高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第3节 课时提能练9 牛顿运动定律的综合应用

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”课时提能练(九)牛顿运动定律的综合应用(限时：40分钟)A级跨越本科线1(2017冀州模拟)如图3312所示，物体A放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，且板始终保持水平，位置、在同一水平高度上，则() 【导学号：92492139】图3312A物体在位置、受到的支持力都大于重力B物体在位置、受到的支持力都小于重力C物体在位置受到的支持力小于重力，位置时受到的支持力大于重力D物体在位置受到的支持力大于重力，位置时受到的支持力小于重力B因物体在竖直平面内做匀速圆周运动，在位置，物体受重力、支持力和向右的摩擦力，合力指向圆心，故重力大于支持力；在位置，物体受重力、支持力和向左的摩擦力，合力也指向圆心，故重力大于支持力；因此B正确，A、C、D错误2应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度D手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C错误；手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，所以选项D正确3(2017广西模拟)如图3313所示，A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，物体B与水平地面间的动摩擦因数10.1，物体A与B之间的动摩擦因数20.2.已知物体A的质量m2 kg，物体B的质量M3 kg，重力加速度g取10 m/s2.现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是(物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)() 【导学号：92492140】图3313A20 NB15 NC10 ND5 NB对物体A、B整体，由牛顿第二定律，Fmax1(mM)g(mM)a；对物体A，由牛顿第二定律，2mgma；联立解得Fmax(mM)(12)g，代入相关数据得Fmax15 N，选项B正确4如图3314所示，物体A、B质量分别为m1、m2，水平推力F作用在物块C上，三者相对静止，一起向右以a5 m/s2的加速度匀加速运动，不计各处摩擦，g取10 m/s2，则m1m2为()图3314A12B13C21D31C设A、B间细绳的拉力大小为T，则有Tm2g，对A根据牛顿第二定律得Tm1a，解得，所以选项C正确5如图3315所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是()图3315A.B.C.(mM)gD.(mM)gA由题意知当M恰好不能脱离夹子时，M受到的摩擦力最大，F取最大值，设此时提升加速度为a，由牛顿第二定律得，对M有：2fMgMa对m有：F2fmgma联立两式解得F，选项A正确6如图3316所示，滑块A在倾角为30的斜面上沿斜面下滑的加速度a为2.0 m/s2，若在A上放一个重为10 N的物体B，A、B一起以加速度a1沿斜面下滑；若在A上加竖直向下大小为10 N的恒力F，A沿斜面下滑的加速度为a2，则() 【导学号：92492141】图3316Aa12 m/s2，a22 m/s2Ba12 m/s2，a22 m/s2Ca12 m/s2，a22 m/s2D依题意有mAgsin mAgcos mAa，(mAmB)gsin (mAmB)gcos (mAmB)a1，(mAgF)sin (mAgF)cos mAa2，由以上各式可解得：a12 m/s2，a22 m/s2，即D项正确7如图3317所示，在建筑工地，工人用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为，在此过程中，A、B间的摩擦力为()图3317AFB2FC.m(ga)Dm(ga)D由于A、B相对静止，故A、B之间的摩擦力为静摩擦力，A、B错误；设工人对A、B在竖直方向上的摩擦力为f，以A、B整体为研究对象可知在竖直方向上有2Ff(m3m)g(m3m)a，设B对A的摩擦力方向向下，大小为Ff，对A由牛顿第二定律有FfFfmgma，解得Ffm(ga)，D正确，C错误8(多选)如图3318所示，两车均在光滑的水平面上，质量都是M，人的质量都是m，甲图中车上人用力F推车，乙图中车上的人用等大的力F拉绳子(绳与轮的质量和摩擦均不计)；人与车始终保持相对静止下列说法正确的是() 【导学号：92492142】图3318A甲车的加速度大小为B甲车的加速度大小为0C乙车的加速度大小为D乙车的加速度大小为0BC对甲图中的人和车组成的系统，在水平方向的合外力为0(人的推力F是内力)，故a甲0，选项A错误，选项B正确；对乙图中，人拉轻绳的力为F，则绳拉人和绳拉车的力均为F，对人和车组成的系统，水平合外力为2F，由牛顿第二定律知：a乙，则选项C正确，选项D错误B级名校必刷题9(2017天水模拟)如图3319所示，A，B两物体质量为mA，mB(mAmB)，由轻绳连接绕过滑轮并从静止释放，不计滑轮质量和所有摩擦，则A、B运动过程中() 【导学号：92492143】图3319A轻绳的拉力为(mAmB)gB轻绳的拉力逐渐减小C它们加速度的大小与成正比D若(mAmB)是一定值，则加速度大小与(mAmB)成正比D以AB为整体通过分析由牛顿第二定律可得(mAmB)g(mAmB)a，a，故C错误，D正确；对A由牛顿第二定律可知mAgFmAa，FmAgmAa，故A、B错误；故选D.10如图3320所示，三个物体质量分别为m11.0 kg、m22.0 kg、m33.0 kg，已知斜面上表面光滑，斜面倾角30，m1和m2之间的动摩擦因数0.8.不计绳和滑轮的质量及摩擦初始用外力使整个系统静止，当撤掉外力时，m2将(g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图3320A和m1一起沿斜面下滑B和m1一起沿斜面上滑C相对于m1上滑D相对于m1下滑D假设m1和m2保持相对静止，对整体分析，整体的加速度a2.5 m/s2.对m2分析，根据牛顿第二定律得fm2gsin 30m2a，解得fm2gsin 30m2a15 N，最大静摩擦力fmm2gcos 308 N，可知ffm，则m2的加速度应小于m1的加速度，m2相对于m1下滑，故D正确11质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上使得质量为m的小球静止在圆槽上，如图3321所示，则() 【导学号：92492144】图3321A小球对圆槽的压力为B小球对圆槽的压力为C水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加D水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小C利用整体法可求得系统的加速度为a，对小球利用牛顿第二定律可得：小球受到圆槽的支持力为，由牛顿第三定律可知只有C选项正确12(2017河南三市联考)如图3322所示，木板与水平地面间的夹角可以随意改变，当30时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v010 m/s的速度沿木板向上运动，随着的改变，小物块沿木板滑行的距离s将发生变化，重力加速度g取10 m/s2.图3322(1)求小物块与木板间的动摩擦因数；(2)当角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值【解析】(1)当30时，小物块恰好能沿着木板匀速下滑mgsin Ff，Ffmgcos 联立解得：.(2)对于小物块沿木板向上滑行，由动能定理得mgsin smgcos s0mv解得s令asin cos sin (30)当3090时，a存在最大值am即60时，s最小对应的最小值s m.【答案】(1)(2)60 m13如图3323所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g.图3323(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力F的大小；(3)本实验中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1 m，g取10 m/s2.若砝码移动的距离超过l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？【解析】(1)砝码对纸板的摩擦力Ff1m1g桌面对纸板的摩擦力Ff2(m1m2)gFfFf1Ff2，解得Ff(2m1m2)g.(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则Ff1m1a1，FFf1Ff2m2a2若发生相对运动，则a2a1解得F2(m