【文档说明】【精准解析】2021高考物理（选择性考试）人教版一轮规范演练13动力学中三种典型物理模型.pdf，共(11)页，361.990 KB，由小赞的店铺上传

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规范演练13动力学中三种典型物理模型[抓基础]1．(多选)(2019·滁州质检)如图甲所示，倾角为37°足够长的传送带以恒定速度运行，将一质量m＝1kg的小物体以某一初速度放在传送带，物体相对地面的速度大小随时间变化的

关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是()图甲图乙A．传送带顺时针转动，速度大小为4m/sB．物体与传送带间的动摩擦因数为0.75C．0～8s内物体位移的大小为14mD．0～8s内物体与传送带之间因摩擦而产生

的热量为126J答案：ACD2.如图所示，三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m，且与水平方向的夹角均为37°.现有两小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下

滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5，下列说法正确的是()A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B受到的摩擦力分别沿斜面向下和向上C．物块A、B运动的加速度大小相同D．物块A、B在传送带上的划痕长度相同答案：C3．(2019·苏州一模)

如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上表面放置小滑块A.木板B在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图象如图乙所示，则小滑块A的质量为()A．4kgB．3kgC．2kgD．1kg答案：

C4．(2019·潍坊一模)如图所示，长木板静止于光滑水平地面上，滑块叠放在木板右端，现对木板施加水平恒力，使它们向右运动．当滑块与木板分离时，滑块相对地面的位移为x、速度为v.若只减小滑块质量，再次拉动木板，滑块与木板分离时()A．x变小，v变小B．x变大，v变大C．x变小，v变大D

．x变大，v变小答案：A5．(2019·苏、锡、常、镇四市调研)一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，其上放质量均为1kg的A、B两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3，μ2＝0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示．已知最大静摩

擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.下列说法正确的是()A．若F＝1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NB．若F＝8N，则B物块的加速度为4.0m/s2C．无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动D．无论力F多大，B与薄硬纸片都不会发生相对滑

动答案：C6．(2019·东莞质检)如图所示，AB和CD为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点均分别位于半径R和r的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽从静止出发，由A滑到B和由C滑到D，所用

的时间分别为t1和t2，则t1与t2之比为()A．2∶1B．1∶1C.3∶1D．1∶3答案：B7．如图所示，水平方向的传送带顺时针转动，传送带速度大小恒为v＝2m/s，两端A、B间距离为3m．一物块从B端以初速度v0＝4m/s滑上传送带

，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，g取10m/s2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中，速度随时间变化的图象是图中的()ABCD答案：B8.(多选)如图所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，t＝0时刻滑块从木板的左端以速度v0水平向右滑行，木板与滑

块之间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块的vt图象可能是下列图中的()ABCD答案：BD[提素养]9．(多选)如图所示，表面粗糙、质量M＝2kg的木板，t＝0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动，加速度a＝2.5m/s2，t＝0.5

s时，将一个质量m＝1kg的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端，铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半．已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.1，木板和地面之间的动摩擦因数μ2＝0.25，g取10m/s2，则()A．

水平恒力F的大小为10NB．铁块放上木板后，木板的加速度为2m/s2C．铁块在木板上运动的时间为1sD．木板的长度为1.625m解析：未放铁块时，对木板由牛顿第二定律：F－μ2Mg＝Ma，解得F＝10N，选项A正确；铁块放上木板后，对木板：F－μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma′，解

得：a′＝0.75m/s2，选项B错误；0.5s时木板的速度v0＝at1＝2.5×0.5m/s＝1.25m/s，铁块滑离木板时，木板的速度：v1＝v0＋a′t2＝1.25＋0.75t2，铁块的速度v′＝a铁t2＝μ1gt2＝t2，由题意：v′＝12v1，解得t2＝1s，选项C正

确；铁块滑离木板时，木板的速度v1＝2m/s，铁块的速度v′＝1m/s，则木板的长度为：L＝v0＋v12t2－v′2t2＝1.25＋22×1m－12×1m＝1.125m，选项D错误．答案：AC10.如图所

示，水平传送带AB长2m，以2m/s的速度沿顺时针方向匀速运动．现将一小物块以3m/s的水平初速度从A点冲上传送带．若小物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，g取10m/s2，则小物块运动至传送带右端B点所用的时间是()A．0.5

sB．0.9sC．1.2sD．1.5s解析：刚冲上传送带时，由于物块的速度为3m/s，大于传送带的速度，所以物块相对传送带向右运动，受到的滑动摩擦力方向向左，故做匀减速直线运动，a＝μmgm＝μg＝2.5m/s2，经历的时间为t1＝Δva＝3－22.5

s＝0.4s，相对地面发生的位移为s＝v2－v20－2a＝22－32－2×2.5m＝1m，之后两者的速度相同，相对静止的做匀速直线运动，经历的时间为t2＝L－sv＝2－12s＝0.5s，故小物块运动至传送带右端点B点所用的时间是t＝t1＋t2＝0.

9s.答案：B11.避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面．一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的底端

，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m，再过一段时间，货车停止．已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍．货物与货车分别视为小滑块和平板，cosθ＝1，si

nθ＝0.1，g取10m/s2.求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度．解析：(1)设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢间的动摩擦因数μ＝0.4，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则f＋mgsinθ＝ma1，①f＝μmgcos

θ，②联立①②式并代入数据得a1＝5m/s2，a1的方向沿制动坡床向下．(2)设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v＝23m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0＝38m的过程中，用时为t，货物相对制动

坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离s＝4m，货车的加速度大小为a2，货车相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床的阻力大小为F，F是货车和货物总重的k倍，k＝0.44，货车长度l0＝12m，制动坡床的长度为l，则Mgsinθ＋F－f＝Ma2，③F＝k(m＋M)g，④s1＝vt－12

a1t2，⑤s2＝vt－12a2t2，⑥s＝s1－s2，⑦l＝l0＋s0＋s2，⑧联立①②③～⑧式并代入数据得l＝98m.答案：(1)5m/s2，方向沿制动坡床向下(2)98m12.(2019·荆州模拟)如

图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ＝37°，传送带AB足够长，传送皮带轮以大小为v＝2m/s的恒定速率顺时针转动．一包货物以v0＝12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数μ＝0.5，且可将货物视为质点．(g取10m/s2，

已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求货物刚滑上传送带时加速度为多大？(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？这时货物相对于地面运动了多远？(3)从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多长时间？解析：(1)设货物刚滑上传送带时加速度为a

1，货物受力如图所示：根据牛顿第二定律得沿传送带方向：mgsinθ＋Ff＝ma1垂直传送带方向：mgcosθ＝FN又Ff＝μFN由以上三式得：a1＝g(sinθ＋μcosθ)＝10×(0.6＋0.5×0.8)m/s2＝10m/s2，方向沿传送带向下．(2)货物速度从v0

减至传送带速度v所用时间设为t1，位移设为x1，则有：t1＝v－v0－a1＝1s，x1＝v0＋v2t1＝7m.(3)当货物速度与传送带速度相等时，由于mgsinθ＞μmgcosθ，此后货物所受摩擦力沿传送带向上，设货

物加速度大小为a2，则有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，得：a2＝g(sinθ－μcosθ)＝2m/s2，方向沿传送带向下．设货物再经时间t2，速度减为零，则t2＝0－v－a2＝1s，货物沿传送带向上滑动的位移x2＝v＋02t2＝1m，则货物上滑的总距离为x＝x1＋

x2＝8m.货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，下滑加速度大小等于a2.设下滑时间为t3，则x＝12a2t23，代入解得t3＝22s.所以货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为t＝t1＋t2＋t3＝(2＋22)s.

答案：(1)10m/s2，方向沿传送带向下(2)1s7m(3)(2＋22)s13.(2017·全国卷Ⅲ)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA＝1kg和mB＝5kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的

质量为m＝4kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3m/s.A、B相遇时，A与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10m/s2.求：(1)B与木板相对静止时，

木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离．解析：(1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动．设A、B和木板间所受的摩擦力的大小分别为f1、f2，木板与地面间的摩擦力的大小为f3，A、B、木板相对于地面的加速度大小分别是aA、aB和a1，在滑块B与木板达到共同

速度前有：f1＝μ1mAg，①f2＝μ1mBg，②f3＝μ2(mA＋mB＋m)g，③由牛顿第二定律得f1＝mAaA，④f2＝mBaB，⑤f2－f1－f3＝ma1，⑥设在t1时刻，B与木板达到共同速度，设大小为v1.由运动学公式有v1

＝v0－aBt1，⑦v1＝a1t1.⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入数据得v1＝1m/s，方向B的初速度方向相同．(2)在t1时间间隔内，B相对于地面移动的距离为sB＝v0t1－12aBt21，⑨设在B与木板达到共同速度v

1后，木板的加速度大小为a2，对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有f1＋f3＝(mB＋m)a2.⑩由①②④⑤式知，aA＝aB；再由⑦⑧可知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，但运动方向与木板相反，由题意知，A和B相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为v2，设A的速度大小从v1变

到v2所用的时间为t2，根据运动学公式，对木板有v2＝v1－a2t2，⑪对A有v2＝－v1＋aAt2，⑫在t2时间间隔内，B(以及木板)相对地面移动的距离为s1＝v1t2－12a2t22，⑬在(t1＋t2)时间间隔内，A相对地面移动的距离为sA＝v0(t1＋t2)－12aA

(t1＋t2)2，⑭A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同，因此A和B开始运动时，两者之间的距离为s0＝sA＋s1＋sB.⑮联立以上各式，并代入数据得s0＝1.9m．(也可用如图所示的速度—时间图象求解)答案：(1)1m/s，方向与B的初速度方

向相同(2)1.9m