高考物理一轮 3.3牛顿运动定律的综合应用课时知能训练.doc

2014届高考物理一轮课时知能训练：3.3牛顿运动定律的综合应用 (时间：45分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得6分，选错或不答的得0分)图33181如图3318所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程下图中正确的是()【解析】物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为f1mgcos ，做初速度为零的匀加速直线运动，其vt图象为过原点的倾斜直线，a错；加速度大小不变，b错；其st图象应为一段曲线，d错物体到达水平面后，所受摩擦力f2mgf1，做匀减速直线运动，所以正确选项为c.【答案】c2如图3319甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和m(mm12)的物块a、b用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力f作用于b上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力f竖直加速提升两物块时(如图3319乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1x2等于()图3319a11b12c21d23【解析】水平放置时，f(mm)g(mm)a1，kx1mgma1，可得x1；竖直放置时：f(mm)g(mm)a2，kx2mgma2，x2，故x1x211，a正确【答案】a3质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2.对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力f，使物体在水平面上运动了3t0的时间为使物体在3t0时间内发生的位移最大，力f随时间的变化情况应该为下面四个图中的()【解析】由牛顿第二定律得，fmgma，再画出其对应的vt图象，则其与t轴所围面积最大，则位移最大【答案】d4(2013南京模拟)如图3320所示，两块粘连在一起的物块a和b的质量分别为ma和mb，把它放在水平的光滑桌面上现同时给它们施加方向如图所示的推力fa和拉力fb.已知fafb，则a对b的作用力()图3320a必为推力b必为拉力c可能为推力，也可能为拉力d不可能为零【解析】该题考查加速度相同的连接体，可采用整体法求加速度、隔离法求相互作用力选整体为研究对象，fafb(mamb)a，a，选b为研究对象，设作用力为fn，则fnfbmba，fn.由于fafb，但a、b的质量关系未知，所以fn可能为正，也可能为负故c选项正确【答案】c5(2013阳江一中模拟)如图3321所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块a、b，a、b的质量均为2 kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10 n、方向竖直向下的力施加在物块a上，则此瞬间，a对b的压力大小为(g取10 m/s2)()图3321a10 nb20 nc25 n d30 n【解析】该题考查竖直方向上的连接体问题，选a、b整体为研究对象有f2ma，解得a2.5 m/s2.选a为研究对象有ffnmgma，解得fn25 n，选项c正确【答案】c二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分全部选对的得8分，只选1个且正确的得4分，有选错或不答的得0分)图33226如图3322所示，粗糙水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，木块与水平面间动摩擦因数相同，其间均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拉其中一个质量为2m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绳断前，a、b两轻绳的拉力比总为41b当f逐渐增大到t时，轻绳a刚好被拉断c当f逐渐增大到1.5t时，轻绳a刚好被拉断d若水平面是光滑的，则绳断前，a、b两轻绳的拉力比大于41【解析】取三木块为整体则有f6mg6ma，取质量为m、3m的木块为整体则有ta4mg4ma，隔离m则有tbmgma，所以绳断前，a、b两轻绳的拉力比总为41，与f、无关，a对d错；当a绳要断时，解得ag，拉力f1.5t，b错，c正确【答案】ac7(2012湛江模拟)一个物块放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力f随时间t变化的关系如图3323甲所示，速度v随时间t变化的关系如图乙所示，g10 m/s2，则由图中信息可判定()甲乙图3323a02 s内物块所受摩擦力f4 nb物块的质量为4 kgc物块在前6 s内的平均速度为3 m/sd物块与水平地面间的动摩擦因数0.4【解析】由图乙知02 s内，物块处于静止状态，物块受静摩擦力作用，由甲图可读出f4 n，a对；由vt图线可知物块在前6 s内的位移大小为s m12 m，所以平均速度为v2 m/s，c错；而在24 s内，物块做匀加速运动，加速度大小为a2 m/s2，满足f2mgma，在4 s后物块做匀速运动，有f3mg，联立得m2 kg，0.4，b错d对【答案】ad图33248如图3324所示，质量为m12 kg的物体a经跨过定滑轮的轻绳与质量为m5 kg的箱子b相连，箱子底板上放一质量为m21 kg的物体c，不计定滑轮的质量和一切阻力，在箱子加速下落的过程中，g取10 m/s2，下列正确的是()a物体a处于失重状态，加速度大小为10 m/s2b物体a处于超重状态，加速度大小为5 m/s2c物体c处于失重状态，对箱子的压力大小为5 nd轻绳对定滑轮的作用力大小为80 n【解析】取a、b、c为整体，由牛顿第二定律得(mm2)gm1g(mm1m2)a，则加速度为a5 m/s2，a错，b正确；隔离c有m2gfnm2a，即fn5 n，c对；隔离a有tm1gm1a，即t30 n，所以轻绳对定滑轮的作用力大小为2t60 n，d错【答案】bc图33259(2012烟台模拟)如图3325所示，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为m1和m2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块开始时，木板和物块均静止，今在两物块上分别施加一水平恒力f1、f2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物块和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是()a若f1f2，m1m2，则v1v2b若f1f2，m1v2c若f1f2，m1m2，则v1v2d若f1v2【解析】分别作出物块和木板运动的vt图象，两图线包围的面积表示木板的长度l.若拉力f相等，木板质量不等，则物块加速度相等，木板质量大的加速度小，木板的vt图线斜率小，则物块滑离木板所用时间短，滑离时速度小，即v1对应质量较大的木板如图所示，v2对应质量较小的木板，b对；同理，若拉力不等，木板的质量相等，则木板的加速度相等，受拉力大的物块的vt图线斜率变大，物块滑离木板时间变短，滑离时速度变小，d对【答案】bd10(2013茂名模拟)一根质量分布均匀的长绳ab，在水平外力f的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图3326甲所示绳内距a端x处的张力ft与x的关系如图3326乙所示，由图可知()图3326a水平外力f6 n b绳子的质量m3 kgc绳子的长度l2 m d绳子的加速度a2 m/s2【解析】取x0，对a端进行受力分析，fftma，又a端质量趋近于零，则fft6 n，a正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，b、d均错误；由图易知c正确【答案】ac二、非选择题(本题共2小题，共30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)图332711(14分)(2011广州一模)一弹簧秤秤盘的质量m1.5 kg，秤盘内放一个质量m10.5 kg的物体p，弹簧质量忽略不计，弹簧的劲度系数k800 n/m，系统原来处于静止状态，如图3327所示现给p施加一竖直向上的拉力f，使p由静止开始向上做匀加速直线运动已知在前0.2 s时间内f是变力，在0.2 s以后是恒力求力f的最小值和最大值，g取10 m/s2.【解析】设开始时弹簧压缩量为x1，t0.2 s时(m、m间恰无作用)弹簧的压缩量为x2，设匀加速运动的加速度为a，则有对整体：kx1(mm)g对m：kx2mgmax1x2at2由式得x10.15 m，由式得a6 m/s2.t0时，f小(mm)a72 n，t0.2 s时，f大mgma，f大m(ga)168 n.【答案】72 n168 n12(16分)(2013广东实验中学模拟)如图3328所示，长12 m、质量为50 kg的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，质量为50 kg的人立于木板的左端木板与人都静止当人以4 m/s2的加速度向右奔跑至板的右端时，立即抱住立柱g取10 m/s2.试求：(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小？(2)人在奔跑的过程中木板的加速度；(3)人从开始奔跑至到达木板的右端时，人和木板对地各运动了多大距离？图3328【解析】(1)设人的质量为m，加速度为a1，人受的摩擦力为f，由牛顿第二定律有fma1200 n，方向水平向右(2)由牛顿第三定律可知人对木板的摩擦力大小f200 n，方向水平向左设木板的质量为m，加速度为a2，对木板由牛顿第二定律有：f(mm