高考物理一轮总复习 专题3 牛顿运动定律 第3讲 牛顿运动定律的应用课后提能演练.doc

牛顿运动定律的应用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第79题有多项符合题目要求1一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图甲所示已知电梯在t0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图乙所示图甲中有一质量为m的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为f.根据at图象可以判断，力f大小不变，且fm2，则x1x2d若m1m2，则x1m2，则v1v2b若f1f2，m1v2c若f1f2，m1m2，则v1v2d若f1v2【答案】bd【解析】物块的加速度为am，木板的加速度为am，显然amam(即m)，则物块在木板(长l)上滑行的时间满足amt2amt2l，得t，木板最终的速度为vamt.以f为自变量，易判断v与f是单调递减函数，选项c错误，d正确；以m为自变量，结合m易判断v与m是单调递减函数，选项a错误，b正确8如图所示，在倾角30的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块a，b，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，c为一固定挡板，系统处于静止状态现开始用一沿斜面方向的力f拉物块a使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块b刚要离开c时力f的大小恰为2mg.则()a物块b刚要离开c时b的加速度也为ab加速度agc以a，b整体为研究对象可以计算出加速度agd从f开始作用到b刚要离开c，a的位移为【答案】bd【解析】物块b刚要离开c时b的加速度为0，选项a错误；未加力f时对a受力分析得弹簧的压缩量x1，b刚要离开c时，对b受力分析得弹簧的伸长量x2，此时对a由牛顿第二定律得，fmgsin 30kx2ma，解得ag，选项b正确，c错误；物块a的位移x1x2，选项d正确9如图所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，t0时刻滑块从板的左端以速度v0水平向右滑行，木板与滑块间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力滑块的vt图象可能是图中的()abcd【答案】bd【解析】设滑块质量为m，木板质量为m，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为2，若有1mg2(mm)g，则滑块滑上木板后向右匀减速运动，加速度a11g，木板不动，选项d正确；若有1mg2(mm)g，则滑块滑上木板后向右匀减速运动，加速度为a11g，木板向右匀加速运动，当二者同速后，一起以a22g的加速度匀减速到停止，因a1a2，故选项b正确二、非选择题10(2014年上海卷)如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球静止时，箱子顶部与球接触但无压力箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v.(1)求箱子加速阶段的加速度大小a.(2)若agtan ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力解：(1)设加速过程中加速度为a，由匀变速运动公式s1，s2ss1s2解得a.(2)设球不受车厢作用，应满足nsin ma，ncos mg解得agtan 减速时加速度由斜面支持力n与左壁支持力p共同决定当agtan 时 p0球受力如图，由牛顿定律nsin ma，ncos qmg 解得qm(acot g)11(2015年新课标卷)下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害某地有一倾角为37的山坡c，上面有一质量为m的石板b，其上下表面与斜坡平行；b上有一碎石堆a(含有大量泥土)，a和b均处于静止状态，如图所示假设某次暴雨中，a浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，a，b间的动摩擦因数1减小为，b、c间的动摩擦因数2减小为0.5，a，b开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，b的上表面突然变为光滑，2保持不变已知a开始运动时，a离b下边缘的距离l27 m，c足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度大小g10 m/s2.求：(1)在02 s时间内a和b加速度的大小；(2)a在b上总的运动时间解：(1)在02 s时间内，a和b的受力如图所示，其中f1，n1是a与b之间的摩擦力和正压力的大小，f2，n2是b与c之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件f11n1n1mgcos f22n2n2n1mgcos 规定沿斜面向下为正设a和b的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得mgsin f1ma1mgsin f2f1ma2联立式，并代入题给条件得a13 m/s2a21 m/s2.(2)在t12 s时，设a和b的速度分别为v1和v2，则v1a1t16 m/sv2a2t12 m/st t1时，设a和b的加速度分别为a1和a2.此时a与b之间摩擦力为零，同理可得a16 m/s2a22 m/s2即b做减速运动设经过时间t2，b的速度减为零，则有v2a2t20联立式得t21 s在t1t2时间内，a相对于b运动的距离为s12 m27 m此后b