（新课标）高考物理一轮总复习 课时跟踪训练10 第三章 牛顿运动定律 第5讲 实验 研究匀变速直线运动 第3讲 专题 牛顿运动定律的综合应用（必修1）.doc

第3讲 专题 牛顿运动定律的综合应用一、选择题1(2015广州高考调研)如右图，将手电筒竖直向上放置，接通电源开关，旋松后盖使小电珠恰能点亮手持电筒并保持它在竖直方向运动，要使得小电珠熄灭，可以()a缓慢向上匀速运动b缓慢向下匀速运动c突然向上加速运动d突然向下加速运动解析手电筒缓慢向上、向下匀速运动，电筒处于平衡状态，内部连接状况不变，小电珠能发光，故a、b错误；若突然向上加速运动，以电池为研究对象，受向上的弹力突然增大，弹簧形变量增大，即压缩量增大，使得电池与电珠断开，小电珠熄灭，所以c正确；若突然向下加速，电池受向上的弹力减小，弹簧压缩量减小，电路仍然是通路，所以小灯珠不会熄灭，故d错误答案c2(2015江苏省盐城市三模)用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图所示的情形四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是()a升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压b升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压c升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压d升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压解析若细线有拉力，则tcosmgma，可知ag，此时侧壁对球有支持力；选项a错误；若细线无拉力，则mgma，可知ag，此时侧壁对球无支持力；升降机的加速度不可能小于g；故选项c正确答案c3(2015北京市东城区统一检测)如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4 kg的物体放在传感器上在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44 ng取10 m/s2.对此过程的分析正确的是()a物体受到的重力变大b物体的加速度大小为1 m/s2c电梯正在减速上升d电梯的加速度大小为4 m/s2解析电梯中的物体处于超重、平衡、失重状态时是加速度不同，本身的重力不变，选项a错误由牛顿第二定律可知f支mgma，而由牛顿第三定律得f压f支44 n，解得：a1 m/s2，故选项b正确、选项d错误加速度向上，运动是加速向上或减速向下，选项c错误故选b.答案b4(2015浙江省东阳中学阶段检测)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示当此车加速上坡时，盘腿坐在座椅上的一位乘客()a处于失重状态b不受摩擦力的作用c受到向前(水平向右)的摩擦力作用d所受力的合力竖直向上解析当此车加速上坡时，车里的乘客具有相同的加速度，方向沿斜面向上，人应受到竖直向下的重力，垂直水平面竖直向上的弹力和水平向右的摩擦力，三力合力沿斜面向上，c正确，b、d错误；由于有沿斜面向上的加速度，所以在竖直方向上有向上的加速度，物体处于超重状态，a错误答案c5(2015湖北襄阳第五中学5月模拟)如图，固定斜面，cd段光滑，de段粗糙，a、b两物体叠放在一起从c点由静止下滑，下滑过程中a、b保持相对静止，则()a在cd段时，a受三个力作用b在de段时，a可能受二个力作用c在de段时，a受摩擦力方向一定沿斜面向上d整个下滑过程中，a、b均处于失重状态解析在cd段时，因ab一起运动的加速度为agsin，故此时a只受重力和b对a的支持力作用，选项a错误；在de段时，因为粗糙，故ab一起运动的加速度为agsingcos，此时a受重力和b对a的支持力外，还受向上的摩擦力作用，故选项b错误，c正确；在cd段ab的加速度向下，属于失重状态；在de段，加速度可能向上，故可能处于超重状态，故选项d错误；故选c.答案c6(多选)(2015上海青浦区质量调研)如图甲，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处，滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力t之间的函数关系如图乙所示由图可以判断()a图线与纵轴的交点m的值amgb图线与横轴的交点n的值tnmgc图线的斜率等于物体的质量md图线的斜率等于物体质量的倒数解析货物受重力和绳子的拉力作用，根据牛顿第二定律可得tmgma，图线与纵轴的交点，即当t0时，ag，图线与横轴的交点即a0时，tmg，a、b正确；根据牛顿第二定律可得ag，根据关系式可得图象的斜率k，c错误d正确答案abd7(多选)(2015新课标全国卷)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；当机车在西边拉着这列车厢以大小为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 b10c15 d18解析由设这列车厢的节数为n，p、q挂钩东边有k节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知：，解得：kn，k是正整数，n只能是5的倍数，故b、c正确，a、d错误答案bc8(2015浙江嘉兴第一中学高考适应性考试)趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为m、m，球拍平面和水平面之间的夹角为，球拍与球保持相对静止，它们之间的摩擦及空气阻力不计，则()a运动员的加速度为gtanb球拍对球的作用力为c运动员对球拍的作用力为d若加速度大于gsin，球一定沿球拍向上运动解析对网球进行受力分析，受到重力mg和球拍的支持力fn，受力如图所示：根据牛顿第二定律，fnsinma，fncosmg，整理可以得到：fn，agtan，故选项a正确，选项b错误；以网球与球拍整体为研究对象，其加速度与网球的加速度相同，受力如图所示：根据牛顿第二定律得，运动员对球拍的作用力为f，故选项c错误；当加速度agtan时，网球将向上运动，由于gsin与gtan的大小关系未知，故球不一定沿球拍向上运动，故d错误所以本题正确选项为a.答案a9(多选)(2015江西南昌十所省重点中学二模)如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g.现对物块施加一水平向右的拉力f，则木板加速度a大小可能是()aag bagcag dag解析若木块和木板之间发生相对滑动，则对木板，根据牛顿定律：mg2mgma，解得ag，选项c正确；若木块和木板之间不发生相对滑动，则对木板和木块的整体，根据牛顿定律可得：f2mg2ma，解得ag，选项d正确；故选cd.答案cd10(多选)(2015哈尔滨九中三模)如图甲所示，静止在水平面c上足够长的木板b左端放着小物块a.某时刻，a受到水平向右的外力f作用，f随时间t的变化规律如图乙所示a、b间最大静摩擦力大于b、c之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映a、b运动过程中的加速度及a与b间摩擦力f1、b与c间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的是()解析当拉力小于bc之间的最大静摩擦力时，ab不会运动，物体ab没有加速度，所以b错误；拉力小于bc之间的最大静摩擦力时，物体ab没有运动前，ff1f2，两个摩擦力都随拉力增大而增大，当拉力大于bc之间的最大静摩擦力小于ab间的最大静摩擦力时，物体ab一起向前加速，bc之间变为了滑动摩擦力保持不变，所以d项正确；物体a的加速度为整体的加速度，ab间的摩擦力为静摩擦力，当拉力大于ab之间的最大静摩擦力时，ab之间也发生了相对滑动，ab之间变为了滑动摩擦力，a的加速度也发生了变化，所以a、c项正确答案acd二、非选择题11(2016江西师范大学附属中学高三上期期末 )如图，在光滑的倾角为的固定斜面上放一个劈形的物体a，其上表面水平，质量为m.物体b质量为m，b放在a的上面，先用手固定住a.(1)若a的上表面粗糙，放手后，求ab相对静止一起沿斜面下滑，b对a的压力大小(2)若a的上表面光滑，求放手后的瞬间，b对a的压力大小解析(1)ab相对静止一起沿斜面下滑，加速度agsinb的加速度的竖直分量aygsin2则mgnmaynmgmgsin2mgcos2所以b对a的压力大小等于mgcos2(2)因为a、b下滑时，a与b的加速度并不相同a的加速度沿斜面向下，b的加速度竖直向下，a的加速度的竖直分量与b的加速度相等即有abaayaasin(mgnb)sinmaa对a、b分别运用牛顿第二定律，有mgnbmabmaasin所以nb.答案(1)mgcos2(2)12(2015山东淄博5月阶段性诊断)如图所示，一个质量为m，长为l的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，m4m，球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg，管下端离地面高度h5 m.现让管自由下落，运动过程中管始终保持竖直，落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等，若管第一次弹起上升过程中，球恰好没有从管中滑出，不计空气阻力，重力加速度g10 m/s2.求(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大？(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间(3)圆管的长度l.解析(1)管第一次落地弹起时，管的加速度大小为a1，球的加速度大小为a2，由牛顿第二定律对管mg4mgma1对球4mgmgma2故a120 m/s2，方向向下 a23