《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第3章 牛頓運(yùn)動定律 第9講 牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用練習(xí)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第3章 牛頓運(yùn)動定律 第9講 牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用練習(xí)（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第9講 牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用解密考綱本專題主要考查受力與運(yùn)動過程的分析、狀態(tài)變化和臨界條件的推理、力與運(yùn)動的計算、運(yùn)用圖象處理物理問題等，要求會用牛頓第二定律處理綜合問題，是高考考查的熱點1(2019人民大學(xué)附屬中學(xué)高三考前熱身)如圖所示，小芳在體重計上完成下蹲動作，下列反映體重計示數(shù)隨時間變化的 Ft 圖象可能正確的是()C解析 對人的運(yùn)動過程分析可知，人下蹲的過程可以分成兩段：人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力小于人的重力；在減速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力大于人的重力，選項A、B、D錯誤，C正確2(2019北京東
2、城區(qū)高三質(zhì)檢)如圖甲所示，“天地雙雄”是歡樂谷的一項游樂設(shè)施，它的兩座高度均為五十多米的高塔豎直矗立在游樂場上，塔的四周安裝有可以上下運(yùn)動的座椅，乘客坐在座椅上隨著座椅運(yùn)動，若在下降過程中加速度a隨時間t變化的圖線如圖乙所示，以豎直向下為a的正方向，則()A人對座椅的壓力在t1時刻最大B人對座椅的壓力在t4時刻最大C在t1t2時間內(nèi)，人處于超重狀態(tài)D在t3t4時間內(nèi)，人處于失重狀態(tài)B解析 t1t2時間內(nèi)，人處于失重狀態(tài)；在t3t4時間內(nèi)，人處于超重狀態(tài)在t4時刻FNmgma，此時座椅對人的支持力最大，則人對座椅的壓力在t4時刻最大綜上分析，選項B正確3(2019昭通五校高三聯(lián)合測試)如圖所示，
3、A為電磁鐵，掛在支架C上，放到臺秤的托盤中，在它的正下方有一鐵塊B，鐵塊B靜止時，臺秤示數(shù)為G，當(dāng)電磁鐵通電后，在鐵塊被吸引上升的過程中，臺秤的示數(shù)將()A變大 B變小C大于G，但是一恒量 D先變大，后變小A解析 鐵塊被吸起上升的過程中，由于電磁鐵A對B的吸引力越來越大，B做加速度變大的加速上升運(yùn)動，對整個系統(tǒng)而言，處于超重現(xiàn)象越來越明顯的狀態(tài)(可以認(rèn)為系統(tǒng)重心也在做加速度變大的加速上升運(yùn)動)，所以臺秤的示數(shù)應(yīng)大于G，且不斷變大，故選項A正確，B、C、D錯誤4(2019湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三二模)如圖所示，臺秤上放一個木箱，木箱內(nèi)兩物體用細(xì)繩通過光滑滑輪相連(m1m2)，m2下端用一細(xì)繩與木
4、箱相連，平衡時臺秤的示數(shù)為某一數(shù)值；今剪斷m2下端細(xì)繩，在m1下落但還沒有到達(dá)箱底的過程中，臺秤的示數(shù)將()A變大 B變小 C不變 D不能判定B解析 剪斷m2下端細(xì)繩后m1向下加速，m2向上加速，兩者加速度大小相等，且m1m2，所以系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，臺秤的示數(shù)將變小，故選項B正確5(2019撫州七校高三聯(lián)考)(多選)如圖所示，水平傳送帶AB間的距離為16 m，質(zhì)量分別為2 kg、4 kg的物塊P、Q，通過繞在光滑定滑輪上的細(xì)線連接，Q在傳送帯的左端且連接物塊Q的細(xì)線水平，當(dāng)傳送帶以8 m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動時，Q恰好靜止取重力加速度g10 m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力當(dāng)傳送帶以8 m/
5、s的速度順時針轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是()AQ與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5BQ從傳送帶左端滑到右端所用的時間為2.4 sC整個過程中，Q相對傳送帶運(yùn)動的距離為4.8 mDQ從傳送帶左端滑到右端的過程細(xì)線受到的拉力為 NAC解析 當(dāng)傳送帶以v8 m/s逆時針轉(zhuǎn)動時，Q恰好靜止不動，對Q受力分析知，F(xiàn)Ff即為mPgmQg，解得0.5，選項A正確；當(dāng)傳送帶突然以v8 m/s順時針轉(zhuǎn)動，物塊P、Q做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，有F合mPgmQg(mPmQ)a，代入數(shù)據(jù)解得 a m/s2，當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度即8 m/s后，做勻速直線運(yùn)動，勻加速的時間為vat1，解得t11.2 s，勻加速的位移為x4
6、.8 m，則勻速運(yùn)動的時間為t21.4 s，Q從傳送帶左端滑到右端所用的時間為t總t1t22.6 s，選項B錯誤；加速階段的位移之差為xvt1x4.8 m，即整個過程中，Q相對傳送帶運(yùn)動的距離為4.8 m，選項C正確；當(dāng)Q加速時，對P分析有mPgTmPa，代入數(shù)據(jù)解得T N，之后做勻速直線運(yùn)動，有T20 N，選項D錯誤6(2019哈爾濱第三中學(xué)高三調(diào)研)(多選)如圖所示，一足夠長的輕質(zhì)滑板置于光滑水平地面上，滑板上放有質(zhì)量分別為mA1 kg和mB2 kg的 A、B兩物塊，A、B與滑板之間的動摩擦因數(shù)都為0.2，一水平恒力F作用在A物體上，重力加速度g取10 m/s2，A、B與滑板之間的最大靜摩
7、擦力等于滑動摩擦力，則當(dāng)F逐漸增大時，A、B的加速度為aA和aB，下列說法正確的是()A若F1 N，則A、B物塊及木板都靜止不動B若F1.5 N，則A、B物塊的加速度都為0.5 m/s2C無論外力多大，B物塊與木板都不會發(fā)生相對滑動D若F5 N，B物塊的加速度為1 m/s2BCD解析 A與木板間最大靜摩擦力為FfAmAg0.21 kg10 m/s22 N，B與木板間的最大靜摩擦力為FfBmBg0.22 kg10 m/s24 N，輕質(zhì)滑板受到的最大摩擦力為FfFfA2 N，若F1 N時小于2 N，故三者相對靜止，一起加速運(yùn)動，故選項A錯誤；若F1.5 N時小于2 N，即三者仍相對靜止的一起加速，
8、加速度為a m/s20.5 m/s2，故選項B正確；因為輕質(zhì)滑板受到的最大摩擦力為FfFfA2 Nv1)勻速運(yùn)動，求：(1)在物塊m向左運(yùn)動過程中外力F的大??；(2)木板至少多長物塊不會從木板上滑下來？解析 (1)在物塊m向左運(yùn)動過程中，木板受力如圖所示，其中Ff1，F(xiàn)f2分別為物塊和地面給木板的摩擦力，由題意可知 Ff11mg，F(xiàn)f22(mM)g，由平衡條件得FFf1Ff21mg2(mM)g.(2)以木板為參考系，設(shè)物塊相對木板向左勻減速初速度為v0，末速度為vt，則 v0v1v2，vt0，加速度a1g，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式vv2aL，解得L.答案 (1)1mg2(mM)g(2)8(2019全國統(tǒng)
9、一考試模擬試題)如圖所示，與水平面夾角37的傾斜傳送帶以v02 m/s的速度沿順時針方向轉(zhuǎn)動，小物塊A從傳送帶頂端無初速度釋放的同時，小物塊B以v18 m/s的速度從底端滑上傳送帶已知小物塊A、B質(zhì)量均為m1 kg，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，小物塊A、B未在傳送帶上發(fā)生碰撞，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小物塊B向上運(yùn)動過程中平均速度的大??；(2)傳送帶的長度l應(yīng)滿足的條件解析 (1)由題意可知，小物塊B在開始時受到的摩擦力沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可知mgsin mgcos ma1，代入數(shù)據(jù)解得a110 m/s2，減速到傳送帶速度時
10、所需時間為t1 s0.6 s，此過程通過的位移為x1t13 m此后傳送帶的速度大于物塊的速度，受到的摩擦力沿斜面向上，則有mgsin mgcos ma2，代入數(shù)據(jù)解得a22 m/s2，減速到零所需時間為t2 s1 s，故有tt1t21.6 s，此過程通過的位移為x2t21 m，則物塊B上滑的位移xx1x24 m，小物塊B向上運(yùn)動過程中平均速度的大小 m/s2.5 m/s.(2)小物塊B下滑的加速度為a22 m/s2，則下滑到底端的時間為t32 s，則回到底端的總時間為 tt1t2t33.6 s，物塊A下滑的加速度mgsin mgcos ma3，解得a32 m/s2，則傳送帶的最小長度為La3t
11、223.62 m12.96 m，傳送帶的長度l應(yīng)滿足的條件是不小于12.96 m.答案 (1)2.5 m/s(2)不小于12.96 m9(2019南充中學(xué)高三考前模擬)長為1.5 m的長木板B靜止放在水平冰面上，小物塊A以某一初速度從木板B的左端沖上長木板B，直到A、B的速度達(dá)到相同，此時A、B的速度為0.4 m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0 cm.若小物塊A可視為質(zhì)點，它與長木板B的質(zhì)量相同，A、B間的動摩擦因數(shù)10.25.求：(取g10 m/s2)(1)木板與冰面的動摩擦因數(shù)；(2)小物塊相對長木板滑行的距離；(3)為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊滑上長木板時的初速
12、度應(yīng)滿足什么條件？解析 (1)A、B一起運(yùn)動時，受冰面對它的滑動摩擦力，做勻減速運(yùn)動，加速度a2g，且a1 m/s2，解得木板與冰面的動摩擦因數(shù)20.10.(2)小物塊A在長木板上受木板對它的滑動摩擦力，做勻減速運(yùn)動，加速度a11g2.5 m/s2，小物塊A在木板上滑動時，木板B受小物塊A的滑動摩擦力和冰面的滑動摩擦力，做勻加速運(yùn)動，有1mg2(2m)gma2，解得加速為a20.50 m/s2，設(shè)小物塊沖上木板時的初速度為v10，經(jīng)時間t后A、B的速度相同為v，由長木板的運(yùn)動得va2t，解得滑行時間t0.8 s.小物塊沖上木板的初速度v10va1t2.4 m/s，小物塊A在長木板B上滑動的距離
13、為ss1s2v10ta1t2a2t20.96 m.(3)小物塊A的初速度越大，它在長木板B上滑動的距離越大，當(dāng)滑動距離達(dá)到木板B的最右端時，兩者的速度相等(設(shè)為v)，這種情況下A的初速度為保證不從木板上滑落的最大初速度，設(shè)為v0.有v0ta1t2a2t2L，v0va1t，va2t，由上三式解得，為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊沖上長木板的初速度不大于最大初速度v03.0 m/s.答案 (1)0.10(2)0.96 m(3)小于或等于3.0 m/s10(2019浮梁一中高考沖刺)如圖所示，一長為L的木板A放置在水平地面上，木板的兩端分別放置著B、C兩物塊，三者質(zhì)量分別為mA3m，mB2m
14、和mCm，A與地面、B與A、C與A間的動摩擦因數(shù)分別為 、和2，開始時三者均靜止，現(xiàn)給物塊B一水平向右的初速度v0(v0)，同時給物塊C一向左的水平拉力F(F3mg)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，試求：(1)經(jīng)過多長時間木板A開始運(yùn)動；(2)從A開始運(yùn)動至B與C相遇的時間解析 (1)各接觸面上的最大靜摩擦力分別為FfAm6mgmg，F(xiàn)fBmFfCm2mg，B開始運(yùn)動時，假定把A與C看成整體，整體水平方向所受合力為零，而F3mgFfCm，故開始時C向左運(yùn)動，A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)；設(shè)此時B、C的加速度大小分別為aB、aC.由牛頓第二定律，對B有2mg2maB，對C有3mg2mgmaC
15、，解得aBaCg.當(dāng)B的速度減為零時，分析可以知道C對A的摩擦力大于地面對A的最大靜摩擦力，此時A和B共同向左運(yùn)動，因此A由靜止開始運(yùn)動需經(jīng)過時間為 t1.(2)設(shè)A板開始運(yùn)動前B、C的位移大小分別為xB、xC，由運(yùn)動學(xué)公式得到xB，因B和C的運(yùn)動反向?qū)ΨQ，故xCxB，且B的速度減為零時，C的速度 vCv0.A與B共同向左作勻加速運(yùn)動的過程中，對A、B整體，由牛頓第二定律可得 aABg.設(shè)再經(jīng)過時間t，B與C相遇，此過程中B、C所運(yùn)動的位移分別為xB、xC，由運(yùn)動學(xué)公式可以得到xCxBLxBxC，即v0taCt2aABt2L2，把L代入上式可以得到2(g)2t25gv0t3v0，解得t.答案
16、(1)t1(2)t 11(2019湖北、山東部分重點中學(xué)高三聯(lián)考)如圖所示，傳送帶與地面的傾角37，從A到B的長度為8.8 m，傳送帶以v06 m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動在傳送帶上端無初速度釋放一個質(zhì)量為1 kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.5，重力加速度g10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8) (1)求物體從A運(yùn)動到B所需的時間是多少？(2)若物體在傳送帶上可以留下劃痕，求劃痕的長度？(3)若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，此時物體以8 m/s的初速度由B沿斜面向上運(yùn)動，若使物體能夠運(yùn)動到A，求傳送帶速度滿足的條件？解析 (1)開始階段，傳送帶對物體的動摩擦力平行于傳送帶向下，物體
17、由靜止開始下滑，受力分析如圖甲所示，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma1，解得a1gsin gcos 10 m/s2，物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間t10.6 s，發(fā)生的位移s11.8 m8.8 m，即物體加速到6 m/s時仍未到達(dá)B點當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時，由于tan ，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶對物體的滑動摩擦力平行于傳送帶向上，受力分析如圖乙所示，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma2，解得a22 m/s2.設(shè)第二階段物體滑動到B的時間為t2則LABs1v0t2，解得t21 s，t27 s(舍去)，故物體經(jīng)歷的總時
18、間tt1t21.6 s.(2)物體加速至傳送帶的速度時，傳送帶前進(jìn)的位移為s2vt13.6 m，而物體的位移s11.8 m，物體相對于傳送帶向上前進(jìn)的距離為s1s2s11.8 m.物體的速度大于傳送帶的速度后，傳送帶前進(jìn)s3vt26 m，物體前進(jìn)s47 m，物體相對于傳送帶向下滑行s2s4s31 m1.8 m，所以物體在傳送帶上劃痕的長為s11.8 m.(3)若皮帶順時針轉(zhuǎn)動，則滑塊速度大于皮帶速度時，摩擦力平行于傳送帶向下，受力分析如圖甲所示，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma1，解得a110 m/s2，速度小于皮帶速度時，摩擦力平行傳送帶向上，如圖乙所示由牛頓第二定律得mgsin
19、 mgcos ma2，解得a22 m/s2，由8.8 m，得v2 m/s.答案 (1)1.6 s(2)1.8 m(3)大于或等于2 m/s12(2019天津和平區(qū)益中學(xué)校高三月考)如圖所示為糧食倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺皮帶傳送機(jī)組成，一臺水平傳送，A、B兩端相距L13 m；另一臺傾斜傳送，傳送帶與地面間的傾角37，C、D兩端相距L24.45 m，B、C相距很近水平傳送帶以v05 m/s沿順時針方向轉(zhuǎn)動現(xiàn)將質(zhì)量為m10 kg的一袋大米無初速度的放在A端，它隨傳送帶到達(dá)B點后，速度大小不變的傳到傾斜傳送帶的C端米袋與兩傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為0.5，取g10 m/s2，sin 3
20、70.6，cos 370.8.(1)若傾斜傳送帶CD不轉(zhuǎn)動，則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少？(2)若傾斜傳送帶CD以v4 m/s的速率沿順時針方向轉(zhuǎn)動，則米袋從C端運(yùn)動到最高點的時間為多少？解析 (1)米袋在AB上加速運(yùn)動的加速度a05 m/s2，米袋速度達(dá)到v05 m/s時滑過的距離s02.5 mL13 m，故米袋先加速后勻速，故到達(dá)C端速度為v05 m/s，設(shè)米袋在CD上傳送的加速度大小為a，有mgsin mgcos ma，解得a10 m/s2，所以在CD上滑的最大距離s1.25 m.(2)CD順時針轉(zhuǎn)動時，米袋速度減為v4 m/s之前的加速度a1g(sin cos )10 m/s2，此時上滑的距離 s10.45 m，米袋速度達(dá)到v4 m/s后，由于mgcos mgsin ，即tan ，米袋繼續(xù)減速上滑，a2g(sin cos )2 m/s2，上滑距離s24 m，L2s1s24.45 m，即速度為零時剛好到達(dá)D端，由v0減速到v所用時間 t10.1 s，由v減速到零所用時間 t22 s，故米袋從C端到D端所用時間 tt1t22.1 s.答案 (1)1.25 m(2)2.1 s9
2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第3章 牛頓運(yùn)動定律 第9講 牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用練習(xí)（含解析）
