（通用版）高考物理一轮复习 重点强化练2 牛顿运动定律的综合应用.doc

重点强化练(二)牛顿运动定律的综合应用(限时：40分钟)一、选择题1(多选)(2017枣庄模拟)一个多面体静止在光滑水平面上，多面体的质量为m，bc部分水平，且de与水平面之间的夹角为，在bc面上静止放置一个质量为m的光滑球，如图1所示，下列说法正确的有() 【导学号：92492147】图1a如果没有外力作用在多面体上，多面体会因球的压力而向左运动b如果用水平外力向左拉动多面体，只要拉力不是太大，球会随多面体一起向左运动c如果用水平外力向右推动多面体，球可能会沿ab面向上运动d如果用水平外力向右推动多面体，球(未离开bc平面的过程)对bc平面的压力可能会随着水平外力的增大而减小cd如果没有外力作用在多面体上，对球和多面体进行整体分析，只受到竖直方向上的重力和地面的支持力，水平方向没有力的作用，多面体静止在水平面上，选项a错误；如果用水平外力向左拉动多面体，因球是光滑的，与bc面间无摩擦力，球不会随多面体运动，仍保持原来的静止状态，选项b错误；如果用水平外力向右推动多面体，因水平面光滑，多面体一定向右做加速运动，此时ab面对球有弹力作用，球的受力情况如图所示，随着多面体的加速度增大，fn2的水平分力逐渐增大，竖直分力也逐渐增大，使得fn1逐渐减小，当fn1减小到零以后，球就会离开bc面沿ab面向上运动了，选项c、d正确2(2017淄博高三质检)放在电梯地板上的一个木箱，被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态(如图2所示)，后发现木箱突然被弹簧拉动，据此可判断出电梯的运动情况是()图2a匀速上升b加速上升c减速上升d减速下降c木箱突然被拉动，表明木箱所受摩擦力变小了，也表明木箱与地板之间的弹力变小了，重力大于弹力，合力向下，处于失重状态，选项c正确3(多选)如图3所示，一个质量为m的物体a放在光滑的水平桌面上，当在细绳下端挂上质量为m的物体b时，物体a的加速度为a，绳中张力为t，则()图3aagbactmgdtmgbd以a、b整体为研究对象，mg(mm)a，可得加速度为a，选项b正确；隔离a受力分析可得tmamg，选项d正确4如图4所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板ab托住，小球恰好处于静止状态当木板ab突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为() 【导学号：92492148】图4a0bgcgdgb平衡时，小球受到三个力：重力mg、木板ab的支持力fn和弹簧拉力ft，受力情况如图所示突然撤离木板时，fn突然消失而其他力不变，因此ft与重力mg的合力fmg，产生的加速度ag，b正确5如图5所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球a用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块b始终相对于小车静止在右端，物块b与平板小车间的动摩擦因数为0.5.若某段时间内观察到细线与竖直方向的夹角30保持不变，则此段时间内物块b受到的摩擦力的大小和方向为()图5a.mg，水平向左bmg，水平向右c.mg，水平向右dmg，水平向左c小球a和物块b相对于小车静止，则它们具有相同的加速度对小球a，根据牛顿第二定律，有mgtan ma，所以agtan ，水平向右，所以小车对物块b的摩擦力fmamgtan mg，水平向右，选项c正确6如图6所示，物块a和b的质量分别为4m和m，开始a、b均静止，细绳拉直，在竖直向上的拉力f6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块a和b的加速度大小分别为()图6aaag，ab5gbaaab5gcaag，ab3gdaa0，ab2gd对动滑轮分析，根据牛顿第二定律，有f2tm轮a，又m轮0，则t3mg；对物块a分析，由于t4mg，所以物块a静止，aa0；同理，对物块b分析，ab2g.故选项d正确7(多选)如图7所示，质量相同的木块a和b用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然伸长状态现用水平恒力f推a，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是() 【导学号：92492149】图7a弹簧压缩到最短时两木块加速度相等b弹簧压缩到最短时两木块速度相等c两木块速度相等时，加速度aaabd两木块加速度相同时，速度vavbbc由牛顿第二定律可知，从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，a木块由静止开始做加速度逐渐减小的加速运动，b木块由静止开始做加速度不断增大的加速运动开始时，a的加速度大于b的加速度，两木块的速度图象如图所示，由图象可知，两木块加速度相等时，vavb，d项错；两木块速度相等时，aaab，c项正确；当两木块速度相等时，a、b间距离最小，弹簧被压缩到最短，a项错，b项正确8如图8所示，劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上、质量均为m的物体a、b接触(a与b和弹簧均未连接)，弹簧水平且无形变用水平力f缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止已知物体a与水平面间的动摩擦因数为，物体b与水平面间的摩擦不计撤去f后，物体a、b开始向左运动，a运动的最大距离为4x0，重力加速度为g.则()图8a撤去f后，物体a和b先做匀加速运动，再做匀减速运动b撤去f后，物体刚运动时的加速度大小为gc当物体a、b一起开始向左运动距离x0后分离d当物体a、b一起开始向左运动距离xx0后分离d撤去f后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后a做匀变速运动，故a项错；刚开始时，由kx0mg2ma，可知b项错误；当a、b分离时，加速度为零，速度最大，此时弹簧弹力f弹mgkx1，x1，所以当物体a、b一起开始向左运动距离xx0后分离，c项错误、d项正确9(2017内蒙古模拟)如图9所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力f作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成角)，最后竖直向上运动则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是(不计摩擦)() 【导学号：92492150】图9a由大变小b由小变大c始终不变d由大变小再变大c设细线上的张力为f1，要求f1，选受力少的物体m1为研究对象较好；此外还必须知道物体m1的加速度a，要求加速度a，则选m1、m2整体为研究对象较好在水平面上运动时：f1m1gm1af(m1m2)g(m1m2)a联立解得：f1在斜面上运动时：f1m1gsin m1gcos m1af(m1m2)gsin (m1m2)gcos (m1m2)a联立解得：f1同理可得，竖直向上运动时，细线上的张力f1仍是，故选c.10(多选)如图10所示，光滑水平面上放着质量为m的木板，木板左端有一质量为m的木块现对木块施加一水平向右的恒力f，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离下列说法正确的是()图10a若仅增大木板的质量m，则时间t增大b若仅增大木块的质量m，则时间t增大c若仅增大恒力f，则时间t增大d若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大bd由牛顿第二定律得，木块的加速度a1g，木板的加速度a2，则la1t2a2t2，t.若仅增大木板的质量m，木块的加速度不变，木板的加速度减小，则时间t减小，选项a错误；若仅增大木块的质量m，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则t增大，选项b正确；若仅增大恒力f，则木块的加速度增大，木板的加速度不变，则t减小，选项c错误；若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则t增大，选项d正确二、非选择题11(2017武汉模拟)如图11所示，在倾角为37的固定长斜面上放置一质量m1 kg、长度l13 m的极薄平板ab，薄平板的上表面光滑，其下端b与斜面底端c的距离为l216 m在薄平板的上端a处放一质量m0.6 kg的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速度释放设薄平板与斜面之间、小滑块与斜面之间的动摩擦因数均为0.5，求滑块与薄平板下端b到达斜面底端c的时间差t.(已知sin 370.6，cos 370.8，取重力加速度g10 m/s2) 【导学号：92492151】图11【解析】对薄平板，由于mgsin 37(mm)gcos 37，所以当滑块在薄平板上往下滑时，薄平板静止不动对滑块有mgsin 37ma1，得a16 m/s2滑到薄平板上b点时速度v2a1l1，得v16 m/s滑块由b到c过程的加速度mgsin 37mgcos 37ma2得a2gsin 37gcos 372 m/s2设滑块由b到c所用时间为t1，由l2v1t1a2t，得t12 s对薄平板，滑块滑离后才开始运动，由mgsin 37mgcos 37ma解得薄平板的加速度agsin 37gcos 372 m/s2设薄木板滑至c端所用时间为t2，由l2at得t24 s滑块与薄平板下端b到达斜面底端c的时间差为tt2t1得t2 s.【答案】2 s12(2017河南中原名校联考)如图12甲所示，光滑水平面上的o处有一质量为m2 kg的物体物体同时受到两个水平力的作用，f14 n，方向向右，f2的方向向左，大小如图乙所示物体从静止开始运动，此时开始计时求：甲乙图12(1)当t0.5 s时物体的加速度大小；(2)物体在t0至t2 s内何时物体的加速度最大？最大值为多少？【解析】(1)f2的表达式为f222t，则当t0.5 s时，f2(220.5)n3