【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測(cè)11 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（一）

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十一)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(一)高考常考題型：選擇題計(jì)算題1在下列運(yùn)動(dòng)過程中，人處于失重狀態(tài)的是()A小朋友沿滑梯加速滑下B乘客坐在沿平直路面減速行駛的汽車內(nèi)C宇航員隨飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)D運(yùn)動(dòng)員何沖離開跳板后向上運(yùn)動(dòng)2一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度和時(shí)間的關(guān)系圖線如圖1所示，則()圖1At3時(shí)刻火箭距地面最遠(yuǎn)Bt2t3的時(shí)間內(nèi)，火箭在向下降落Ct1t2的時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)D0t3的時(shí)間內(nèi)，火箭始終處于失重狀態(tài)3一個(gè)小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動(dòng)可看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第一次小孩單獨(dú)從滑梯上滑下，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，第二次小孩抱上一只小狗后再從滑梯上滑下(小狗不與滑梯接觸)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則()At1t2Bt1<t2Ct1>t2 D無法判斷t1與t2的大小4.如圖2所示，質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0沿足夠長的固定斜面上滑，斜面傾角為，物塊與該斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)>tan ，圖3中表示該物塊的速度v和所受摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖線(以初速度v0的方向?yàn)檎较?，可能正確的是() 圖2圖35.如圖4所示，小車質(zhì)量為M，小球P的質(zhì)量為m，繩質(zhì)量不計(jì)。水平地面光滑，要使小球P隨車一起勻加速運(yùn)動(dòng)(相對(duì)位置如圖4所示)，則施于小車的水平作用力F是(已知)()Amgtan B(Mm)gtan 圖4C(Mm)gcot D(Mm)gsin 6.如圖5所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動(dòng)小車和木塊一起做無相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)。小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則在這個(gè)過程中，木塊受到的摩擦力大小是() 圖5Amg B.C(Mm)g Dma7.如圖6所示，質(zhì)量m1 kg、長L0.8 m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4?，F(xiàn)用F5 N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F的作用時(shí)間至少為(取g10 m/s2)()A0.8 s B1.0 s 圖6C. s D. s8(2012·豫南九校聯(lián)考)如圖7所示，質(zhì)量為M的劈體ABDC放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且ABCD，BDCD，AC與水平面成角。質(zhì)量為m的物體(上表面為半球形)以水平速度v0沖上BA后沿AC面下滑，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中，劈體M始終不動(dòng)，P為固定的弧形光滑擋板，擋板與軌道間的寬度略大于半球形物體m的半徑，不計(jì)轉(zhuǎn)彎處的能量損失，則下列說法中正確的是() 圖7A水平地面對(duì)劈體M的摩擦力始終為零B水平地面對(duì)劈體M的摩擦力先為零后向右C劈體M對(duì)水平地面的壓力大小始終為(Mm)gD劈體M對(duì)水平地面的壓力大小先等于(Mm)g，后小于(Mm)g9如圖8甲所示，物塊的質(zhì)量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻后恒力F突然反向，整個(gè)過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g10 m/s2。下列選項(xiàng)中正確的是()圖8A2 3 s內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)B在t1 s時(shí)刻，恒力F反向C恒力F大小為10 ND物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.310如圖9所示，一輛小車靜止在水平地面上，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，M通過細(xì)線懸吊著小物體m，m在小車的水平底板上，小車未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上?，F(xiàn)使小車向右運(yùn)動(dòng)，全過程中M始終未相對(duì)桿bc移動(dòng)，M、m與小車保持相對(duì)靜止，已知a1a2a3a41248，M受到的摩擦力大小依次為F1、F2、F3、F4，則以下結(jié)論正確的是()圖9AF1F212 BF2F312CF3F412 Dtan 2tan 11(2012·西安八校聯(lián)考)為了測(cè)量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯運(yùn)行情況，甲、乙兩位同學(xué)在一樓電梯內(nèi)用電子體重計(jì)及秒表進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。質(zhì)量m50 kg的甲同學(xué)站在體重計(jì)上，乙同學(xué)記錄電梯從地面一樓到頂層全過程中，體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的情況，并作出了如圖10所示的圖象，已知t0時(shí)電梯靜止不動(dòng)，從電梯內(nèi)樓層按鈕上獲知該大樓共19層。求：圖10(1)電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大?。?2)該大樓的樓層高度。12如圖11所示，固定在水平面上的斜面傾角37°，長方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量m1.5 kg的小球B通過一細(xì)線與小釘子相連接，細(xì)線與斜面垂直，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.50。現(xiàn)將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面下滑。圖11求在木塊下滑的過程中小球?qū)δ緣KMN面的壓力。(取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)答 案課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十一) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(一)1選ACD物體處于失重狀態(tài)指的是在物體具有向下的加速度情況下，物體對(duì)支撐面的壓力或者繩子的拉力小于物體的重力的現(xiàn)象。當(dāng)小朋友沿滑梯加速下滑時(shí)，具有向下加速度，滑梯對(duì)人的支持力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)；乘客坐在沿平直路面減速行駛的汽車內(nèi)，加速度在水平方向，對(duì)乘客受力分析可得在豎直方向汽車對(duì)乘客的作用力平衡了人的重力，人不處于失重狀態(tài)；宇航員隨飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員處于完全失重狀態(tài)；運(yùn)動(dòng)員離開跳板后僅受重力作用處于完全失重狀態(tài)。選項(xiàng)A、C、D正確。2選A由速度圖象可知，在0t3內(nèi)速度始終大于零，表明這段時(shí)間內(nèi)火箭一直在上升，t3時(shí)刻速度為零，停止上升，高度達(dá)到最高，離地面最遠(yuǎn)，A正確，B錯(cuò)誤。t1t2的時(shí)間內(nèi)，火箭在加速上升，具有向上的加速度，火箭應(yīng)處于超重狀態(tài)，而在t2t3時(shí)間內(nèi)火箭在減速上升，具有向下的加速度，火箭處于失重狀態(tài)，故C、D錯(cuò)誤。3選A設(shè)滑梯與水平面的夾角為，則第一次時(shí)a1gsin gcos ，第二次時(shí)a2 gsin gcos ，所以a1a2，與質(zhì)量無關(guān)。又xat2，t與m也無關(guān)，A正確。4選AC物塊的運(yùn)動(dòng)情況是先向上做減速運(yùn)動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦力為mgcos ，方向沿斜面向下，達(dá)到最高點(diǎn)后由于>tan 即mgsin <mgcos ，滑塊不會(huì)向下滑動(dòng)，而是保持靜止，靜摩擦力的大小等于重力的下滑分力mgsin ，小于上滑時(shí)的摩擦力mgcos ，所以A、C正確。5.選B小球與小車共同沿水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球受力分析如圖所示。由牛頓第二定律得mgtan ma，故agtan 。對(duì)球和車整體，由牛頓第二定律得F(Mm)a，即F(Mm)gtan 。B正確。6選BDm與M無相對(duì)滑動(dòng)，故a相同。對(duì)m、M整體F(Mm)·a，故a，m與整體加速度相同也為a，對(duì)m：Ffma，即Ff，又由牛頓第二定律隔離m，F(xiàn)fma，故B、D正確。7選A板在F作用下做加速運(yùn)動(dòng)Fmgma1，a11 m/s2，v22a1x1，F(xiàn)撤去后物體做減速運(yùn)動(dòng)，mgma2，a24 m/s2。速度減為零v22a2x2。當(dāng)板的重心越過桌子邊緣會(huì)自動(dòng)翻下桌子，則有x1x2。，v0.8 m/s，t10.8 s，故A項(xiàng)正確。8選D取物體m和劈體M為一整體，因物體m先在BA上勻速向左滑動(dòng)，后沿AC面勻加速下滑，而劈體M始終靜止不動(dòng)，故在物體m勻速運(yùn)動(dòng)階段，水平地面對(duì)劈體M的摩擦力為零，地面對(duì)劈體的支持力大小為(Mm)g；在物體m勻加速下滑階段，整體處于失重狀態(tài)，地面對(duì)劈體的支持力大小小于(Mm)g，因整體具有水平向左的加速度，故地面對(duì)劈體M的摩擦力水平向左，綜上所述，A、B、C均錯(cuò)誤，D正確。9選BD由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2v022ax可知，v2x圖象中圖線的斜率為2a，所以在前5 m內(nèi)，物塊以10 m/s2的加速度做減速運(yùn)動(dòng)，減速時(shí)間為1 s。513 m的運(yùn)動(dòng)過程中，物塊以4 m/s2的加速度做加速運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)間為2 s，即物塊在13 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確。根據(jù)牛頓第二定律可知，在減速的過程中，F(xiàn)mgma1，加速過程中Fmgma2，代入數(shù)據(jù)可解得F7 N，0.3，所以C錯(cuò)誤，D正確。10選ACD已知a1a2a3a41248，在題干第(1)圖和第(2)圖中摩擦力FMa，則F1F212。在第(3)、第(4)圖中摩擦力F3(Mm)a3，F(xiàn)4(Mm)a4，F(xiàn)3F412。第(3)、(4)圖中a3gtan ，a4gtan 。則tan 2tan 。11解析：(1)對(duì)于啟動(dòng)過程有F1mgma1解得a12 m/s2對(duì)于制動(dòng)過程有mgF3ma3解得a32 m/s2(2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度va1t12 m/s從圖中讀得，電梯勻速上升的時(shí)間t226 s電梯減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t31 s所以總位移xvt2(t1t3)54 m層高h(yuǎn)3 m答案：(1)2 m/s22 m/s2(2)3 m12解析：由于木塊與斜面間有摩擦力的作用，所以小球B與木塊間有壓力的作用，并且它們以共同的加速度a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。將小球和木塊看做一個(gè)整體，設(shè)木塊的質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律可得(Mm)gsin (Mm)gcos (Mm)a代入數(shù)據(jù)得a2.0 m/s2選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)MN面對(duì)小球的作用力為FN，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin FNma代入數(shù)據(jù)得FN6.0 N根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)N面的壓力大小為6.0 N，方向沿斜面向下答案：6.0 N，方向沿斜面向下6