山东青州一中2012届高三一轮物理复习测试：3.2牛顿运动定律的应用(+最新高考题).doc

世纪金榜 圆您梦想 山东青州一中2012届高三一轮物理复习（人教版）第3章 牛顿运动定律第2节 牛顿运动定律的应用一、选择题(本大题共9小题，每小题7分，共计63分每小题至少一个答案正确)1(2010辽宁锦州期末)某中学实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩(跟弹簧相连的挂钩)向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码弹簧秤弹力随时间变化的规律(如图3214所示的Ft图象)可通过一传感器直接得出根据Ft图象，下列分析正确的是图3214A从时刻t1到t2，钩码处于超重状态B从时刻t3到t4，钩码处于失重状态C电梯可能开始停在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D电梯可能开始停在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼解析0t1阶段，物体处于平衡(静止或匀速)状态；t1t2阶段，物体处于失重(加速下降或减速上升)状态；t2t3阶段，物体处于平衡状态；t3t4阶段，物体处于超重(加速上升或减速下降)状态，故本题只有选项C正确答案C2(2010上海单科)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体A刚抛出时的速度最大B在最高点的加速度为零C上升时间大于下落时间D上升时的加速度等于下落时的加速度解析最高点速度为零，物体受重力和阻力，合力不可能为零，加速度不为零，故B项错上升时做匀减速运动，ha1t，下落时做匀加速运动，ha2t，又因为a1，a2，所以t1t2，故C、D错误空气阻力始终做负功，故A对答案A图32153如图3215所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速运动在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan ，则图3216中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是图3216解析小木块刚放上去后，在速度小于v0前，木块受到的滑动摩擦力沿斜面向下；在木块速度等于v0后，受到的滑动摩擦力沿斜面向上答案C正确答案C4如图3217甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将图3217A变小B不变C变大 D与水平面的材料有关解析由牛顿第二定律可知nFFfma，所以anng，an图象的斜率tan ，更换物块所在水平面的材料，即改变，而不变答案B5(2011金考卷)质量为40 kg的雪橇在倾角37的斜面上向下滑动如图3218甲所示，所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪橇运动的vt图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4,15)，CD是曲线的渐近线。根据以上信息，不可以确定下列哪个物理量图3218A空气的阻力系数B雪橇与斜面间的动摩擦因数C雪橇在斜面上下滑的最大速度D雪橇达到最大速度时所用的时间解析由图象可得，A点加速度aA2.5 m/s2；最终雪橇匀速运动时最大速度vm10 m/s；设空气的阻力系数为k，雪橇与斜面间的动摩擦因数为，则由牛顿第二定律得：mgsin 37mgcos 375kmaA，mgsin 37mgcos3710k0代入数据解得：0.125，k20 Ns/m.答案D6某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图3219所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数1tan ，BC段的动摩擦因数2tan ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中图3219A地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B地面对滑梯始终无摩擦力作用C地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小解析小朋友在AB段沿滑梯向下匀加速下滑，在BC段向下匀减速下滑，因此小朋友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右，则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左后水平向右，A正确，B错误；系统在竖直方向的加速度先向下后向上，因此系统先失重后超重，故地面对滑梯的支持力的大小先小于后大于小朋友和滑梯的总重力的大小，C、D错误答案A图32207(2010江苏苏、锡、常、镇四市一模)如图3220所示，长方体物块C置于水平地面上，物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与绳之间的摩擦)，A物块与C物块光滑接触，整个系统中的A、B、C三物块在水平恒定推力F作用下以相同的加速度一起向左运动下列说法正确的是AB与C之间的接触面可能是光滑的B若推力F增大，则绳子对B的拉力必定增大C若推力F增大，则定滑轮所受压力必定增大D若推力F增大，则C物块对A物块的弹力必定增大解析对整体，Fm总gma总；对物体A，FTmAg，FNmAa；对物体B，FTFfmBa，摩擦力可能为零，也可能向左或向右，主要取决于系统加速度的大小，选项A正确；若推力F增大，系统加速度增大，由式得，选项D正确；若推力F增大而物体B相对静止，则FTmAg不变，选项B、C均错答案AD图32218质量为0.6 kg的物体在水平面上运动，图3221中的两条斜线分别是物体受水平拉力和不受水平拉力的vt图象，则A斜线一定是物体受水平拉力时的图象B斜线一定是物体不受水平拉力时的图象C水平拉力一定等于0.2 ND物体所受的摩擦力可能等于0.2 N解析由图象知a1 m/s2，a2 m/s2，因此存在着两种受力情况：一种是斜线为不受水平拉力的情况，则说明受拉力时拉力与摩擦力同向，则由牛顿第二定律列式可得Ffma1，FfFma2，两式联立可得F0.2 N，Ff0.2 N另一种是斜线为不受拉力的情况，则说明受拉力时拉力与摩擦力反向，由牛顿第二定律可得Ffma2，FfFma1，联立可得Ff0.4 N，F0.2 N，因此C、D正确答案CD图32229如图3222所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2 kg的物体A，处于静止状态若将一个质量为3 kg的物体B竖直向下轻放在A上，则放在A上的一瞬间B对A的压力大小为(g取10 m/s2)A30 N B0C15 N D12 N解析开始时弹簧的弹力等于物体A的重力，即F20 N；将一个质量为3 kg物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，弹簧的弹力不变，对整体据牛顿第二定律得50205a，对物体B据牛顿第二定律得30FN3a，联立解得FN12 N，选项D正确答案D10.（2011四川）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态【答案】A【解析】在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。【命题意图与考点定位】牛顿运动定律的综合应用。11.(2011年上海理综16)如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为，球b所受细线的拉力为。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力(A)小于 (B)等于(C)等于 (D)大于【解析】本题考查连接体的动态受力平衡，考查学生对整体法、隔离法的掌握程度。剪断细线前，整体：，剪断细线后：（为小球的质量），b球上升过程，库仑力增大，增大，所以，D项正确。12.(2011年上海理综19)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其 图线如图所示，则(A)在秒内，外力大小不断增大(B)在时刻，外力为零(C)在秒内，外力大小可能不断减小(D)在秒内，外力大小可能先减小后增大【解析】本题考查牛顿运动学和图像，考查学生对图像与模型的结合能力。因图像的斜率表示加速度，物体做加速度减小的加速运动，阻力恒定，由可知：不断减小；物体做加速度增大的减速运动，由知F不断减小，还可能F先沿运动方向，后与运动方向相反，则知:F先减小后增大。二、计算题(本大题共3小题，共37分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(2010四川理综)(10分)如图3223所示，质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为x.耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变求：图3223(1)拖拉机的加速度大小(2)拖拉机对连接杆的拉力大小(3)时间t内拖拉机对耙做的功解析(1)由匀变速运动的公式：xat2得：a.(2)设连接杆对拖拉机的拉力为f，由牛顿第二定律得FkMgfcos Ma根据牛顿第三定律，联立式，解得拖拉机对连接杆的拉力大小为：ff.(3)拖拉机对耙做的功：Wfxcos 联立式，解得：Wx.答案(1)(2)(3)x14(12分)杂技中的”顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑若竹竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竹竿底部时速度正好为零已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器，传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图3224所示竹竿上演员质量为m140 kg，竹竿质量m210 kg，g10 m/s2.图3224(1)求竹竿上的人下滑过程中的最大速度v1；(2)请估测竹竿的长度h.解析(1)由图可知，04 s，肩部对竹竿的支持力F1460 N(G1G2)，人加速下滑，设加速度为a1，则a11 m/s2t14 s时达到最大速度，设为v，则v1a1t14 m/s.(2)由图可知，4 s6 s，肩部对竹竿的支持力F2580 N(G1G2)人减速下滑，设加速度为a2，则a22 m/s204 s，下滑距离为h1，h1t18 m4 s6 s，下滑距离为h2，h2t24 m竹竿的长度hh1h212 m.答案(1)4 m/s(2)12 m图322515(15分)如图3225所示，光滑水平面上静止放着长L1 m、质量为M3 kg的木板，一个质量为m1 kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F.(g取10 m/s2)(1)为使小物体不从木板上掉下，F不能超过多少？(2)如果拉力F10 N恒定不变，求小物体所能获得的最大速率？解析(1)小物体刚好不从木板上掉下的临界条件是：小物体与木板间的静摩擦力恰好为最大静摩擦力以m