高考物理一轮复习精选题辑课练9牛顿运动定律的应用.doc

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1、1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选题辑课练精选高考物理一轮复习精选题辑课练 9 9 牛顿牛顿运动定律的应用运动定律的应用1(2018广东广州联考)(多选)如图所示，两个相同的小物块 a 和 b 之间用一根轻弹簧相连，系统用细线静止悬挂于足够高的天 花板下细线某时刻被剪断，系统下落，已知重力加速度为 g，则( ) A剪断细线瞬间，a 和 b 的加速度大小均为 g B弹簧恢复原长时，a 和 b 的加速度大小均为 g C下落过程中弹簧一直保持拉伸状态 D下落过程中 a、b 和弹簧组成的系统机械能守恒 答案：BD 解析：细线被剪断前，a、b 受力如图， F1F1mg，

2、F2F1mg2mg，剪断细线瞬间，细线拉力 F2 变为零，弹簧弹力不变对 a 有 F1mgmaa，aa2g；b 受力情 况不变，加速度为零，A 错误；弹簧恢复原长时，a 和 b 都只受重力， 加速度大小均为 g，B 正确；由于开始 a 的加速度大于 b 的加速度， 下落时弹簧长度开始变短，弹簧恢复原长时，a 的速度大于 b 的速 度，弹簧开始处于压缩状态，C 错误；下落过程中 a、b 和弹簧组成 的系统动能、重力势能、弹性势能相互转化，系统机械能守恒，D 正确 2(2018河南南阳一中月考)(多选)如图所示，A、B 两物块 的质量分别为 2m 和 m，静止叠放在水平地面上A、B 间的动摩擦因

3、数为 ，B 与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 重力加速度为 g.现对 A 施加一水平拉力 F，则( ) A当 F3mg 时，A 相对 B 滑动 D无论 F 为何值，B 的加速度不会超过 g 答案：BCD 解析：A、B 之间的最大静摩擦力为 fmaxmAg2mg，B 与 地面间的最大静摩擦力为 fmax(mAmB)gmg，A、B 发生 相对滑动时的加速度为 ag，此时对整体有 Ffmax(m2m) a，所以当 F3mg3ma3mg 时，A、B 将发生相对滑动；当 mgF3mg 时， A、B 间发生相对滑动，C 正确；A 对 B 的最大摩擦力为 2mg，无论 F 为何值，B 的

4、加速度最大值为 ag，D 正确 3(2018安徽蚌埠期末)爱因斯坦曾经设计了一个真空中的理 想实验，在这个实验中，当电梯(内部为真空)相对于地球静止时， 封闭在电梯里的观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛落到电梯底 板上，当电梯做自由落体运动时，观察者发现从手中释放的苹果和 羽毛会停在空中而不下落以下对这一实验的说法中正确的是( ) A电梯相对地球静止时，释放后的苹果比羽毛先落到电梯底板 B电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力为 零 C以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律也是成立的 D在自由下落的电梯里，观察者不能仅从苹果和羽毛的运动现 象判断引力是否存在 答案：D 解析：电梯静

5、止时，由于不受空气阻力，苹果和羽毛均做自由 落体运动，故二者同时落到电梯底板上，故 A 错误；电梯做自由落 体运动时，释放后的苹果和羽毛所受的合力等于它们的重力，故 B 错误；牛顿运动定律适用于惯性参考系，即选择静止或匀速直线运 动的物体为参考系，以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律是 不成立的，故 C 错误；由于电梯、苹果和羽毛三者同时自由下落时 相对静止，此时它们仍受到引力作用，因此不能仅从苹果和羽毛的 运动现象判断引力是否存在，故 D 正确 4(2018湖北黄石中学模考)(多选)如图所示，质量分别为 m1、m2 的 A、B 两个滑块放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B 与斜面间的动摩

6、擦因数分别为 1、2，它们在斜面上加速下 滑关于杆的受力情况，下列分析正确的是( ) A若 12，m1m2，则杆受到压力 B若 12，m1m2，则杆受到拉力 C若 12，则 a1a2，A 的 加速度较大，则杆受到拉力，故 C 错误 5(2018甘肃一诊)(多选)如图所示，在水平面上，有两个质 量分别为 m1 和 m2 的物体 A、B，它们与水平面之间的动摩擦因数均 为 ，m1m2，A、B 间水平连接有一轻质弹簧测力计若用大小为 F 的水平力向右拉 B，稳定后 B 的加速度大小为 a1，弹簧测力计示 数为 F1；如果改用大小为 F 的水平力向左拉 A，稳定后 A 的加速度 大小为 a2，弹簧测力

7、计示数为 F2.下列关系式正确的是( ) Aa1a2，F1F2 Ba1a2，F1a2，F1F2 答案：A 解析：以由 A、B 及弹簧组成的整体为研究对象，由牛顿第二定 律得两次运动过程中整体的加速度 a，可得 a1a2a.当用 F 拉 B 时，以 A 为研究对象有 F1m1gm1a1，可得 F1m1gm1a1；同理，当用 F 拉 A 时，以 B 为研究对象，有 F2m2gm2a2，可得 F2，由于 m1m2，则 F1F2，A 正确 6(多选)如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有 一轻杆与竖直方向成 角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右 边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时

8、，细线保持与 竖直方向成 角，若 m.用一力 F 水平向右拉小球，使小球和小车 一起以加速度 a 向右运动，细线与竖直方向成 角，细线的拉力大 小为 F1，如图甲若用一力 F水平向左拉小车，使小球和车一起 以加速度 a向左运动时，细线与竖直方向也成 角，细线的拉力4 / 12大小为 F1，如图乙，则 ( ) Aaa，F1F1 Baa，F1F1 Caa，F1F1 答案：D 解析：先对题图甲中的整体受力分析，受重力、支持力和拉力 F，根据牛顿第二定律有 F(Mm)a. 再对题图甲的小球受力分析，如图(a) 根据牛顿第二定律有 FF1sinma，F1cosmg0.由以 上三式可解得 F1，a.再对题

9、图乙中小球受力分析如图(b)，由 几何关系得 F 合mgtan，F1，再由牛顿第二定律得到 agtan，由于 Mm，故 aa，F1F1，故选 D. 8如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲起立的动 作时记录的力随时间变化的图线由图线可知，该同学的体重约为 650 N，除此以外，还可得到的信息是( ) A该同学做了两次下蹲起立的动作 B该同学做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立 C下蹲过程中人一直处于失重状态 D下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态 答案：B 解析：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降 处于失重状态，达到一个最大速度后再减速下降处于超重状态，同 理

10、起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲 起立的动作，A 错误；由图象看出两次超重的时间间隔就是人蹲在 地上持续的时间，约 2 s，B 正确；下蹲过程既有失重又有超重，且 先失重后超重，C、D 均错误 9(2018江西宜春中学等五校联考)(多选)如图所示，一质量 为 M 的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为 90，两底角为 和 且 fm，因为 m2 随 m1 一起做加速运动需要的摩擦力大于二者之间的最大静摩擦力， 所以假设不正确，根据上述分析可知，m2 相对于 m1 下滑，故 B 正 确 11(2018辽宁鞍山一中一模)如图所示，水平面上有一固定 着轻质定滑轮 O 的木块 A，它

11、的上表面与水平面平行，它的右侧是 一个倾角 37的斜面放置在 A 上的物体 B 和物体 C 通过一轻 质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平 行现对 A 施加一水平向右的恒力 F，使 A、B、C 恰好保持相对静 止已知 A、B、C 的质量均为 m，重力加速度为 g，不计一切摩擦， 求恒力 F 的大小(sin370.6，cos370.8) 答案：mg 解析：设绳的张力为 T，系统加速度为 a，以物体 B 为研究对象， 水平方向物体 B 只受绳的拉力，由牛顿第二定律得 Tma；对物体 C 受力分析如图所示，受绳的张力 T、斜面的支持力 FN 和重力 mg， 加速度也为 a.对力进行

12、正交分解： 水平方向有 FNsinTcosma； 竖直方向有 FNcosTsinmg， 联立解得 a， 以 A、B、C 整体为研究对象有 F3ma， 解得 Fmg. 12(2018安徽蚌埠二中模拟)如图所示，地面依次摆放两个 完全相同的木板 A、B，长度均为 l2.5 m，质量均为 m2150 6 / 12g现有一小滑块以速度 v06 m/s 冲上木板 A 的左端，已知小滑块 质量 m1200 g，滑块与木板间的动摩擦因数为 1，木板与地面间 的动摩擦因数 20.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g 取 10 m/s2) (1)若滑块滑上木板 A 时，木板不动，而滑上木板 B 时，木板

13、B 开始滑动，求 1 应满足的条件 (2)若 10.4，求滑块运动的时间(结果可用分数表示) 答案：(1)0.352(m1m2)g， 代入数据解得 0.35a 乙，故 C 错误；下落相同的距离，由 hat2 知，a 越 大，t 越小，故 A 错误；由 2ahv2v 知，v00，a 越大，v 越大， 故 B 正确；由 W 阻F 阻 h 知，甲球克服阻力做的功更大一些， 故 D 正确 2(2015新课标全国卷)(多选)在一东西向的水平直铁轨上， 停放着一列已用挂钩连接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢以 大小为 a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间 的拉力大小为 F；当机车

14、在西边拉着车厢以大小为 a 的加速度向西 行驶时，P 和 Q 间的拉力大小仍为 F.不计车厢与铁轨间的摩擦，每 节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( ) A8 B10 C15 D18 答案：BC 解析：设每节车厢质量为 m，挂钩 P、Q 西边车厢的质量为 bm， 东边车厢的质量为 cm，当机车在东边时，以 bm 为研究对象， Fbma；当机车在西边时，以 cm 为研究对象，Fcma，可得 3b2c.设 3b2ck，则总节数 dbck，且 d 为正整数，则 k 取 6,12,18，d5,10,15，故选项 B、C 正确 3(2015新课标全国卷)(多选)如图(a)，一物块在 t0 时 刻滑上

15、一固定斜面，其运动的 vt 图线如图(b)所示若重力加速度 及图中的 v0、v1、t1 均为已知量，则可求出( ) A斜面的倾角 B物块的质量 C物块与斜面间的动摩擦因数 D物块沿斜面向上滑行的最大高度 答案：ACD 解析：vt 图线的斜率表示加速度，与时间轴围成的面积表示 位移，故由题中所给的图象可得物块上滑的加速度大小 a 上，物 块下滑的加速度大小 a 下.设斜面倾角为 ，物块与斜面间的动 摩擦因数为 ，根据牛顿第二定律得，上滑时 gsingcosa 上，下滑时 gsingcosa 下，两方 程联立可解得斜面的倾角、物块与斜面间的动摩擦因数，选项 A、C 正确；物块运动的加速度与质量无直

16、接关系，依据题意无法得出物8 / 12块的质量，选项 B 错误；物块沿斜面上滑的最大距离，即是在 t1 时 间内 vt 图线与时间轴所围的面积，即 xv0t1，则 hxsin，选 项 D 正确 4(2018重庆巴蜀中学月考)如图所示，倾角为 的足够长 传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为 v1，一个物块从传送带 底端以初速度大小 v2(v2v1)上滑，同时物块受到平行于传送带向 上的恒力 F 作用，物块与传送带间的动摩擦因数为 tan，最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的 vt 图象不可能是( ) 答案：C 解析：因 v2v1，则物块相对于传送带向上运动，物块所受滑 动摩擦力向下若 F

17、mgsinmgcos，则物块的加速度为 零，将一直向上以 v2 匀速运动，选项 B 正确；若 Fmgsinmgcos，则物块的加速度向上，将一直做匀加速直 线运动，选项 A 正确；若 Fm2，则 v1v2、s1s2 B若 F1F2、m1v2、s1s2 C若 F1v2、s1s2 D若 F1F2、m1m2，则 v1s2 答案：C 解析：若 F1F2，由于 a、b 所受的摩擦力大小相等，因此 a、b 的加速度相同，设 a、b 的加速度大小为 a0，P 的加速度大小 为 a1，Q 的加速度大小为 a2，由牛顿第二定律得 a1，a2，其中 m 为物块 a、b 的质量设木板的长度为 L，两木板均向右做匀加

18、速 直线运动，当物块与木板分离时，a 与 P 的相对位移为 La0ta1t，b 与 Q 的相对位移为 La0ta2t.若 m1m2，则 a1v2，s1s2，故 A、B 错误； 若 F1F2、m1m2，根据受力分析和牛顿第二定律得 aaab，由于 m1m2，所以 P、Q 的加速度相同设 P、Q 的加速度大小为 a3，它 们均向右做匀加速直线运动，当物块与木板分离时 a 与 P 的相对位10 / 12移为 Laata3t，b 与 Q 的相对位移为 Labta3t，由于 aaab，则 t1t2，v1v2，s1s2，故 C 正确 8如图所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通过相 同的弹簧把相同的

19、物块 A、B 压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知 A、B 与接触面间的动摩擦因数均为 ，车厢静止时，两弹簧长度相 同，A 恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g.现 使车厢沿水平方向加速运动，为保证 A、B 仍相对车厢静止，则( ) A速度可能向左，加速度可大于(1)g B加速度一定向右，不能超过(1)g C加速度一定向左，不能超过 g D加速度一定向左，不能超过(1)g 答案：B 解析：开始 A 恰好不下滑，对 A 分析有 fmgNF 弹， 解得 F 弹，此时弹簧处于压缩状态当车厢做加速运动时，为了 保证 A 不下滑，侧壁对 A 的支持力必须大于等于，根据牛顿第二定 律可知加

20、速度方向一定向右对 B 分析，fBm(F 弹mg)ma， 解得 a(1)g，故 B 正确，A、C、D 错误不能正确地选取研究对象易错点1 9(2018安徽六安一中月考)如图所示，在倾角为 30的光 滑斜面上放置质量分别为 m 和 2m 的四个木块，其中两个质量为 m 的 木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是 fm.现 用平行于斜面的拉力 F 拉其中一个质量为 2m 的木块，使四个木块沿 斜面以同一加速度向下运动，则拉力 F 的最大值为( ) A.fm B.fm Cfm D.fm 答案：D 解析：由题意可知，当下面的质量为 2m 的木块受到的摩擦力达 到最大时，拉力 F 达到最大

21、将四个木块看成整体，由牛顿第二定 律有 F6mgsin306ma，将两个质量为 m 的木块及处在斜面上面 的质量为 2m 的木块看成整体，有 fm4mgsin304ma，联立解得 Ffm，故选项 D 正确对物体的运动过程分析不清易错点2 10(2018陕西宝鸡中学模拟)(多选)如图所示，一粗糙的水 平传送带以恒定的速度 v1 沿顺时针方向转动，传送带的左、右两端 皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定大小的速度 v2 沿 水平面分别从左、右两端滑上传道带，下列说法正确的是( )11 / 12A物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右 端的时间 B若 v2v1，并且 v2 足够

22、大，无论从左端还是从右端滑上 传送带的过程中，物体在传送带上运动的整个过程中都是做匀减速 直线运动，加速度 ag，所以运动时间相同，故 A 错误 11(2018重庆八中一模)如图所示，质量 M1 kg 的木板静 置于倾角为 37的足够长的固定斜面上的某个位置，质量 m1 kg、可视为质点的小物块以初速度 v05 m/s 从木板的下端冲上木 板，同时在木板上端施加一个沿斜面向上的外力 F14 N，使木板 从静止开始运动，当小物块与木板共速时，撤去该外力，最终小物 块从木板的下端滑出已知小物块与木板之间的动摩擦因数为 0.25，木板与斜面之间的动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，g

23、 取 10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求： (1)物块和木板共速前，物块和木板的加速度； (2)木板的最小长度； (3)物块在木板上运动的总时间 答案：(1)见解析 (2) m (3)s 解析：(1)物块与木板共速前，对物块分析有 mgsin1mgcosma1，得 a18 m/s2，方向沿斜面向下，物 块减速上滑； 对木板分析有 F1mgcosMgsin2(mM) gcosMa2，12 / 12得 a22 m/s2，方向沿斜面向上，木板加速上滑 (2)物块与木板共速时有 v 共v0a1t1，v 共a2t1， 代入数据解得 t10.5 s，v 共1 m/s， 共速时物块与木板

24、的相对位移 x1v0t1a1ta2t1.25 m， 撤掉 F 后，物块相对于木板上滑，加速度大小仍为 a18 m/s2，物块减速上滑， 对木板有 Mgsin2(Mm)gcos1mgcosMa2， 则 a212 m/s2，方向沿斜面向下，木板减速上滑 由于 Mgsin1mgcos(Mm)gcos， 则木板速度减为零后，物块在木板上滑动时，木板保持静止， 经过 t2s，木板停止，经过 t2s，物块速度减为零， 此过程，物块和木板的相对位移 x2t2t2 m， 故木板的最小长度 Lminx1x2 m. (3)物块在木板上下滑时，木板静止不动， 物块的加速度 a1gsin1gcos4 m/s2， Lmina1t，得 t3s，物块在木板上运动的总时间 tt1t2t3s.