1、 第 - 1 - 页 共 8 页 - 1 - 热考热考 4 直线运动规律、动力学直线运动规律、动力学 一、选择题 1(2019 年辽宁庄河三模)消防车的高压水龙头竖直向上喷水，喷出的水可上升到距离管 口 40 m 的最大高度，当高压水龙头固定在高为 3 m 的消防车上，仍以同样大小的速度将水斜 向上喷出，可以使水流以 10 m/s2的水平速度射入某楼层的窗户，不计空气阻力，g10 m/s2， 则该楼层的窗户距离地面的高度约为( ) A35 m B38 m C40 m D44 m 【答案】B 【解析】由公式 v22gx 得 v 2gx20 2 m/s.当水龙头在消防车上时，竖直方向的速 度为 v
2、竖 v2v2水10 7 m/s.水在竖直方向上升的高度为 hv 2 竖 2g 10 72 210 m35 m 楼层高 度为 Hhh35 m3 m38 m，故选 B. 2某质点沿 x 轴做直线运动，其位置坐标随时间变化的关系可表示为 x52tn，其中 x 的单位为 m，时间 t 的单位为 s，则下列说法正确的是( ) A若 n1，则物体做匀速直线运动，初位置在 0 m 处，速度大小为 5 m/s B若 n1，则物体做匀速直线运动，初位置在 5 m，速度大小为 4 m/s C若 n2，则物体做匀变速直线运动，初速度大小为 0，加速度大小为 4 m/s2 D若 n2，则物体做匀变速直线运动，初速度大
3、小为 5 m/s，加速度大小为 2 m/s2 【答案】C 【解析】若 n1，则 x52t，即初位置在 x5 m 处，速度大小为 v2 m/s，物体做匀 速直线运动，故 A、 B 错误；若 n2， 则 x52t2， 与 xv0t1 2t 2对比可得 v 00，a4 m/s 2， 故 C 正确，D 错误 3(2019 年河南实验中学模拟)如图所示，一木块受到的以水平力 F 作用静止于斜面上， 此力 F 的方向与斜面平行，如果将力 F 撤除，下列对木块的描述正确的是( ) A木块将沿斜面下滑 B木块受到的摩擦力变小 C木块立即获得加速度 D木块受到的摩擦力变大 【答案】B 【解析】由平衡条件可得摩擦
4、力 Ff F2mgsin 2，F1的方向与 F 和 mgsin 的合力方 第 - 2 - 页 共 8 页 - 2 - 向相反，木块与斜面间的最大静摩擦力 Ffm F2mgsin 2，撤去 F 后木块对斜面的压力没 有变化， 此时 mgsin v，物块所受摩擦力沿传送带向下，设此阶段加速度大小为 a1，由牛顿第二定律 mgsin 37 mgcos 37 ma1 解得 a110 m/s2 速度减为 v 时，设沿斜面向上发生的位移大小为 x1，由运动学规律 x1v 2 0v 2 2a1 解得 x11 m 此后摩擦力改变方向， 由于 mgsin 37 mgcos 37 ， 所以物块所受合外力仍沿传送带
5、向下， 设此后过程加速度大小为 a2，再由牛顿第二定律 mgsin 37 mgcos 37 ma 设之后沿斜面向上发生的最大位移大小为 x2，由运动学规律 x2 v2 2a2 解得 x24 m 第 - 6 - 页 共 8 页 - 6 - 所以物块能够在传送带上发生的最大位移 xmx1x25 m 即恰好到达传送带顶端 B 点 9(2019 年广西南宁模拟)如图所示，在光滑的水平平台上，有一质量为 M2 kg、长为 L3 m 的长木板，长木板的左端放有一质量为 mA1 kg 的物块 A，物块 A 通过一绕过光滑定 滑轮的轻绳与重物 B 相连，物块 B 的质量为 mB1 kg，开始时用手托住重物 B
6、，使绳刚好拉 直，弹力为零，物块 A 与滑轮间的轻绳处于水平，物块 A 与长木板间的动摩擦因数为 0.2， 长木板的右端离平台的右端足够远， 重物 B 离地面的高度足够高 重力加速度 g10 m/s2， 求： (1)释放物块 B 后物块 A 运动的加速度大小； (2)当物块 A 运动到长木板的中点位置时，轻绳拉物块 A 的功率大小 【答案】(1)4 m/s2 (2)24 W 【解析】(1)设释放 B 后，A 与木板间有发生相对滑动，绳上拉力大小为 T.A 做匀加运动 的加速度大小为 a1，则 mBgTmBa1 TmAgmA a1 求得 a14 m/s2 由于 mAg2 Nv，所以物体开始时受到
7、的摩擦力向下，由牛顿第二定律可知 mgsin mgcos ma1 解得 a17.5 m/s2，方向沿传送带向下 (2)mgsin gcos ，所以物体减速到 v 后不能与传送带相对静止，物体从速度 v0减到 v 的过程中，向上运动的距离 x1v 2 0v 2 2a1 5 m 然后物体继续向上减速到零的过程中 mgsin mgcos ma2 得 a22.5 m/s2 此过程位移 x2 v2 2a25 m 所以上升的最大距离为 xx1x210 m. (3)以传送带为参考系，物体向上减速运动的两个过程相对传送带的位移大小分别为 x1v0v 2 2a1 v0v 2 15 ，x1 v2 2a2 v2 5 物体向上运动产生的热量为 Qmgcos (x1x2)2 3(v2.5) 212.5 故当 v2.5 m/s 时，Q 有最小值，Qmin12.5 J.
