2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)9 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（含解析）.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)9 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（含解析）一、單項(xiàng)選擇題1DIS是由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)組成的信息采集處理系統(tǒng)，某課外實(shí)驗(yàn)小組利用DIS系統(tǒng)研究電梯的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，他們?cè)陔娞輧?nèi)做實(shí)驗(yàn)，在電梯天花板上固定一個(gè)力傳感器，傳感器的測(cè)量掛鉤向下，在掛鉤上懸掛一個(gè)質(zhì)量為1.0 kg的鉤碼，在電梯由靜止開(kāi)始上升的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)屏上顯示如圖所示的圖象(g取10 m/s2)，則()At1到t2時(shí)間內(nèi)，電梯勻速上升Bt2到t3時(shí)間內(nèi)，電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)Ct3到t4時(shí)間內(nèi)，電梯處于超重狀態(tài)Dt1到t2時(shí)間內(nèi)，電梯的加速度大小為5 m/s解析：0t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1mg，電梯靜止，t1t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)2>mg，電梯加速上升，加速度a5 m/s2，A錯(cuò)誤，D正確；t2t3時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)3mg，電梯勻速上升，B錯(cuò)誤；t3t4時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)4<mg，電梯減速上升，處于失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤答案：D2如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為，以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)<tan，則下圖中能反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的是()解析：當(dāng)小木塊速度小于v0時(shí)，對(duì)小木塊受力分析可知，小木塊受沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力作用，此時(shí)有mgsinmgcosma1，可知a1gsincos，當(dāng)小木塊速度達(dá)到v0時(shí)，因?yàn)?lt;tan，所以mgsin>mgcos，所以小木塊將繼續(xù)加速下滑，再次對(duì)小木塊受力分析可知，小木塊此時(shí)受沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力作用，此時(shí)有mgsinmgcosma2，可知a2gsingcos，a1<a2，對(duì)比各vt圖象可知選項(xiàng)D正確答案：D3如右圖所示，m1.0 kg的小滑塊以v04 m/s的初速度從傾角為37的斜面AB的底端A滑上斜面，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，取g10 m/s2，sin370.6.若從滑塊滑上斜面起，經(jīng)0.6 s滑塊正好通過(guò)B點(diǎn)，則AB之間的距離為()A0.8 m B0.76 mC0.64 m D0.16 m解析：滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小為a1g(sin37cos37)10 m/s2，滑塊經(jīng)t10.4 s速度即減為零因此0.6 s時(shí)是向下經(jīng)過(guò)B點(diǎn)下滑時(shí)加速度大小為a2g(sin37cos37)2 m/s2，則AB間的距離sABa2(tt1)20.76 m，B項(xiàng)正確答案：B4如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m0的小桶(底面水平)，桶中放有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)桶靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了L，今向下拉桶使彈簧再伸長(zhǎng)L后靜止，然后松手放開(kāi)，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則下列說(shuō)法中正確的是()剛松手瞬間桶對(duì)物體的支持力大小為mg剛松手瞬間桶對(duì)物體的支持力大小為(mm0)g剛松手瞬間物體的加速度為g，方向向上剛松手瞬間物體的加速度為g，方向向上A BC D解析：本題的常規(guī)解法是先取桶與物體為整體，利用平衡條件、牛頓第二定律求解，這樣做費(fèi)時(shí)易錯(cuò)，若用假設(shè)法求解，則能迅速選出正確選項(xiàng)假設(shè)沒(méi)有向下拉彈簧，即L0，則由平衡條件知?jiǎng)偹墒炙查g盤對(duì)物體的支持力大小仍為mg，將L0分別代入可得對(duì)錯(cuò)；又由牛頓第二定律知?jiǎng)偹墒炙查g物體的加速度為ag，方向向上，對(duì)錯(cuò)，A正確答案：A52014年2月15日凌晨，在索契冬奧會(huì)自由式滑雪女子空中技巧比賽中，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員以83.50分奪得銀牌比賽場(chǎng)地可簡(jiǎn)化為由如圖所示的助滑區(qū)、弧形過(guò)渡區(qū)、著陸坡、減速區(qū)等組成若將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，且忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()A運(yùn)動(dòng)員在助滑區(qū)加速下滑時(shí)處于超重狀態(tài)B運(yùn)動(dòng)員在弧形過(guò)渡區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中處于失重狀態(tài)C運(yùn)動(dòng)員在跳離弧形過(guò)渡區(qū)至著陸之前的過(guò)程中處于完全失重狀態(tài)D運(yùn)動(dòng)員在減速區(qū)減速過(guò)程中處于失重狀態(tài)解析：本題考查加速度、超重、失重、完全失重等考點(diǎn)，意在考查考生對(duì)相關(guān)概念的理解能力以及對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度方向的分析判斷能力運(yùn)動(dòng)員在加速下滑時(shí)加速度沿豎直方向的分加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)；由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知，運(yùn)動(dòng)員在弧形過(guò)渡區(qū)加速度方向指向圓心，具有豎直向上的分加速度，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)員跳離弧形過(guò)渡區(qū)到著陸前，只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，C項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)員在減速區(qū)具有豎直向上的分加速度，處于超重狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C二、多項(xiàng)選擇題6在下列運(yùn)動(dòng)過(guò)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跳水運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板后向上運(yùn)動(dòng)解析：當(dāng)小朋友沿滑梯加速下滑時(shí)，具有向下的加速度，人處于失重狀態(tài)，A正確；乘客坐在沿平直路面減速行駛的汽車內(nèi)，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乘客的重力，乘客不處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；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(kāi)跳板后僅受重力作用處于完全失重狀態(tài)，C、D正確答案：ACD7質(zhì)量為0.3 kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，右圖中的兩條直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力的圖線，則下列說(shuō)法正確的是()A水平拉力可能是0.3 NB水平拉力一定是0.1 NC物體所受摩擦力可能是0.2 ND物體所受摩擦力一定是0.2 N解析：若拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，則斜率較大的圖象為不受拉力即只受摩擦力的速度圖象，此時(shí)物體加速度大小為a1 m/s2，由牛頓第二定律可知此時(shí)摩擦力Ffma10.2 N，圖象中斜率較小的圖線為受拉力時(shí)的圖線，加速度大小為a2 m/s2，由牛頓第二定律可知FfFma2，代入已知條件可知，拉力F0.1 N；若拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，則斜率較小的圖象為不受拉力即只受摩擦力的速度圖象，此時(shí)物體加速度大小為a3 m/s2，由牛頓第二定律可知此時(shí)摩擦力Ffma30.1 N；圖象中斜率較大的圖線為受拉力時(shí)的圖線，加速度大小為a4 m/s2，由牛頓第二定律可知FFfma4，代入已知條件可知，拉力F0.1 N，B、C正確答案：BC8如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則()A當(dāng)F<2mg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B當(dāng)Fmg時(shí)，A的加速度為gC當(dāng)F>3mg時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D無(wú)論F為何值，B的加速度不會(huì)超過(guò)g解析：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，意在考查考生的理解能力和分析綜合能力A、B間的最大靜摩擦力為2mg，B和地面之間的最大靜摩擦力為mg，對(duì)A、B整體，只要F>mg，整體就會(huì)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)A對(duì)B的摩擦力為最大靜摩擦力時(shí)，A、B將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故A、B一起運(yùn)動(dòng)的加速度的最大值滿足2mgmgmamax，B運(yùn)動(dòng)的最大加速度amaxg，選項(xiàng)D正確；對(duì)A、B整體，有Fmg3mamax，則F>3mg時(shí)兩者會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；當(dāng)Fmg時(shí)，兩者相對(duì)靜止，一起滑動(dòng)，加速度滿足Fmg3ma，解得ag，選項(xiàng)B正確答案：BCD三、非選擇題9如右圖所示，小車在水平路面上加速向右運(yùn)動(dòng)，用一條水平繩和一條斜繩(斜繩與豎直方向的夾角30)把一個(gè)質(zhì)量為m的小球系于車內(nèi)不計(jì)繩的質(zhì)量，求下列兩種情況下，兩繩對(duì)小球的拉力大?。?1)小車以加速度a1運(yùn)動(dòng)；(2)小車以加速度a2g運(yùn)動(dòng)解析：(1)設(shè)OA、OB繩中張力分別為FTA、FTB設(shè)FTA0時(shí)加速度為a0，則a0gtanga1<a0，則FTBsinFTAma1，F(xiàn)TBcosmg聯(lián)立解得：FTAmg，F(xiàn)TBmg.(2)因?yàn)閍2g>a0，故FTA0設(shè)OB繩與豎直方向的夾角為，則FTBcosmg，F(xiàn)TBsinma2聯(lián)立解得：FTBmg.答案：(1)FTAmg，F(xiàn)TBmg(2)FTA0，F(xiàn)TBmg10如右圖所示，質(zhì)量M8 kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，在長(zhǎng)木板左端加一水平恒推力F8 N，當(dāng)長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5 m/s時(shí)，在長(zhǎng)木板前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m2 kg的小物塊，物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng)(g10 m/s2)(1)小物塊放后，小物塊及長(zhǎng)木板的加速度各為多大？(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？(3)從小物塊放上長(zhǎng)木板開(kāi)始，經(jīng)過(guò)t1.5 s小物塊的位移大小為多少？解析：(1)物塊的加速度amg2 m/s2長(zhǎng)木板的加速度aM0.5 m/s2.(2)由amtv0aMt可得t1 s.(3)在開(kāi)始1 s內(nèi)小物塊的位移：x1amt21 m1 s末速度為vamt2 m/s在接下來(lái)的0.5 s物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止，一起做加速運(yùn)動(dòng)且加速度為a0.8 m/s2這0.5 s內(nèi)的位移為x2vtat21.1 m通過(guò)的總位移xx1x22.1 m.答案：(1)2 m/s20.5 m/s2(2)1 s(3)2.1 m11如圖甲所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以某一水平初速度v0從左端沖上木板從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過(guò)程中，物塊和木板的vt圖象分別如圖乙中的折線acd和bcd所示，a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)為a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)根據(jù)vt圖象，求：(1)物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑行的距離x.(2)物塊質(zhì)量m與長(zhǎng)木板質(zhì)量M之比解析：(1)由vt圖象可以看出，物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板滑行的距離x對(duì)應(yīng)圖中abc的面積，故x104 m20 m.(2)由vt圖象可求出物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2 m/s21 m/s2，達(dá)到同速后一起勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a3 m/s20.5 m/s2.對(duì)m沖上木板減速階段：1mgma1對(duì)M向前加速階段：1mg2(mM)gMa2物塊和木板達(dá)到共同速度后向前減速階段：2(mM)g(Mm)a3以上三式聯(lián)立可得：mM32.答案：(1)20 m(2)32