人教版高中物理必修一 第4章 第5节 综合拔高(word版含答案)

人教版高中物理必修一 第4章 第5节 综合拔高
一、单项选择题（共1小题；）
1. 如图所示， 、 是竖直面内两根固定的光滑细杆， 、 两端位于相切的两个竖直圆周上。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），两个滑环分别从 、 处释放（初速度为零），用 、 依次表示滑环从 到 和从 到 所用的时间，则
A.
B.
C.
D. 和 的大小以上三种情况都有可能
二、双项选择题（共2小题；）
2. 如图所示，质量为 的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为 的木块。 时刻起，给木块施加一水平恒力 。分别用 、 和 、 表示木板、木块的加速度和速度大小，图中可能符合它们运动情况的是
A. B.
C. D.
3. 我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面 内全过程的深度曲线（）和速度图象（），则下列说法中正确的是
A. 图中 代表本次最大深度
B. 全过程中最大加速度是
C. 深潜器加速度向上发生在 和 的时间段内
D. 内，深潜器的加速度不变
三、多项选择题（共1小题；）
4. 如图，水平传送带 、 两端相距 ，工件与传送带间的动摩擦因数 ，取重力加速度大小 。工件滑上 端瞬时速度 ，达到 端的瞬时速度设为 ，则
A. 若传送带不动，则
B. 若传送带以速度 逆时针匀速转动，则
C. 若传送带以速度 顺时针匀速转动，则
D. 若传送带以速度 顺时针匀速转动，则
四、解答题（共5小题；）
5. 消防队员在某高楼进行训练，他要从距地面高 处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子由静止开始滑下，在下滑过程中，他先匀加速下滑，加速度大小为 ，紧接着再匀减速下滑，加速度大小为 ，滑至地面时速度为安全速度 。求：
（1）消防队员沿绳滑至地面所用的总时间 ；
（2）消防队员下滑过程中的最大速度。
6. 如图斜面， 段粗糙， 段长为 且光滑。滑块以初速度 由 沿斜面开始向上滑行，经过 处速度为 ，到达 处速度恰好为零。滑块在 、 滑行时间相等。求：
（1）滑块从 滑到 的时间及加速度大小；
（2） 段的长度及滑块从 滑到 的加速度大小；
（3）滑块从 点回到 点的 段加速度大小。
7. 如图甲所示，可视为质点的 、 两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与 、 与 间距均为 ，两物体与纸带间的动摩擦因数均为 ，与地面间的动摩擦因数均为 。现以恒定的加速度 向右水平拉动纸带，重力加速度 取 求：
（1） 、 两物体在纸带上的滑动时间。
（2）两物体 、 均停止在地面上后，之间的距离。
（3）在图乙的坐标系中定性画出 、 两物体的 图象。
8. 如图所示，一质量 的小球套在一根足够长的固定直杆上，直杆与水平夹角 。现小球在竖直向上的拉力 作用下从 点由静止出发沿杆向上开始做匀加速运动。加速度 ， 作用 后撤去。 取 ，，。
（1）求杆与球间的动摩擦因数 ；
（2）求小球上滑过程中距 点最大距离 ；
（3）若从撤去外力开始计时，小球经多长时间将经过距 点上方为 的 点
9. 如图所示，底座 上装有 长的直立杆，底座和杆的总质量为 ，底座高度不计，杆上套有 的小环 ，小环与杆之间有大小恒定的摩擦力。当小环从底座上以 的初速度向上飞起时，刚好能达到杆的一半高度处，然后沿杆下降，取 。
（1）求在小环飞起过程中，底座对水平面的压力。
（2）求小环下降过程需要的时间。
（3）若小环以某一初速度向上飞起时，刚好能达到杆顶而没有脱离直立杆，求小环升起的初速度。
答案
1. B
2. A， C
【解析】 可能与 相对静止，一起匀加速，， 可能相对 向前运动，，故A正确，B错误；
带动 ，则 不可能大于 ，故D错误，C正确。
3. A， C
【解析】（）图中 代表本次最大深度，是 时到达的，故A正确；
全过程中最大加速度是加速下潜时，，故B错误；
内减速下降和 加速上升时，加速度方向向上，故C正确；
内，加速度大小不变，但方向改变，故D错误。
4. A， B， C
【解析】若传送带不动，工件的加速度 ，由匀变速直线运动的速度位移公式得：，代入数据解得：，故A正确；
若传送带以速度 逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度仍为 ，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则 ，故B正确；
若传送带以速度 顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，做匀减速运动，工件的加速度仍为 ，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则 ，故C正确，D错误。
5. （1）
【解析】设匀加速运动的时间为 ，匀减速运动的时间为 ，
根据匀加速运动规律，匀加速运动的位移：
匀加速运动的速度：
根据匀减速运动规律，匀减速运动的位移：
匀减速运动的速度：
由题意知：
联立以上各式并代入数据解得：，
故消防队员沿绳滑至地面所用的总时间 。
（2）
【解析】由 式得，消防队员下滑过程中的最大速度 。
6. （1） ；
【解析】滑块从 到 做末速度为零的匀减速直线运动：
，，；
，，。
（2） ；
【解析】滑块从 到 做匀减速直线运动，时间与 段相等：
，
，。
（3）
【解析】上滑时 ，
由牛顿运动定律可知：滑块在上升时，受力情况如图，
设斜面倾角为 ，
，
，
，即 ；
所以当滑块返回到 段时合力为零，。
7. （1） ；
【解析】两物体在纸带上滑动时均有 ，
当物体 滑离纸带时 ，
物体 滑离纸带时 ，
由以上两式可得 ，；
（2）
【解析】物体 离开纸带时的速度 ，
两物体在地面上运动时均有 ，
物体 从开始运动到停在地面上过程中的总位移 ，
物体 离开纸带时的速度 ，
物体 从开始运动到停在地面上过程中的总位移 ，
两物体 、 最终停止时的间距 ，
由以上各式可得 。
（3） 如图所示：
8. （1）
【解析】对小球受力分析，由牛顿第二定律得：
在平行斜面方向上有：，
垂直斜面方向上有：，
其中：，
联立解得：；
（2）
【解析】刚撤去 时，小球的速度为：
小球的位移大小为：
撤去拉力 后，小球减速上升过程，根据牛顿第二定律得：
解得：
因此小球继续上升的时间为：；
上滑的位移为：，
则小球上滑过程中距 点的最大距离为：；
（3） 和
【解析】在上滑阶段从撤去外力到小球通过 点的运动过程有：
解得上滑阶段经历的时间 （，不合理舍去）
小球返回 点过程是匀加速，有：
解得
因此小球由顶端返回 点时有
解得
故从撤去拉力 开始，小球上滑到最高点，再返回通过 点所用的总时间为：
。
9. （1）
【解析】对小环进行受力分析：小球受重力及杆的摩擦力，上升阶段加速度为 ，由牛顿第二定律：
。
由运动学公式 可得 ，，
对底座进行受力分析，底座受重力 ，水平面的支持力 和小环对杆向上的摩擦力，大小为 ，由平衡条件
，故 ，即 。
又由牛顿第三定律，底座对水平面压力与底座受的支持力等大反向，故底座对水平面压力为 。
（2）
【解析】设小环下降过程的时间是 ，下降阶段加速度为 ，受力分析：
，，，，。
（3）
【解析】设小环升起初速度为 ，升起过程 ，解得 。
第1页（共1 页）