2019版高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律11牛顿运动定律的综合应用1能力训练11241.doc

11 牛顿运动定律的综合应用（1）1. (2017上海松江区一模)如图所示，小车静止在光滑的水平面上，车上固定一倾斜的直杆，直杆顶端固定着小球，当小车向左做匀加速运动时，球受杆的作用力的方向可能沿图中的()AOA方向 BOB方向COC方向 DOD方向答案A解析小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向左的方向加速运动，加速度水平向左，根据牛顿第二定律Fma可知，加速度的方向与合力的方向相同，故小球所受的合力方向水平向左，根据力的合成知识可知，直杆对小球的作用力只可能沿OA方向，故A正确，B、C、D错误。2(2017山东师大附中质检) (多选)如图所示，质量为m1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F2 N的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2)()A物体经10 s速度减为零B物体经2 s速度减为零C物体速度减为零后将保持静止D物体速度减为零后将向右运动答案BC解析物体受到向右的滑动摩擦力，FfFNG3 N，根据牛顿第二定律得，a m/s25 m/s2，方向向右，物体减速到0所需的时间t s2 s，B正确，A错误。减速到零后，Fh2。小球升高，A正确。11. (2017天水一模)(多选)如图所示，在动摩擦因数0.2的水平面上有一个质量m1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2)，下列说法中正确的是()A小球受力个数不变B小球立即向左运动，且a8 m/s2C小球立即向左运动，且a10 m/s2D若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度为零答案BD解析在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：Fmgtan45101 N10 N，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10 N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用。小球的受力个数发生改变，故A错误；小球所受的最大静摩擦力为：Ffmg0.210 N2 N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a m/s28 m/s2，合力方向向左，所以向左运动，故B正确，C错误；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故D正确。12(2017广东肇庆二模)设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S成正比，与下落速度v的二次方成正比，即fkSv2，其中k为比例常数，且雨点最终都做匀速运动。已知球的体积公式为Vr3(r为半径)。若两个雨点的半径之比为12，则这两个雨点的落地速度之比为()A1 B12 C14 D18答案A解析当雨点做匀速直线运动时，重力与阻力相等，即fmg，故kr2v2r3g，即v2，由于两个雨点的半径之比为12，则落地速度之比为1，A正确。13. (2017广东深圳二模)如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力F正比于Sv2，其中v为风速、S为物块迎风面积。当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A64m B32m C8m D4m答案A解析设质量为m的正方体物块的边长为a，物块被匀速推动，根据平衡条件，有Ff，Nmg，其中FkSvka2v，fNmga3g，解得a，现在风速变为2v0，故刚好能推动的物块边长为原来的4倍，故体积为原来的64倍，质量为原来的64倍，故A正确。14(2017天津五区县联考)如图甲所示，光滑平台右侧与一长为L2.5 m的水平木板相接，木板固定在地面上，现有一小滑块以初速度v05 m/s滑上木板，恰好滑到木板右端静止。现让木板右端抬高，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角37，让滑块以相同的初速度滑上木板，不计滑块滑上木板时的能量损失，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8。求：(1)滑块与木板之间的动摩擦因数；(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t。答案(1)0.5(2) s解析(1)设滑块质量为m，木板水平时滑块加速度大小为a，则对滑块有mgma，滑块恰好滑到木板右端静止，则0v2aL，解得0.5。(2)当木板倾斜时，设滑块上滑时的加速度大小为a1，上滑的最大距离为s，上滑的时间为t1，有mgcosmgsinma1,0v2a1s,0v0a1t1解得s1.25 m，t1 s。设滑块下滑时的加速度大小为a2，下滑的时间为t2，有mgsinmgcosma2，sa2t解得t2 s，滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间tt1t2 s。15. (2017广西钦州质检)质量m1 kg 的物体在F20 N的水平推力作用下，从足够长的粗糙斜面的底端A点由静止开始沿斜面运动，物体与斜面间动摩擦因数为0.25，斜面固定不动，与水平地面的夹角37，力F作用4 s后撤去，撤去力F后5 s物体正好通过斜面上的B点(已知sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2)。求：(1)撤去力F时物体的速度；(2)力F作用下物体发生的位移；(3)AB之间的距离。答案(1)20 m/s(2)40 m(3)52.5 m解析(1)对物体受力分析如图所示。将G和F分解，有FNFsinmgcos200.6 N100.8 N20 N，FcosFNmgsinma1，解得a15 m/s2，4 s末物体的速度为v1a1t120 m/s。(2)由x1a1t得4 s内物体的位移为x140 m。(3)撤去F后物体向上做匀减速运动，设物体减速运动的加速度大小为a2，则a2gsingcos8 m/s2设物体到达最高