2022年高考物理總復(fù)習(xí) 專題3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（二）課時(shí)作業(yè)（含解析）

2022年高考物理總復(fù)習(xí) 專題3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（二）課時(shí)作業(yè)（含解析）一、單項(xiàng)選擇題1一光滑斜劈，在力F推動(dòng)下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且斜劈上有一木塊恰好與斜面保持相對(duì)靜止，如圖1所示，則木塊所受合外力的方向?yàn)?)圖1A水平向左B水平向右C沿斜面向下D沿斜面向上【答案】A【解析】因?yàn)槟緣K隨斜劈一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故木塊的加速度方向水平向左根據(jù)牛頓第二定律，物體所受合外力提供加速度，則合外力與加速度方向一致，故木塊所受合外力方向水平向左2.如圖2所示，某小球所受的合外力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合外力大小相同，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)，由此可判定()圖2A小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回停止B小球向前運(yùn)動(dòng)再返回不會(huì)停止C小球始終向前運(yùn)動(dòng)D小球向前運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止【答案】C【解析】本題可以通過作v­t圖很直觀地看出結(jié)果如圖所示，各段的合外力大小相同，則加速度大小相同，作用時(shí)間相同，所以在vt圖中小球位移始終為正值，即小球始終向前運(yùn)動(dòng)3(xx·福州模擬)如圖3所示，質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體用細(xì)線相連，在大小恒定的拉力F作用下，先沿光滑水平面，再沿粗糙的水平面運(yùn)動(dòng)，則在這兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)中，細(xì)線上張力的大小情況是()圖3A由大變小B由小變大C始終不變D由大變小再變大【答案】C【解析】在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)細(xì)線上的張力為F1，加速度為a1，由牛頓第二定律得F1m1a1F(m1m2)a1聯(lián)立解得：F1在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)細(xì)線的張力為F1，加速度為a2，由牛頓第二定律得：F1m1gm1a2，F(xiàn)(m1m2)g(m1m2)a2聯(lián)立解得：F1可得，無(wú)論在光滑的水平面上還是在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線上的張力都是，故C正確4如圖4所示，豎直放置在水平面上的輕彈簧上放著質(zhì)量為2 kg的物體A，處于靜止?fàn)顟B(tài)若將一個(gè)質(zhì)量為3 kg的物體B輕放在A上的一瞬間，則B對(duì)A的壓力大小為(g取10 m/s2)()圖4A30 NB0C15 ND12 N【答案】D【解析】在B輕放在A上的瞬間，對(duì)整體用牛頓第二定律得mBg(mAmB)a，再對(duì)B用牛頓第二定律得mBgFNmBa，解得FN12 N據(jù)牛頓第三定律可知B對(duì)A的壓力大小為12 N故選D.5(xx· 廣州模擬)一個(gè)放在水平桌面上質(zhì)量為2 kg原靜止的物體，受到如圖5所示方向不變的合外力作用，則下列說(shuō)法正確的是()圖5A在2 s內(nèi)物體的加速度為5 m/s2B在t2 s時(shí)，物體的速度最大C在2 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為10 mD02 s這段時(shí)間內(nèi)物體作減速運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】在2s內(nèi)物體的加速度最大值為5 m/s2，不能說(shuō)在2 s內(nèi)物體的加速度為5 m/s2.故A錯(cuò)誤；在t2 s時(shí)，F(xiàn)0，物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度最大故B正確；物體如圖所示方向不變的合外力作用下，做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，2 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移無(wú)法求出故C錯(cuò)誤；02 s這段時(shí)間內(nèi)作加速運(yùn)動(dòng)故D錯(cuò)誤二、雙項(xiàng)選擇題6一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連小球某時(shí)刻正處于如圖6所示狀態(tài)設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為FN，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為FT，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()圖6A若小車向左運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N可能為零B若小車向左運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T可能為零C若小車向右運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N不可能為零D若小車向右運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T不可能為零【答案】AB7如圖7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(shí)給它們施加方向如圖所示的推力Fa和拉力Fb，已知Fa>Fb，則a對(duì)b的作用力()圖7A必為推力B必為拉力C可能為推力，也可能為拉力D可能為零【答案】CD【解析】將a、b看作一個(gè)整體，加速度a，單獨(dú)對(duì)a進(jìn)行分析，設(shè)a、b間的作用力為Fab，則a，F(xiàn)abmaFa，由于不知道m(xù)a與mb的大小關(guān)系，故Fab可能為正、可能為負(fù)、也可能等于0，C、D選項(xiàng)正確8某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490 N他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時(shí)間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖示，電梯運(yùn)行的vt圖可能是圖中的(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?()圖8【答案】AD【解析】由Gt圖象知：t0t1時(shí)間內(nèi)該人具有向下的加速度，t1t2時(shí)間內(nèi)該人勻速或靜止，t2t3時(shí)間內(nèi)，該人具有向上的加速度，因此其運(yùn)動(dòng)情況可能是：t0t3時(shí)間內(nèi)，故A、D正確9(xx·惠州二模)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的速度圖象如圖9所示，若在兩物體之間僅存在相互作用，則()圖9A兩物體在t1時(shí)刻相遇B兩物體在t1時(shí)刻速度相同C兩物體的質(zhì)量之比D兩物體的質(zhì)量之比【答案】BD【解析】在t1時(shí)刻兩物體速度相等，但初始位置不知，不一定相遇，A錯(cuò)誤，B正確；兩物體的加速度大小之比為，由牛頓定律可知m甲a甲m乙a乙，故，C錯(cuò)誤，D正確三、非選擇題10如圖所示，質(zhì)量為M4 kg的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一個(gè)質(zhì)量m1 kg的大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，在鐵塊上加一個(gè)水平向左的F8 N的恒力，鐵塊在長(zhǎng)L6 m的木板上滑動(dòng)。取g10 m/s2.求：圖10(1)鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端所用的時(shí)間；(2)在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中，恒力F對(duì)鐵塊所做的功；(3)在鐵塊到達(dá)木板左端時(shí)，鐵塊和木板的總動(dòng)能?！敬鸢浮?1)2 s(2)64 J(3)40 J【解析】(1)鐵塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力fmg0.4×1×10 N4 N鐵塊的加速度a1 m/s24 m/s2木板的加速度a2 m/s21 m/s2設(shè)鐵塊滑到木板左端所用的時(shí)間為t，則a1t2a2t2L解得：t2 s.(2)鐵塊的位移s1a1t2×4×22 m8 m木板的位移s2a2t2×1×22 m2 m恒力F做的功WFs18×8 J64 J.(3)方法一：鐵塊的動(dòng)能EkA(Ff)s1(84)×8 J32 J木板的動(dòng)能EkBfs24×2 J8 J鐵塊和木板的總動(dòng)能EkEkAEkB32 J8 J40 J.方法二：鐵塊的速度v1a1t4×2 m/s8 m/s鐵塊的動(dòng)能EkAmv2,1×1×82 J32 J木板的速度v2a2t1×2 m/s2 m/s木板的動(dòng)能EkBMv2,2×4×22 J8 J鐵塊和木板的總動(dòng)能EkEkAEkB32 J8 J40 J.11.如圖11所示，有一長(zhǎng)度s1 m，質(zhì)量 M10 kg的平板小車，靜止在光滑的水平面上，在小車一端放置一質(zhì)量m4 kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，要使物塊在2 s末運(yùn)動(dòng)到小車的另一端，那么作用在物塊上的水平力F是多少？圖11【答案】16 N【解析】分別對(duì)物塊、小車進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有Ffma物fMa車其中ffmg由圖結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有s1a車t2s2a物t2s2s1s由解得a車1 m/s2由解得a物1.5 m/s2所以Ffma物m(ga物)4×(0.25×101.5) N16 N.12如圖12甲所示，表演“頂桿”雜技時(shí)，一人站在地上(稱為“底人”)，肩上豎直扛著一個(gè)質(zhì)量為m5 kg的竹竿，一個(gè)質(zhì)量為 M40 kg的演員(可視為質(zhì)點(diǎn))在竿頂端從靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底端時(shí)速度正好為零為了研究該雜技的力學(xué)性質(zhì)，研究人員在竿底部和“底人”肩膀之間安裝一個(gè)力傳感器，演員從竿頂端下滑的整個(gè)過程中，竿對(duì)傳感器豎直向下壓力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖12乙所示根據(jù)題中所給條件和圖象中有關(guān)信息，重力加速度大小為g10 m/s2.求：圖12(1)演員在竿上勻加速下滑和勻減速下滑的過程中，竿受到的摩擦力大?。?2)竿的長(zhǎng)度【答案】(1)240 N480 N(2)6 m【解析】(1)演員勻加速下滑過程中：由乙圖知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t11 s，竿對(duì)傳感器的壓力F1290 N設(shè)竿受到豎直向下的摩擦力大小為f.對(duì)于竿，則有fmgF1解得f240 N演員勻減速下滑過程中：由乙圖知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t22 s，竿對(duì)傳感器的壓力F2530 N設(shè)竿受到豎直向下的摩擦力大小為f，對(duì)于竿，則有fmgF2解得f480 N.(2)設(shè)竿的長(zhǎng)度為s，對(duì)于演員，勻加速下滑過程中，則有MgfMa1s1a1t勻減速下滑過程中，則有fMgMa2s2a2t又有ss1s2聯(lián)立以上各式解得s6 m