高三物理-专题3《力与运动》第6课时《专题：图象-临界与极值》复习测试.doc

第6课时 专题:图象 临界与极值

要点一 动力学图象问题
即学即用
1.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的关系如图所示 （ ）

A.物体将做往复运动 B.2 s内的位移为零
C.2 s末物体的速度最大 D.3 s内,拉力做的功为零
答案 A
要点二 临界与极值问题
即学即用
2.（2009·重庆模拟）如图所示,把质量m1=4 kg的木块叠放在质量m2=5 kg
的木块上.m2放在光滑的水平面上,恰好使m1相对m2开始滑动时作用于木块
m1上的水平拉力F1=12 N.那么,至少应用多大的水平拉力F2拉木块m2,才能恰好使m1相对m2开始滑动?
答案 15 N

题型1 利用牛顿定律进行图象转换问题
【例1】一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因
数μ=0.1.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F
随时间的变化规律如图所示.求83秒内物体的位移大小（g取10 m/s2）.
答案 167 m
题型2 摩擦力产生的临界问题
【例2】如图所示,一质量m=500 kg的木箱放在质量M=2 000 kg的平板车的后部,木箱到
驾驶室的距离L=1.6 m.已知木箱与平板间的动摩擦因数μ=0.484,平板车在运动过程中
所受阻力是车和箱总重的0.20倍.平板车以v0=22.0 m/s的恒定速度行驶,驾驶员突然刹车,使车做匀减速直线运动,为了不让木箱撞击驾驶室,g取10 m/s2.试求:
（1）从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间?
（2）驾驶员刹车时的制动力不能超过多大?
答案 （1）4.4 s （2）7 420 N
题型3 程序法的应用
【例3】一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重
合,如图所示.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然
以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）
答案 a≥

1.石丽同学在由静止开始向上运动的电梯里,将一测量加速度的小探头固定在质量为1 kg的手提包上,到达某一楼层
停止,采集数据并分析处理后列表如下:
运动规律
匀加速直线运动
匀速直线运动
匀减速直线运动
时间段/s
0～2.5
2.5～11.5
11.5～14.0
加速度/m·s-2
0.40
0
0.40
石丽同学在计算机上绘出如下图象,设F为手对提包的拉力.请你判断下图中正确的是 （ ）

答案 AC
2.如图所示,不计滑轮和绳的质量及一切摩擦阻力,已知mB=3 kg,要使物体C有可能处于平衡
状态,那么mC的可能值为 （ ）
A.3 kg B.9 kg C.27 kg D.30 kg
答案 AB
3.如图所示,小车上有一竖直杆,小车和杆的总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块
间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在
光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑.
答案 （m+M）g
4.一质量为m=40 kg的小孩在电梯内的体重计上,电梯从t = 0时刻由静止开始上升,在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?（取重力加速度g=10 m/s2）

答案 9 m

1.（2009·西安模拟）如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体,已知mA=6 kg、mB=2 kg,
A、B间动摩擦因数μ=0.2,在物体A上系一细线,细线所能承受的最大拉力是20 N,现水平
向右拉细线,g取10 m/s2,则 （ ）
A.当拉力F<12 N时,A静止不动
B.当拉力F>12 N时,A相对B滑动
C.当拉力F=16 N时,B受A的摩擦力等于4 N
D.无论拉力F多大,A相对B始终静止
答案 CD
2.如图所示,在升降机内的弹簧下端吊一物体A,其质量为m,体积为V,全部浸在水中.当升降机
由静止开始以加速度a（a<g）匀加速下降时,该弹簧的长度将 （ ）
A.不变 B.伸长 C.缩短 D.无法确定
答案 C
3.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度.小孩在从高处下
落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图象如图所示,图中Oa段和cd段
是直线.根据此图象可知,小孩跟蹦床相接触的时间为 （ ）
A.t1～t4 B.t2～t4 C.t1～t5 D.t2～t5
答案 C

4.如图所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平
面,再沿斜面（斜面与水平面成θ角）,最后竖直向上运动.则在这三个阶段的运动中,细
线上张力的大小情况是 （ ）
A.由大变小 B.由小变大
C.始终不变 D.由大变小再变大
答案 C
5.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每次
使橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡
皮条的数目n的关系如图所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复这个实验,则图中
直线与水平轴间的夹角θ将 （ ）
A.变大 B.不变 C.变小 D.与水平面的材料有关
答案 B
6.（2009·洛阳模拟）如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,
m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系图象大体图中的 （ ）

答案 D
7.如图所示,质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.
球静止时,Ⅰ中拉力大小T1,Ⅱ中拉力大小T2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加
速度a应是 （ ）
A.若断Ⅰ,则a=g,方向水平向右 B.若断Ⅱ,则a=,方向水平向左
C.若断Ⅰ,则a=,方向沿Ⅰ的延长线 D.若断Ⅱ,则a=g,竖直向上
答案 B
8.如图所示,在光滑水平桌面上有一链条,共有（P+Q）个环,每一个环的质量均为m,链条
右端受到一水平拉力F.则从右向左数,第P个环对第（P+1）个环的拉力是 （ ）
A.F B.（P+1）F C. D.
答案 C
9.如图所示,当车厢向前加速前进时,物体M静止于竖直车厢壁上,当车厢加速度增加
时,则 （ ）
①静摩擦力增加 ②车厢竖直壁对物体的弹力增加
③物体M仍保持相对于车厢的静止状态 ④物体的加速度也增加
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
答案 B
10.在一正方形小盒内装一小圆球,盒与球一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,如图所示.若
不计摩擦,当θ角增大时,下滑过程圆球对方盒前壁压力N及对方盒底面的压力N′将
如何变化 （ ）
A.N′变小,N变小 B.N′变小,N为零
C.N′变小,N变大 D.N′不变,N变大
答案 B
11.（2009·文登三中月考）假设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数）.雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g. 若把雨点看做球形，其半径为r，设雨点的密度为ρ，求：
（1）每个雨点最终的运动速度vm（用ρ、r、g、k表示）.
（2）雨点的速度达到时，雨点的加速度a为多大？
答案 （1） （2）
12.一同学住在23层高楼的顶楼.他想研究一下电梯上升的运动过程,某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5 kg的重物和一个量程足够大的台秤,他将重物放在台秤上,电梯从第1层开始启动,一直运动到第23层才停下.在这个过程中,他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示.
时间/s
台秤示数/N
电梯启动前
50.0
0～3.0
58.0
3.0～13.0
50.0
13.0～19.0
46.0
19.0以后
50.0
根据表格中的数据,求:
（1）电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小.
（2）电梯在中间阶段上升的速度大小.
（3）该楼房平均每层楼的高度.
答案 （1）1.6 m/s2,方向竖直向上 0.8 m/s2,方向竖直向下 （2）4.8 m/s （3）3.16 m
13.如图所示,倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体
放在水平面上.
（1）要使小球对斜面无压力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向.
（2）要使小球对细绳无拉力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向.
（3）若已知α=60°,m=2 kg,当斜面体以a=10 m/s2向右做匀加速运动时,绳对小球拉力多大?（g取10 m/s2）
答案 （1）a≥gcotα 方向向右 （2）a=gtanα 方向向左 （3）20 N,与水平方向成45°角

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