45°、外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，滑块M的顶端0处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为m= $\text{[math]}$ kg，当滑块M以a=2g的加速度向右运动时，则细线拉力的大小为(取g=10m/s²)（）

A . 10N B . 5N C . $\text{[math]}$ N D . $\text{[math]}$ N

4、如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的．现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（）

A . Mg+mg B . Mg+2mg C . Mg+mg（sinα+sinβ） D . Mg+mg（cosα+cosβ）

5、物体m恰能沿静止的斜面匀速下滑．现用一个竖直向下的力F作用在m上，并且过m的重心，如右图所示，则下列分析错误的是（）

A . 斜面对物体的支持力增大 B . 物体仍能保持匀速下滑 C . 物体将沿斜面加速下滑 D . 斜面对物体的摩擦力增大

6、如图所示，倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面体A置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知A、B的质量分别为M、m，它们之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。现给B一平行于斜面向下的恒定的推力F，使B沿斜面向下运动，A始终处于静止状态，则下列说法中不正确的是（）

A . 无论F的大小如何，B一定加速下滑 B . 物体A对水平面的压力 $\text{[math]}$ C . B运动的加速度大小为 $\text{[math]}$ D . 水平面对A一定没有摩擦力

7、如图甲所示，直角三角形斜劈abc固定在水平面上。t＝0时，一物块（可视为质点）从底端a以初速度v₀沿斜面ab向上运动，到达顶端b时速率恰好为零，之后沿斜面bc下滑至底端c。若物块与斜面ab、bc间的动摩擦因数相等，物块在两斜面上运动的速率v随时间变化的规律如图乙所示，已知重力加速度g＝10m/s² ，则下列物理量中不能求出的是（）

A . 斜面ab的倾角θ B . 物块与斜面间的动摩擦因数μ C . 物块的质量m D . 斜面bc的长度L

8、如图所示，重20N的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab=0.8m，bc=0.4m，g取10m/s²。由a点下滑到c点过程中，物体的速度（）

A . 逐渐变大 B . 逐渐变小 C . 先变大后变小 D . 先变小后变大

二、多选题（共10小题）

1、如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为F_N和f。若电梯启动加速度减小为 $\text{[math]}$ ，则下面结论正确的是（）

A . 水平梯板对人的支持力变为

B . 水平梯板对人的摩擦力变为

C . 电梯加速启动过程中，人处于超重状态 D . 水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为

2、如图甲，一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图象如图乙所示，若重力加速度g=10m/s² ，则（）

A . 斜面的长度L=4m B . 斜面的倾角θ=30° C . 物块的质量m=1kg D . 物块与斜面间的动摩擦因数μ= $\text{[math]}$

3、为探究小球沿光滑斜面的运动规律，小李同学将一小钢球分别从图中斜面的顶端由静止释放，下列说法中正确的是（）

A . 甲图中小球在斜面1、2上的运动时间相等 B . 甲图中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等 C . 乙图中小球在斜面3、4上的运动时间相等 D . 乙图中小球下滑至斜面3、4底端时的速度大小相等

4、如图甲所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点．一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到B点撤去拉力F，物块继续上滑至最高点C，设物块由A运动到C的时间为t₀ ，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、物块的动能E_k随位移x、加速度a随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（）

A .

B .

C .

D .

5、如图所示，有一倾角为37^°的足够长的粗糙斜面，动摩擦因数为0.5．现用F=20N的拉力沿斜面向上拉动1kg的木块，经6s后，下列说法正确的是：（）

A . 木块的加速度恒为20m/s² B . 木块的动量为60kg·m/s C . 拉力F的冲量为120N·s D . 拉力F的冲量为0

6、如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接，两物块A、B质量均为m，初始时均静止，现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线，t₁ 时刻 A、B 的图线相切，t₂ 时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A . t₁时刻，弹簧的形变量为 $\text{[math]}$ B . t₁时刻，A，B刚分离时的速度为 $\text{[math]}$ C . t₂时刻，弹簧形变量为0 D . 从开始到t₂时刻，拉力F先逐渐增大后不变

7、如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为2gsinθ B . 在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为gsinθ C . 剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为 $\text{[math]}$ gsinθ D . 突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为2gsinθ

8、在倾角 $\text{[math]}$ 的足够长斜面底端，物块以某初速度沿斜面上滑，上滑过程的加速度大小为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为重力加速度， $\text{[math]}$ ），则（）

A . 物块与斜面间的动摩擦因数为0.25 B . 物块与斜面间的动摩擦因数为0.2 C . 物块回到斜面底端的速度是沿斜面上滑初速度大小的0.05倍 D . 物块上滑过程克服摩擦力做功的平均功率是下滑过程的 $\text{[math]}$ 倍

9、如图甲所示，固定粗糙斜面的倾角为37°，与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处，上端连接质量为1Kg的小滑块（视为质点），BC为弹簧的原长。现将滑块从A处由静止释放，在滑块从释放至第一次到达最低点的过程中，其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取沿斜面向下为加速度的正方向）。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s^2.下列说法正确的是（）

A . 滑块到达B处时的速度最大 B . 弹簧的劲度系数为10N/m C . 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5 D . 滑块第一次运动到最低点时，弹簧的弹性势能为1.6J

10、能够从物理的视角看世界是学习物理的重要目标。下面四张图片展现了生活中常见的情景，其中甲图是自行车无动力沿着斜坡冲下，乙图是自行车靠惯性冲上斜坡，丙图是“托球”动作中乒乓球与球拍一起相对静止向左运动的过程（虚线表示水平方向），丁图是在球架上用竖直挡板卡住静止的与丙图相同的乒乓球，各图中的θ角均相等，忽略空气阻力和一切摩擦，对四个情景的物理规律分析正确的是（）

A . 甲图和乙图中自行车的加速度一定相同 B . 甲图的自行车和丙图中的乒乓球加速度可能相等 C . 丙图中球拍和乒乓球可能一起做匀速直线运动 D . 丙图的球拍和丁图的斜面产生的弹力一定相等

三、综合题（共5小题）

1、如图（a）所示，斜面底部固定一垂直于斜面的挡板，小物块在斜面上由静止开始下滑，与挡板相碰（碰撞时间极短）后，再返回到斜面上某处速度减为0，此过程中小物块运动的v-t图象如图（b）所示，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。求：

(1)在4.4秒内小物块的位移s；

(2)物块和斜面之间的动摩擦因数μ；

(3)为求出小物块在4.4秒内损失的机械能，你觉得还需要知道什么物理量，并说明理由。

2、民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上，如图甲所示，图乙是其简化模型．若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m，气囊所构成的斜面长度L=5.0m．质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端．已知旅客与斜面间的动摩擦因数μ=0.55，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，取重力加速度g=10m/s² ．求：

(1)旅客沿斜面下滑时的加速度大小；

(2)旅客滑到斜面底端时的速度大小；

(3)旅客从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，斜面对旅客所施加的支持力的冲量大小．

3、一固定的倾角为37°的斜面，斜面长9m，如图所示，斜面上一物体在大小为11N沿斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上加速运动，加速度大小为1m/s²；如果将沿斜面向上的拉力改为1N，物体加速向下运动，加速度大小仍为1m/s² ，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)物体质量m及物体与斜面间的动摩擦因数μ；

(2)若将物体从斜面顶端由静止释放，物体运动到斜面底端的时间t。

4、如图所示，一根直杆AB与水平面成某一角度自定，在杆上套一个小物块，杆底端B处有一弹性挡板，杆与板面垂直．现将物块拉到A点静止释放，物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v-t图象如图乙所示，物块最终停止在B点．重力加速度为取g=10 m/s² ．求：

(1)物块与杆之间的动摩擦因数μ；

(2)物块滑过的总路程s．

5、如图所示，小物块放在足够长的木板AB上，以大小为v₀的初速度从木板的A端向B端运动，若木板与水平面之间的夹角不同，物块沿木板向上运动的最大距离也不同。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g：

(1)若物块沿木板运动到最高点后又返回到木板的A端，且沿木板向下运动的时间是向上运动时间的2倍，求木板与水平面之间的夹角的正切值；

(2)求物块沿木板向上运动的最大距离最小值。