【与名师对话】2022年高考物理总复习 课时配套作业11 新人教版必修1

课时作业(十一)　　　　　　　　　　　　　1.(2022·山东烟台一模)如右图是某跳水运动员最后踏板的过程：设运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)．对于运动员从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是(　　)A．运动员到达最低点时处于失重状态B．运动员到达最低点时处于超重状态C．在这个过程中，运动员的速度一直在增大D．在这个过程中，运动员的加速度一直在增大[解析]　运动员接触跳板(A位置)时，运动员只受重力，加速度方向向下，速度向下，则跳板的形变量增加，跳板对运动员的弹力增大，加速度减小，所以运动员做加速度减小的加速运动；当跳板的弹力增大到大小等于运动员的重力时，加速度为零，速度达到最大；运动员继续向下运动，跳板的形变量继续增大，弹力增大，运动员的加速度方向向上且在增大，所以运动员做加速度增大的减速运动；综上所述，运动员到达最低点时的加速度方向向上，所以此时运动员处于超重状态，故A错误、B正确；从A到B的过程中，运动员的速度先增大后减小，故C错误；运动员的加速度先减小后增大，故D错误．[答案]B2.水平地面上有一直立的轻弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于静止状态，如右图(甲)所示．现用一竖直向下的力F作用在物体A上，使A8\n向下做一小段匀加速直线运动(弹簧一直处在弹性限度内)，如右图(乙)所示．在此过程中力F的大小与物体向下运动的距离x间的关系图象正确的是(　　)[解析]　未施加外力时kx0＝mg，有力F作用过程中F＋mg－k(x＋x0)＝ma，即：F＝kx＋ma，故选项D正确．[答案]D3．(2022·黑龙江四校二模)质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，其运动情况如图所示，两条直线为：水平方向物体只受摩擦力作用时和水平方向受到摩擦力、水平力F两个力共同作用时的速度－时间图象，则下列说法中正确的是(g＝10m/s2)(　　)A．水平力F可能等于0.3NB．物体的摩擦力一定等于0.1NC．水平力F一定等于0.1ND．物体的摩擦力可能等于0.3N[解析]　①由题图可知，物体在两种情况下均做减速运动，图线a的加速度大小为aa＝m/s2＝m/s2，图线b的加速度大小为ab＝m/s2＝m/s2；②若水平力F与速度方向相同，则Ff－F＝maa、Ff＝mab，解得Ff＝0.2N、F＝0.1N；若水平力F与速度方向相反，则Ff＝maa、F＋Ff＝mab，解得F＝0.1N、Ff＝0.1N．故C正确．[答案]C4．用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如下图所示，g＝10m/s2，水平面各处粗糙程度相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则由此不能求出的是(　　)8\nA．物体与水平面间的最大静摩擦力B．物体在水平面间的动摩擦因数C．外力F为12N的物体的速度D．物体的质量[解析]　物体水平方向的受力如右图所示，据牛顿第二定律得F－Ff＝ma，由题图中数据可得Ff＝5.5N，m＝1.3kg，μ＝Ff/(mg)＝0.42，又物体与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．由上可知选项ABD正确；由于F作用在物体上的时间不知道，故不能求出外力F为12N时物体的速度，故选C项．[答案]C5．如右图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力．下列说法正确的是(　　)A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力小于B的重力[解析]　在降落伞未打开的下降过程中，由于空气阻力不计，A、B二人都做自由落体运动，属于失重现象，连接二人的安全带的作用力一定为零，故A选项正确，B、C选项错误；降落伞打开后，A、B均做减速运动，安全带的作用力可能大于B的重力，故D选项错误．[答案]A6．(2022·辽宁丹东市四校联考)如右图所示，8\n将质量为m＝0.1kg的物体用两个完全一样的竖直弹簧固定在升降机内，当升降机以4m/s2的加速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的拉力为0.4N；当升降机和物体都以8m/s2的加速度向上运动时，上面弹簧的拉力为(　　)A．0.6N　　　B．0.8N　　　C．1.0N　　　D．1.2N[解析]　当升降机以4m/s2的加速度加速向上运动时，由上面弹簧对物体的拉力为0.4N；可知，下面弹簧对物体一定为支持力，设为F下，根据牛顿第二定律可得F上－mg＋F下＝ma1，解得F下＝1N．F下－F上＝0.6N．当升降机和物体都以8m/s2的加速度向上运动时，F上′－mg＋F下′＝ma2，F下′－F上′＝0.6N，联立解得F上′＝0.6N，选项A正确．[答案]A7．(2022·南京期中)静止在光滑水平面上的物体，在如右图所示的水平力F作用下朝某一方向运动，且图中有t1＝t0，t2＝2t0，t3＝3t0，则如下图所示，同该F－t图象相对应的v－t图象和a－t图象分别是(　　)[解析]　设物体质量为m，在0～t1时间内，加速度a＝F0/m，物体做初速度为零的匀加速直线运动，在t1＝t0时刻，速度v0＝at0＝F0t0/m，所以这段时间对应的v－t图象是经过原点的倾斜线段，对应的a－t图象是平行于时间轴的水平线段；在t1～t2时间内，合外力F＝0，加速度a＝0，物体以速度v0做匀速直线运动，所以这段时间对应的v－t图象是平行于时间轴的水平线段，对应的a－t图象与时间轴重合；同理，可分析出，在t2～t3时间内的v－t图象和a－t图象，分别如选项AC所示．本题答案为AC.[答案]AC8．(2022·潍坊市三县联考)一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如下图所示，g＝10m/s2.求：8\n(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1，a2，及向上滑行的最大距离s；(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.[解析]　(1)物块上滑时做匀减速直线运动，对应于速度图象中0～0.5s时间段，该段图象的斜率的绝对值就是加速度的大小，即a1＝8m/s2，该段图象与坐标轴围成图形的面积值表示位移大小，所以向上滑行的最大距离s＝×0.5×4m＝1m；物块下滑时做匀加速直线运动，对应于速度图象中0.5～1.5s时间段，同理可得a2＝2m/s2.(2)上滑时由牛顿第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1；下滑时由牛顿第二定律得，mgsinθ－μmgcosθ＝ma2；联立以上两式并代入数据，解得：μ＝，θ＝30°.[答案](1)a1＝8m/s2　a2＝2m/s2　s＝1m　(2)θ＝30°　μ＝9．(2022·江西重点中学调研)如右图所示，动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子，当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，关于F1和F2的大小，下列判断中正确的是(　　)A．F1＝F2B．F1>(M＋m)g，F2<(M＋m)gC．F1＋F2＝2(M＋m)gD．F1－F2＝2(M＋m)g[解析]　8\n以整体为研究对象，受力如右图所示，由牛顿第二定律，当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，F1－(M＋m)g＝ma；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑有：(M＋m)g－F2＝ma.很显然，F1>(M＋m)g，F2<(M＋m)g，所以选项B对；两式相减．得F1＋F2＝2(M＋m)g，所以选项C正确．[答案]BC10．(2022·江苏常州高级中学模拟)如右图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2>v1，从小物块滑上传送带开始计时，如下图所示，其v－t图象可能是(　　)[解析]　如果传送带足够长，小物块滑上传送带后，先在恒定的滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，直至速度减为零，然后在相同的滑动摩擦力的作用下反向做匀加速直线运动，直至速度大小达到v1，之后随传送带一起运动，如选项B所示图象；若小滑块滑到传送带最左端时，速度刚好减为零，则对应于选项C所示图象；若小滑块滑到传送带最左端时，速度还没有减为零，则对应于选项A所示图象；选项D图象描述的过程是小滑块先向左做减速运动，直到速度减为零，然后继续向左做加速运动，这显然是不可能的．本题答案为ABC.[答案]ABC11．(2022·宁波八校联考)如下图甲所示，一物块以一定的初速度，沿倾角可在0～90°之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x.若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如下图乙所示．g取10m/s2.求：8\n(1)物体初速度的大小v0；(2)物体与木板间的动摩擦因数μ；(3)当α＝60°时，它沿木板向上能达到的最大位移．[解析]　(1)当α＝90°时，x＝1.25m，由v＝2gx，解得v0＝5m/s.(2)当α＝30°时，x＝1.25m，由v＝2ax，解得a＝10m/s2.物体沿木板上滑，由牛顿第二定律，mgsin30°＋μmgcos30°＝ma，解得物体与木板间的动摩擦因数μ＝/3.(3)当α＝60°时，物体沿木板上滑，由牛顿第二定律，mgsin60°＋μmgcos60°＝ma1，解得a1＝m/s2.沿木板向上能达到的最大位移x＝＝m.[答案](1)v0＝5m/s　(2)μ＝　(3)m12.(2022·沈阳四校联考)传送带以恒定速度v＝4m/s顺时针运行，传送带与水平面的夹角θ＝37°.现将质量m＝2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F＝20N拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地面高为H＝1.8m的平台上，如右图所示．已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.问：(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少？(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，求物品还需多少时间离开传送带？[解析]　(1)物品在达到与传送带速度v＝4m/s相等前，有：F＋μmgcos37°－mgsin37°＝ma1解得a1＝8m/s2由v＝a1t18\n得t1＝0.5s位移x1＝a1t/2＝1m随后有：F－μmgcos37°－mgsin37°＝ma2解得a2＝0，即物品随传送带匀速上升位移x2＝H/sin37°－x1＝2mt2＝x2/v＝0.5s总时间为t＝t1＋t2＝1s(2)撤去恒力F后有：μmgcos37°－mgsin37°＝ma3a3＝－2m/s2假设物品向上匀减速到速度为零时，通过的位移为xx＝－v2/2a3＝4m>x2由x2＝vt3＋a3t/2得：t3＝(2－)s[t3＝(2＋)s>1s舍去][答案](1)1s　(2)(2－)s8