2019高考物理一輪復習 第三章 牛頓運動定律 第20講 牛頓運動定律的理解加練半小時 教科版.docx

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第20講 牛頓運動定律的理解 [方法點撥]　(1)理解牛頓第二定律的矢量性、瞬時性、同一性、獨立性．(2)輕繩、輕桿和接觸面的彈力能跟隨外界條件發(fā)生突變；彈簧(或橡皮繩)的彈力不能突變，在外界條件發(fā)生變化的瞬間可認為是不變的．(3)多個物體一起運動時，知其一物體加速度即可知整體加速度，反之亦然．從而知其合外力方向． 1．如圖1所示，彈簧左端固定，右端可自由伸長到P點．一物塊從光滑水平面的b位置以速度v向左運動，將彈簧壓縮到最短a點，之后物塊被彈簧向右彈出．物塊從P到a的運動過程，以下說法正確的是(　　) 圖1 A．物塊的慣性減小 B．在a位置，物塊的慣性為零 C．物塊對彈簧的作用力和彈簧對物塊的作用力大小相等 D．在a位置，物塊對彈簧的作用力小于彈簧對物塊的作用力 2．(多選)(2017湖南懷化一模)如圖2所示，一質(zhì)量為m1的小球用輕質(zhì)線懸掛在質(zhì)量為m2的木板的支架上，木板沿傾角為θ的斜面下滑時，細線呈豎直狀態(tài)，在木板下滑的過程中斜面體始終靜止在水平地面上，已知斜面體的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則下列說法中不正確的是(　　) 圖2 A．地面對斜面體的支持力小于(M＋m1＋m2)g B．木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為 C．摩擦產(chǎn)生的熱量等于木板減少的機械能 D．斜面體受到地面的摩擦力為零 3．(多選)如圖3所示，套在繩索上的小圓環(huán)P下面用懸線掛一個重為G的物體Q并使它們處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)釋放圓環(huán)P，讓其沿與水平面成θ角的繩索無摩擦下滑，在圓環(huán)P下滑過程中繩索處于繃緊狀態(tài)(可認為是一直線)，若圓環(huán)和物體下滑時不振動，穩(wěn)定后，下列說法正確的是(　　) 圖3 A．Q的加速度一定小于gsinθ B．懸線所受拉力為Gsinθ C．懸線所受拉力為Gcosθ D．懸線一定與繩索垂直 4．(2018安徽巢湖一檢)如圖4所示，光滑斜面的傾角為α，一個質(zhì)量為m的物體放在斜面上，如果斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運動，物體與斜面間無相對運動，則斜面對物體的支持力的大小錯誤的是(　　) 圖4 A．mgcosα B. C. D．m 5．(2017湖南衡陽第一次聯(lián)考)如圖5所示，某雜技演員在做手指玩圓盤的表演．設(shè)該盤的質(zhì)量為m，手指與盤之間的滑動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn)，重力加速度為g，則下列說法中正確的是(　　) 圖5 A．若手指支撐著盤，使盤保持靜止狀態(tài)，則手指對盤的作用力沿該手指方向 B．若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運動，則盤受到手水平向右的靜摩擦力 C．若盤隨手指一起水平勻加速運動，則手對盤的作用力大小不可超過mg D．若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運動，則手對盤的摩擦力大小為μmg 6．(多選)(2017廣東廣州12月模擬)如圖6所示，兩個相同小物塊a和b之間用一根輕彈簧相連，系統(tǒng)用細線靜止懸掛于足夠高的天花板下．細線某時刻被剪斷，系統(tǒng)下落，已知重力加速度為g，則(　　) 圖6 A．細線剪斷瞬間，a和b的加速度大小均為g B．彈簧恢復原長時，a和b的加速度大小均為g C．下落過程中彈簧一直保持拉伸狀態(tài) D．下落過程中a、b和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 7．如圖7所示，A、B、C三個小球的質(zhì)量均為m，A、B之間用一根沒有彈性的輕繩連在一起，B、C之間用輕彈簧拴接，用細線懸掛在天花板上，整個系統(tǒng)靜止，現(xiàn)將A上面的細線剪斷，使A的上端失去拉力，則在剪斷細線瞬間，A、B、C的加速度的大小分別為(　　) 圖7 A．1.5g　1.5g　0 B．g　2g　0 C．g　g　g D．g　g　0 8．(2017河南省天一大聯(lián)考五)如圖8所示，天花板上固定有一光滑的定滑輪，繞過定滑輪且不可伸長的輕質(zhì)細繩左端懸掛一質(zhì)量為M的鐵塊；右端懸掛有兩質(zhì)量均為m的鐵塊，上下兩鐵塊用輕質(zhì)細線連接，中間夾一輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài)，此時細線上的張力為2mg，最初系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．某瞬間將細線燒斷，則左端鐵塊的加速度大小為(　　) 圖8 A.gB.gC.gD．g 9．如圖9所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B用一輕彈簧相連，豎直放在光滑的水平面上，木塊A上放有質(zhì)量為2m的木塊C，三者均處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將木塊C迅速移開，若重力加速度為g，則在木塊C移開的瞬間(　　) 圖9 A．木塊B對水平面的壓力迅速變?yōu)?mg B．彈簧的彈力大小為mg C．木塊A的加速度大小為2g D．彈簧的彈性勢能立即減小 10．(多選)(2018福建三明一中模擬)如圖10所示，彈簧p和細繩q的上端固定在天花板上，下端用小鉤鉤住質(zhì)量為m的小球C，彈簧、細繩和小鉤的質(zhì)量均忽略不計．靜止時p、q與豎直方向的夾角均為60.下列判斷正確的有(　　) 圖10 A．若p和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間q對球的拉力大小為mg B．若p和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間球的加速度大小為g C．若q和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間p對球的拉力大小為mg D．若q和球突然脫鉤，則脫鉤后瞬間球的加速度大小為g 11．(多選)如圖11所示，人站在勻加速斜向上的電梯上，則(　　) 圖11 A．人受到摩擦力方向沿運動方向，即與水平方向成θ角斜向上 B．人受到摩擦力方向沿水平方向向右 C．人受到梯面的支持力大于其重力 D．人受到梯面的支持力等于其重力 12．(2018廣東東莞模擬)如圖12所示的水平地面上，直角斜面體M的傾角為30，物塊A、B的質(zhì)量相等，C為輕質(zhì)定滑輪．圖甲中斜面體M和物塊A、B均處于靜止狀態(tài)，圖乙中斜面體M和物塊A、B一起以加速度a＝g水平向右做勻加速直線運動，且三者保持相對靜止．關(guān)于物塊A、B的受力情況，下列說法中正確的是(　　) 圖12 A．圖甲中的物塊A一定受三個力作用 B．圖甲中的物塊B一定受四個力作用 C．圖乙中的物塊A一定受三個力作用 D．圖乙中的物塊B一定受四個力作用 答案精析 1．C　[物塊從P到a的運動過程中，質(zhì)量不變，慣性不變，A、B項錯誤；根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力大小相等，C項正確，D項錯誤．] 2．ABC 3．CD　[由題意知，小圓環(huán)和Q保持相對靜止一起沿繩索無摩擦下滑，整體受重力和支持力作用，加速度方向一定沿繩索方向向下，由牛頓第二定律有，a＝，解得：a＝gsinθ，A項錯誤；再對Q受力分析，受到懸線的拉力和豎直向下的重力，合力大小為F合＝mQgsinθ，又重力沿繩索方向的分力也為mQgsinθ，則懸線上的拉力沿繩索方向的分力為零，所以懸線一定與繩索垂直，而在垂直于繩索方向上，由平衡條件有：懸線上的拉力F＝Gcosθ，故B項錯誤，C、D項正確．] 4．A　[由題意知，斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運動，物體與斜面間無相對運動，則放在斜面上的物體所受合外力一定水平向左．隔離物體受力分析，物體受到斜面支持力和重力，二力的合力水平向左，大小等于ma，則有：N2＝(mg)2＋(ma)2，解得N＝m，選項D正確；Nsinα＝ma，解得N＝，選項C正確；Ncosα＝mg，解得N＝，選項A錯誤，B正確．] 5．C 6．BD　[細線剪斷前，a、b受力如圖所示， F1＝F1′＝mg，F(xiàn)2＝F1′＋mg＝2mg，細線剪斷瞬間，繩子拉力F2變?yōu)榱?，彈簧拉力不變．對a：F1′＋mg＝maa，aa＝2g，b受力不變，加速度為零，A錯誤；彈簧恢復原長時，a和b都只受重力，加速度大小均為g，B正確；由于細線剪斷瞬間a的加速度大于b的加速度，彈簧恢復原長時，a的速度大于b的速度，彈簧變成壓縮狀態(tài)，C錯誤；下落過程中a、b和彈簧組成的系統(tǒng)動能、重力勢能、彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機械能守恒，D正確．] 7．A　[在剪斷細線的瞬間，彈簧上的力沒有來得及發(fā)生變化，故C球受到的重力和彈簧彈力不變，C球所受合力為零，加速度為0；A、B球被輕繩拴在一起整體受重力和彈簧的拉力，合力為3mg，則A、B的加速度大小均為1.5g，故A正確，B、C、D錯誤．] 8．C　9.C10．BD 11．BC　[對人受力分析：重力mg、支持力N、摩擦力f(摩擦力方向一定與接觸面平行，由加速度的方向推知f的方向為水平向右)． 建立直角坐標系：取水平向右(即f的方向)為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，如圖所示．對加速度分解可得： x軸方向上： ax＝acosθ y軸方向上： ay＝asinθ 根據(jù)牛頓第二定律得 x軸方向上： f＝max＝macosθ y軸方向上： N－mg＝may＝masinθ 即N＝mg＋masinθ 故選項B、C正確．] 12．B　[題圖甲中物塊A受重力和拉力兩個力的作用，A錯誤；對A受力分析，由平衡條件知重力等于繩的拉力，對B受力分析，平行于斜面方向上，重力的分力小于繩的拉力，B一定受到摩擦力，則物塊B受重力、支持力、拉力和沿斜面向下的摩擦力四個力的作用，B正確；題圖乙中加速度a＝g，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊B受重力和繩子拉力兩個力的作用，其中拉力大小為2mg，所以物塊A受重力、斜面體彈力、繩子拉力和沿豎直面向下的摩擦力四個力的作用，C、D錯誤．]