《2018高考物理（全國通用版）大一輪復(fù)習(xí)檢測：第三章 牛頓運動定律 第3課時　牛頓運動定律的應(yīng)用 Word版含解析.doc-匯文網(wǎng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018高考物理（全國通用版）大一輪復(fù)習(xí)檢測：第三章 牛頓運動定律 第3課時　牛頓運動定律的應(yīng)用 Word版含解析.doc-匯文網(wǎng)（14頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、第3課時牛頓運動定律的應(yīng)用【基礎(chǔ)鞏固】對超重、失重的理解1.(2016山東臨沂期中)在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計,電梯靜止時,曉敏同學(xué)站在體重計上,體重計示數(shù)為50 kg,電梯運動過程中,某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示,在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是(D)A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了B.曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C.電梯一定在豎直向下運動D.電梯的加速度大小為,方向一定豎直向下解析:曉敏在這段時間內(nèi)處于失重狀態(tài),是由于曉敏對體重計的壓力變小,而曉敏的重力沒有改變,選項A錯誤;曉敏對體重計的壓力與體重計對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力,大小一定相等,選項B錯誤;

2、以豎直向下為正方向,有mg-F=ma,即50g-40g=50a,解得a=,方向豎直向下,但速度方向可能是豎直向上,也可能是豎直向下,選項C錯誤,D正確.2.(2016銀川模擬)電梯在t=0時由靜止開始上升,運動的at圖像如圖所示(選取向上為正),電梯內(nèi)乘客的質(zhì)量m0=50 kg,重力加速度g取10 m/s2,下列說法正確的是(C)A.第9 s內(nèi)乘客處于失重狀態(tài)B.18 s內(nèi)乘客處于平衡狀態(tài)C.第2 s內(nèi)乘客對電梯的壓力大小為550 ND.第9 s內(nèi)電梯速度的增加量為1 m/s解析:加速度方向向上,物體處于超重狀態(tài),加速度方向向下,物體處于失重狀態(tài),第9 s內(nèi)加速度為正,方向向上,處于超重狀態(tài),

3、只不過加速度在減小,不影響超、失重的判斷,選項A錯誤;18 s內(nèi)加速度大小恒定,方向向上,處于超重狀態(tài),選項B錯誤;第2 s內(nèi)乘客受電梯的支持力和重力作用,根據(jù)牛頓第二定律有FN-mg=ma,解得FN=550 N,根據(jù)牛頓第三定律可得乘客對電梯的壓力為550 N,選項C正確;第9 s內(nèi)電梯的加速度平均值小于1,所以第9 s內(nèi)電梯速度的增加量小于1 m/s,選項D錯誤.整體法與隔離法解決連接體問題3.如圖所示,兩塊粘連在一起的物塊a和b,質(zhì)量分別為ma和mb,放在光滑的水平桌面上,現(xiàn)同時給它們施加方向如圖所示的水平推力Fa和水平拉力Fb,已知FaFb,則a對b的作用力(C)A.方向一定向右B.方

4、向一定向左C.方向可能向右,也可能向左D.不可能為零解析:將a,b看成一個整體,有Fa+Fb=(ma+mb)a,即a=,設(shè)a,b間的作用力為Fab,對a物塊有Fa+Fab=maa,又a=,即Fab=,由于不知道m(xù)a與mb的大小關(guān)系,故Fab方向可能向右也可能向左,也可能等于0.故選項C正確.4.如圖所示,兩個質(zhì)量分別為m1=2 kg,m2=3 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接.兩個大小分別為F1=30 N,F2=20 N的水平拉力分別作用在m1,m2上,則(D)A.彈簧測力計的示數(shù)是25 NB.彈簧測力計的示數(shù)是50 NC.在突然撤去力F2的瞬間,m1的加速度大小為5 m

5、/s2D.在突然撤去力F1的瞬間,m1的加速度大小為13 m/s2解析:以m1,m2整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得a=2 m/s2,以m1為研究對象,F1-F=m1a,解得F=26 N,故選項A,B錯誤;在突然撤去力F2的瞬間,彈簧的彈力不發(fā)生變化,故m1的加速度不發(fā)生變化,選項C錯誤;在突然撤去力F1的瞬間,m1的加速度大小為13 m/s2,選項D正確.5.導(dǎo)學(xué)號 00622185(2016山東濟南模擬)(多選)如圖所示的裝置為在摩擦力不計的水平桌面上放一質(zhì)量為m乙=5 kg的盒子乙,乙內(nèi)放置一質(zhì)量為m丙=1 kg 的滑塊丙,跨過光滑的定滑輪用一質(zhì)量不計的細(xì)繩拴接一質(zhì)量為m甲=2 kg

6、的物塊甲與乙相連接,其中連接乙的細(xì)繩與水平桌面平行.現(xiàn)由靜止釋放物塊甲,在以后的過程中,盒子乙與滑塊丙之間沒有相對運動,假設(shè)整個運動過程中盒子始終沒離開水平桌面,重力加速度g=10 m/s2.則(BC)A.細(xì)繩對盒子的拉力大小為20 NB.盒子的加速度大小為2.5 m/s2C.盒子對滑塊丙的摩擦力大小為2.5 ND.定滑輪受到細(xì)繩的作用力為30 N解析:假設(shè)繩子拉力為FT,對物塊甲,根據(jù)牛頓第二定律有m甲g-FT=m甲a;對乙和丙組成的整體,根據(jù)牛頓第二定律有FT=(m乙+m丙)a;聯(lián)立解得FT=15 N,a=2.5 m/s2,故選項A錯誤,B正確;對滑塊丙則有Ff=m丙a=2.5 N,故選項

7、C正確;繩子的張力為15 N,由于滑輪兩側(cè)繩子垂直,細(xì)繩對滑輪的作用力為15 N,故選項D錯誤.動力學(xué)中的臨界極值問題6.(2016北京豐臺模擬)如圖所示,木塊A的質(zhì)量為m,木塊B的質(zhì)量為M,疊放在光滑的水平面上,A,B之間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)用水平力F作用于A,則保持A,B相對靜止的條件是F不超過(C)A.mg B.MgC.mg(1+) D.Mg(1+)解析:由于木塊A,B相對靜止,以整體為研究對象可知F=(M+m)a;若A,B恰好不發(fā)生相對滑動,以物體B為研究對象可知mg=Ma,聯(lián)立解得F=mg(1+),選項C正確.7.導(dǎo)學(xué)號 00622186質(zhì)量

8、為m,半徑為R的小球用長度也為R的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在小車車廂水平頂部的A點,現(xiàn)觀察到小球與車頂有接觸,重力加速度為g,則下列判斷正確的是(C)A.小車正向右做減速運動,加速度大小可能為gB.小車正向左做減速運動,加速度大小可能為gC.若小車向右的加速度大小為2g,則車廂頂部對小球的彈力為mgD.若細(xì)線張力減小,則小球一定離開車廂頂部解析:如圖所示,小球恰好與車頂接觸的臨界狀態(tài)是車頂對小球的彈力為零,故臨界加速度a0=gtan ,由線長等于小球半徑可得=60,a0=g.小球與車頂接觸時,小車具有向右的加速度,加速度大小ag,選項A,B錯誤;當(dāng)小車向右的加速度大小a=2g時,=tan ,解得FN=mg

9、,選項C正確;細(xì)線張力FT=,小球與車頂接觸的臨界(最小)值FTmin=2mg,當(dāng)張力的初始值FT2mg時,張力減小時只要仍大于或等于臨界值,小球就不會離開車廂頂部,選項D錯誤. “滑塊滑板”模型8.(2016江西九校聯(lián)考)如圖(1)所示,水平地面上有一靜止平板車,車上放一質(zhì)量為m的物塊,物塊與平板車的動摩擦因數(shù)為0.2,t=0時,車開始沿水平面做直線運動,其vt圖像如圖(2)所示.g取10 m/s2,平板車足夠長,則物塊運動的vt圖像為(C)解析:小車先做勻加速直線運動,后做勻減速直線運動,勻加速運動和勻減速運動的加速度大小相等,a=4 m/s2,對物塊有mg=ma,則物塊的加速度為a=2

10、m/s2,因此當(dāng)車的速度大于物塊的速度時,物塊受到的滑動摩擦力為動力,相反則受到的滑動摩擦力為阻力.結(jié)合牛頓第二定律可知,當(dāng)08 s時,車的速度大于物塊速度,因此物塊加速度為2 m/s2,同理,當(dāng)816 s時,車的速度小于物塊速度,因此物塊加速度為-2 m/s2,故選項C正確,A,B,D錯誤.9.導(dǎo)學(xué)號 00622187(2016河北衡水模擬)如圖(甲)所示,一長為2.0 m、質(zhì)量為2 kg的木板靜止在粗糙水平面上,有一個質(zhì)量為1 kg可視為質(zhì)點的小物塊置于長木板右端.現(xiàn)對木板施加的外力F逐漸增大時,小物塊所受的摩擦力Ff隨外力F的變化關(guān)系如圖(乙)所示.現(xiàn)改用F=22 N的水平外力拉長木板,

11、取g=10 m/s2,則小物塊在長木板上滑行的時間為(A)A.1 s B.2 s C. s D. s解析:由FfF圖知力F較小時二者靜止,隨著外力的增大二者先一起加速運動,后來發(fā)生相對滑動.當(dāng)F2 N時二者開始加速,表明長木板受水平面的滑動摩擦力Ff2=2 N,當(dāng)F14 N時小物塊和木板開始相對滑動.此時的小物塊受到的摩擦力Ff1=4 N,小物塊的加速度a1=4 m/s2.改用F=22 N的外力水平拉長木板時,板的加速度滿足F-Ff1-Ff2=Ma,由運動學(xué)規(guī)律知小物塊在長木板上滑行的時間滿足at2-a1t2=L,代入數(shù)據(jù)可得t=1 s,故選項A正確.【素能提升】10.(2016遼寧大連測試)

12、(多選)如圖所示,質(zhì)量均為m的兩個木塊P,Q疊放在水平地面上,P,Q接觸面的傾角為,現(xiàn)在Q上加一水平推力F,使P,Q保持相對靜止一起向左做加速直線運動,下列說法正確的是(AC)A.Q對地面的壓力一定為2mgB.若Q與地面間的動摩擦因數(shù)為,則=C.若P,Q之間光滑,則加速度a=gtan D.若運動中逐漸減小F,則地面與Q間的摩擦力也逐漸減小解析:木塊P,Q組成的整體豎直方向受力平衡,所以地面對Q的支持力為2mg,由牛頓第三定律可知,Q對地面的壓力為2mg,選項A正確;由Ff=FN可知=,因為兩木塊一起做加速運動,所以FFf,選項B錯誤;若P,Q間光滑,則P受力如圖所示,P所受合力FP=mgtan

13、 ,因整體無相對運動,P的加速度與整體加速度相同,即a=gtan ,選項C正確;地面與Q間的滑動摩擦力只與地面和Q間的動摩擦因數(shù)及Q對地面的壓力有關(guān),與推力F無關(guān),選項D錯誤.11.導(dǎo)學(xué)號 00622188(多選)如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為,以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動.在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)tan ,則圖中能客觀地反映小木塊的運動情況的是(BD)解析:小木塊剛放上之后的一段時間內(nèi)所受摩擦力沿斜面向下,由牛頓第二定律可得mgsin +mgcos =ma1,因傳送帶足夠長,且tan ,故當(dāng)小木塊與傳送帶共速以后,小木塊受沿斜面向上的摩擦力

14、,由于mgcos ,小木塊沿斜面繼續(xù)向下加速,則有mgsin -mgcos =ma2,即a1a2,故選項B,D正確,A,C錯誤.12.導(dǎo)學(xué)號 00622189(2016貴州貴陽月考)如圖所示,固定斜面長為L,傾角為37、斜面頂端固定有輕質(zhì)光滑的定滑輪,放在斜面底端的物體A(可視為質(zhì)點)通過輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪掛另一物體B(可視為質(zhì)點),已知物體B質(zhì)量是物體A質(zhì)量的3倍,最初物體在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),此時物體B與水平地面的距離為,已知物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.5,從靜止開始釋放物體.(sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度為g),求:(1)物體B落地前的加速度大小;(2

15、)物體A在斜面上向上運動的最大距離.解析:(1)設(shè)細(xì)繩拉力為FT,對物體A有FT-mgsin 37-mgcos 37=ma,對物體B有3mg-FT=3ma,解得a=g.(2)設(shè)B落地時的速度大小為v,則v2=2a,B落地后,物體A向上滑行的過程中,有mgsin 37+mgcos 37=ma1,解得a1=g,設(shè)A向上滑行的距離為x1,則v2=2a1x1,解得x1=,所以A在斜面上向上運動的最大距離x=L+x1=.答案:(1)g(2)13.導(dǎo)學(xué)號 00622190(2016黑龍江實驗中學(xué)月考)如圖(甲)所示,長木板B固定在光滑水平面上,可看成質(zhì)點的物體A靜止疊放在B的最左端,現(xiàn)用F=6 N的水平力

16、向右拉物體A,A經(jīng)過5 s運動到B的最右端,其vt圖像如圖(乙)所示,已知A,B的質(zhì)量分別為1 kg和4 kg,A,B間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.(1)求物體A,B間的動摩擦因數(shù);(2)若B不固定,求A運動到B的最右端所用的時間.解析:(1)根據(jù)vt圖像可知,物體A的加速度為aA=2 m/s2,以A為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得F-mAg=mAaA,代入數(shù)據(jù)得=0.4.(2)當(dāng)B固定時,由圖像知,木板B的長度為l=510 m=25 m;若B不固定,B的加速度為aB=1 m/s2,設(shè)A運動到B的最右端所用的時間為t,根據(jù)題意有aAt2-aBt2=l,代入數(shù)據(jù)解得t=5 s.答案:(1)0.

17、4(2)5 s【備用題組】1.(2016南昌三中模擬)如圖所示,質(zhì)量分別為mA,mB的A,B兩物塊用輕線連接,放在傾角為的斜面上,用始終平行于斜面向上的拉力F拉A,使它們沿斜面勻加速上升,A,B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為.為了增加輕線上的張力,可行的辦法是(B)A.增大A物塊的質(zhì)量B.增大B物塊的質(zhì)量C.增大傾角 D.增大動摩擦因數(shù)解析:對A,B組成的系統(tǒng)由牛頓第二定律得F-(mA+mB)gsin -(mA+mB)gcos =(mA+mB)a;對B有FT-mBgsin -mBgcos =mBa.以此得輕線上的張力FT=,即FT的大小與,無關(guān),mB越大,mA越小,FT越大,故選項B正確,A,C,D

18、錯誤.2.(2016江西景德鎮(zhèn)模擬)(多選)如圖所示,興趣小組的同學(xué)為了研究豎直運動的電梯中物體的受力情況,在電梯地板上放置了一個壓力傳感器,將質(zhì)量為4 kg的物體放在傳感器上,在電梯運動的某段過程中,傳感器的示數(shù)為44 N.g取10 m/s2.對此過程的分析正確的是(ABC)A.電梯可能正在減速下降B.電梯可能正在加速上升C.物體的加速度大小為1 m/s2D.電梯的加速度大小為4 m/s2解析:當(dāng)物體受到的壓力大于重力時,物體處于超重狀態(tài),加速度向上;當(dāng)物體受到的壓力小于重力時,物體處于失重狀態(tài),加速度向下;根據(jù)圖像并結(jié)合實際情況得到壓力變化規(guī)律,從而得到物體的運動情況.當(dāng)傳感器的示數(shù)為44

19、 N,則物體受到的支持力是44 N,根據(jù)牛頓第二定律有a=1 m/s2,且加速度向上;則物體可能向上做加速運動,或向下做減速運動,故選項A,B,C正確,D錯誤.3.如圖所示,用力F推放在光滑水平面上的物體P,Q,R,使其做勻加速運動,若P和Q之間的相互作用力為6 N,Q和R之間的相互作用力為4 N,Q的質(zhì)量是2 kg,則R的質(zhì)量是(C)A.2 kgB.3 kgC.4 kgD.5 kg解析:在力F的作用下P,Q,R三物體一起做勻加速運動,設(shè)其共同運動的加速度大小為a;FN1,FN2分別表示P,Q之間和Q,R之間的相互作用力大小,Q,R的質(zhì)量分別為mQ,mR.對Q,R整體應(yīng)用牛頓第二定律得FN1=

20、(mQ+mR)a,對R有FN2=mRa,則=,代入數(shù)據(jù),得mR=4 kg,選項C正確.4.(2016南昌聯(lián)考)如圖所示,水平地面上有兩個質(zhì)量相等的物體,中間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,在外力F1,F2的作用下運動.已知F1F2,當(dāng)運動達到穩(wěn)定時,關(guān)于彈簧的伸長量,下列說法正確的是(C)A.若水平地面光滑,彈簧的伸長量為B.若水平地面光滑,彈簧的伸長量為C.若水平地面粗糙且兩個物體與地面動摩擦因數(shù)相同,彈簧的伸長量為D.若水平地面粗糙且兩個物體與地面動摩擦因數(shù)相同,彈簧的伸長量為解析:設(shè)兩個物體的質(zhì)量均為m,若水平地面光滑,以整體為研究對象,有a=;再以A為研究對象,有F1-kx=ma,則彈簧

21、的伸長量為x=,選項A,B錯誤;若水平地面粗糙且兩個物體與地面動摩擦因數(shù)相同,以整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律得a=-g;再以A為研究對象,有F1-kx-mg=ma,則彈簧的伸長量為x=,選項C正確,D錯誤.5.(2016山東濰坊檢測)一小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動,被一水平向左飛行的子彈擊中并從物塊中穿過,如圖(甲)所示.固定在傳送帶右端的位移傳感器記錄了小物塊被擊中后的位移x隨時間的變化關(guān)系如圖(乙)所示(圖像前3 s內(nèi)為二次函數(shù),34.5 s內(nèi)為一次函數(shù),取向左運動的方向為正方向).已知傳送帶的速度v1保持不變,g取10 m/s2.(1)求傳送帶速度v1的大小;(2)求0時刻物塊速度v0的大小;(3)在圖(丙)中畫出物塊對應(yīng)的vt圖像.解析:(1)由xt的圖像可知,物塊被擊穿后,先向左減速,2 s末v=0,然后向右加速,3 s末后與傳送帶速度相同,則v1=2 m/s,以后隨傳送帶一起做勻速運動.(2)23 s內(nèi),物塊向右做勻加速運動,加速度大小a=g,v1=at1,02 s內(nèi),物塊向左做勻減速運動,加速度大小a=g,則0時刻物塊的速度v0=at2=4 m/s.(3)由(1)(2)結(jié)果可得物塊的vt圖像如圖所示.答案:(1)2 m/s(2)4 m/s(3)見解析圖