2019届高考物理总复习第三章牛顿运动定律章末热点集训测试题.doc

第三章 牛顿运动定律章末热点集训动力学中的图象问题 如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力Fkt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()解析当水平力F较小时，两物体相对静止，加速度相同，由Fma知：两者的加速度a，at当水平力F较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1：a1，由于、m1、m2是定值，故m1的加速度a1不变对m2：a2，a2是时间t的线性函数选项A正确答案A1.如图甲所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)根据vt 图象，求：(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3；(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离x.解析：(1)由vt图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2 m/s21 m/s2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3 m/s20.5 m/s2.(2)对物块冲上木板匀减速阶段：1mgma1对木板向前匀加速阶段：1mg2(mM)gMa2物块和木板达到共同速度后向前匀减速阶段：2(mM)g(Mm)a3联立以上三式可得.(3)由vt图象可以看出，物块相对于长木板滑行的距离x对应题图中abc的面积，故x104 m20 m.答案：(1)1.5 m/s21 m/s20.5 m/s2(2)(3)20 m牵连体问题(多选)在斜面上，两物块A、B用细线连接，当用力F沿斜面向上拉物体A时，两物块以大小为a的加速度向上运动，细线中的张力为FT，两物块与斜面间的动摩擦因数相等，则当用大小为2F的拉力沿斜面向上拉物块A时()A两物块向上运动的加速度大小为2aB两物块向上运动的加速度大小大于2aC两物块间细线中的张力为2FTD两物块间细线中的张力与A、B的质量无关解析设斜面倾角为，A、B两物块的质量分别为M和m，物块与斜面间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律得两物块的加速度大小为ag(sin cos )，当拉力为2F时，加速度大小ag(sin cos )，则aaa，即a2a，A项错误，B项正确；两物块间细线中的张力FTmamgsin mgcos ，与斜面倾角和动摩擦因数无关，且当拉力为2F时，细线中的张力也为2FT，但张力与两物块的质量有关，C项正确，D项错误答案BC2.(多选)如图所示，质量分别为M和m的物体A、B用细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知Mm，滑轮质量及摩擦均不计，则下列说法正确的是()A细线上的拉力一定大于mgB细线上的拉力一定小于MgC细线上的拉力等于gD天花板对定滑轮的拉力等于(Mm)g解析：选AB.设两物体运动的加速度大小均为a，细线上的拉力为T，分别对物体A和B进行受力分析并结合牛顿第二定律有：对A，MgTMa，对B，Tmgma，整理可得TMgMamgma，Tg.对定滑轮进行受力分析可知，天花板对定滑轮的拉力等于2T.动力学中的临界极值问题(多选)如图所示，小车内有一质量为m的物块，一轻质弹簧两端与小车和物块相连，处于压缩状态且在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，形变量为x，物块和小车之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中，物块和小车始终保持相对静止，则下列说法正确的是()A若mg小于kx，则小车的加速度方向一定向左B若mg小于kx，则小车的加速度最小值为a，且小车只能向左加速运动C若mg大于kx，则小车的加速度方向可以向左也可以向右D若mg大于kx，则小车的加速度最大值为，最小值为解析若mg小于kx，而弹簧又处于压缩状态，则物块所受弹簧弹力和静摩擦力的合力水平向左，即小车的加速度一定向左，A对；由牛顿第二定律得kxFfma，当Ffmg时，加速度方向向左且最小值为amin，随着加速度的增加，Ff减小到零后又反向增大，当再次出现Ffmg时，加速度方向向左达到最大值amax，但小车可向左加速，也可向右减速，B错；若mg大于kx，则物块所受弹簧弹力和静摩擦力的合力(即加速度)可能水平向左，也可能水平向右，即小车的加速度方向可以向左也可以向右，C对；当物块的合外力水平向右时，加速度的最大值为，物块的合外力水平向左时，加速度的最大值为，则小车的加速度最大值为，最小值为0，D错答案AC3.如图，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2，已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是()AT1BT1CT1 DT1解析：选C.本题因考虑滑轮的质量m，左右两段细绳的拉力大小不再相同，直接利用牛顿第二定律求解T1和T2有一定困难，但是利用极限分析法可以较容易地选出答案，若m1接近零，则T1也接近零，由此可知，B、D均错误；若m1m2，则m1、m2静止不动，T1m1g，则A错误应用动力学观点分析传送带模型(多选)(2018湖北黄冈模拟)三角形传送带以 1 m/s 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为37.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以v0的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是 0.5，下列说法正确的是()A若v01 m/s，则物块A先到达传送带底端B若v01 m/s，则物块A、B同时到达传送带底端C若v01 m/s，则物块A先到达传送带底端D若v01 m/s，则物块A、B同时到达传送带底端解析因为tan 37，若v01 m/s，两物块以相同的初速度和加速度沿传送带下滑，摩擦力均阻碍物块的运动，所以物块A、B同时到达传送带底端，B选项正确；若v01 m/s，开始运动的一段时间内，物块A的加速度大于物块B的加速度，然后加速度相等，所以物块A先到达传送带底端，即C选项正确答案BC4.如图所示，水平传送带以速度v12 m/s匀速向左运动，小物块P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，mP2 kg、mQ1 kg，已知某时刻P在传送带右端具有向左的速度v24 m/s，小物块P与传送带之间的动摩擦因数0.1，P与定滑轮间的轻绳始终保持水平不计定滑轮质量和摩擦，小物块P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带、轻绳足够长，取g10 m/s2，求：(1)小物块P在传送带上向左运动的最大距离x；(2)小物块P离开传送带时的速度大小v.解析：(1)P先以大小为a1的加速度向左做匀减速运动，直到速度减为v1，设位移大小为x1，轻绳中的张力大小为T1，由牛顿第二定律得对P有T1mPgmPa1对Q有mQgT1mQa1联立解得a14 m/s2由运动学公式有2a1x1vv联立解得x11.5 mP接着以大小为a2的加速度向左做匀减速运动，直到速度减为0，设位移大小为x2，轻绳中的张力大小为T2，由牛顿第二定律得对P有T2mPgm