高考物理 能力提升知识点优化 3.3牛顿运动定律的综合应用.doc

2013高考物理能力提升知识点优化：3.3牛顿运动定律的综合应用一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1.(2012长沙模拟)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为t.现用水平拉力f拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()a.质量为2m的木块受到四个力的作用b.当f逐渐增大到t时，轻绳刚好被拉断c.当f逐渐增大到1.5t时，轻绳还不会被拉断d.轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为t2.(2012大连模拟)如图所示，一个重力g4 n的物体放在倾角为30的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与稳定时比较，台秤示数()a.减小2 nb.减小1 nc.增大2 nd.增大1 n3.(2012南京模拟)如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为，则下列说法正确的是()a.杆对小环的作用力大于m1gm2gb.m1不变，则m2越大，越小c.，与m1、m2无关d.若杆不光滑，可能大于4.(2012惠州模拟)如图所示，质量分别为m1和m2 的两物块放在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数都是(0)，用轻质弹簧将两物块连接在一起，当用水平力f作用在m1上时，两物块均以加速度a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x，若用水平力f作用在m1上时，两物块均以加速度a2a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x，则下列正确的是()a.f2f b.x2xc.f2f d.x2x二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)5.(易错题)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 n，他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的v -t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()6.(创新题)在2011年8月19日深圳第26届大运会女子撑杆跳高决赛中，俄罗斯选手基里亚绍娃以4米65的成绩夺得冠军，如图为基里亚绍娃的杆上英姿，若不计空气阻力，则她在这次撑杆跳高中()a.起跳时杆对她的弹力大于她的重力b.起跳时杆对她的弹力小于她的重力c.起跳以后的下落过程中她处于超重状态d.起跳以后的下落过程中她处于失重状态7.(预测题)如图甲所示，用同种材料制成的倾角为30的斜面和长水平面，斜面和水平面之间由光滑圆弧连接，斜面长为2.4 m且固定.一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑.当v02 m/s时，经过0.8 s后小物块停在斜面上.多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t-v0图象如图乙所示，g取10 m/s2，则()a.小物块与该种材料间的动摩擦因数为0.25b.小物块与该种材料间的动摩擦因数为c.若小物块初速度为1 m/s，则根据图象可知小物块运动时间为0.4 sd.若小物块初速度为4 m/s，则根据图象可知小物块运动时间为1.6 s8.(2012河源模拟)如图所示是一架直升机悬停在空中在向灾区地面投放装有救灾物资的箱子，设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中，下列说法正确的是()a.箱内物体对箱子底部始终没有压力b.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大c.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大d.若下落距离足够长，箱内物体受到的支持力等于物体的重力9.(2012湛江模拟)如图所示，在光滑水平桌面上有甲、乙两个用细线相连的物体，在水平拉力f1和f2的作用下运动.已知f1f2，则以下叙述正确的是()a.若撤去f1，则甲的加速度一定变大b.若撤去f1，则细线上的拉力一定变大c.若撤去f2，则甲的加速度一定变小d.若撤去f2，则细线上的拉力一定变小三、计算题(本大题共2小题，共36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)10.(创新题)(16分)考驾照需要进行路考，路考中有一项是定点停车.路旁可以竖一标志杆，若车以v0的速度匀速行驶，当距标志杆的距离为s时，考官命令考员到标志杆停下，考员立即刹车，车在恒定滑动摩擦力作用下做匀减速运动，已知车(包括车内的人)的质量为m，车与路面间的动摩擦因数为.车视为质点，求车停下时距标志杆的距离s(说明s、v0与s、g的关系).11.(易错题)(20分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力f28 n，试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升，设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高度sm64 m，求飞行器所受阻力f的大小；(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度s；(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.答案解析1.【解析】选c.对三个木块组成的整体，f(m2m3m)a，设轻绳的拉力恰好为t，则有：t(m2m)a，以上两式联立可得，此时f2t，即当f2t时轻绳刚要被拉断，b错误，c正确；对m分析，由fma可得：ft，d错误；此过程中，质量为2m的木块受重力、地面支持力、m对它的压力和摩擦力以及轻绳的拉力t五个力作用，故a错误.2. 【解析】选b.本题可用整体法求解，属于超重、失重的定量计算：烧断细线后，物体匀加速下滑，下滑加速度agsin30g，方向沿斜面向下(如图所示)，其中竖直向下的分量为aasin30g，所以物块g失重，台秤示数减小量为mag1 n.【总结提升】巧用超重、失重观点解题当物体的加速度不在竖直方向上，而具有向上的分量a上或者具有向下的分量a下，则物体的视重与实重的关系为：(1)超重时：f视mgma上 ，视重等于实重加上ma上，视重比实重大ma上.(2)失重时：f视mgma下，视重等于实重减去ma下，视重比实重“失去”了ma下.3.【解析】选c.对整体由牛顿第二定律得(m1m2)gsin(m1m2)a，设杆对小环的作用力大小为n，据平衡条件得n(m1m2)gcos，故a错误；对小球由牛顿第二定律得m2gsintsin()m2a，解得，故c正确，b错误；若杆不光滑，分别对整体、小球用牛顿第二定律得，不可能大于，故d错误.4.【解析】选d.两物块均以加速度a运动时，由牛顿第二定律对整体有：f(m1m2)g(m1m2)a，对m2有：kxm2gm2a当两物块均以加速度2a运动时，对整体有：f(m1m2)g2(m1m2)a，对m2有：kxm2g2m2a.比较对应的两式可得f2f，x2.4 m，小物块已运动到水平面上，图象对小物块已不再成立，故d项错.8.【解析】选c、d.设整体加速度为a，则a，当v0时，ag，当v0时，ag，设箱内物体质量为m，受支持力为n，对箱内物体有mgnma，当v0时，n0；v0时，nm(ga)0，故选项a、b错误；因箱子下落过程为变加速运动，接近地面时，v最大，故a最小，由nm(ga)可知物体受到的支持力最大，故选项c正确；若下落距离足够长，当fm总g时，a0，箱子做匀速运动，此时nmg，故选项d正确.9.【解析】选a、d.对甲、乙整体由牛顿第二定律，撤力前a，若撤去f1，a，由于f2f2f1，故aa，a正确；对甲由牛顿第二定律，撤力前，tf1m甲a，撤去f1后，tm甲a，故ttf1，t与t大小关系不确定，b错误；若撤去f2，a，由于f1与f2f1大小关系不确定，故a与a大小关系不确定，c错误；撤去f2后，对甲由牛顿第二定律，f1tm甲a，由于tf1，而tt，d正确.10.【解题指南】解答本题应明确以下三点：(1)刹车过程的摩擦力和加速度.(2)刹车距离、加速度、初速度三者的关系.(3)s是代数量，要与刹车距离比较定量的位置关系.【解析】设车的加速度大小为a，由牛顿第二定律知：mgma，所以ag (3分)设车的速度为v时开始刹车，车刚好停在标志杆处，则：v22as，即：v(3分)刹车过程中车的位移为：s (2分)当v0v时，车停在标志杆处，车距标志杆的距离sss0 (2分)当v0v时，车已经驶过标志杆，车距标志杆的距离ssss (3分)答案：见解析11.【解析】(1)第一次飞行中，飞行器做匀加速直线运动，设加速度为a1，则有sma1t (2分)由牛顿第二定律可得：fmgfma1 (2分)解得：f4 n (1分)(2)第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为h1，则有：h1a1t(1分)设失去升力后加速度为a2，上升的高度为h2由牛顿第二定律可得：m