高三物理总复习一轮课时作业 牛顿运动定律的综合应用 新人教版.doc

新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业课时作业10牛顿运动定律的综合应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)图11如图1所示，在光滑水平面上叠放着a、b两物体，已知ma6 kg、mb2 kg，a、b间动摩擦因数0.2，在物体a上系一细线，细线所能承受的最大拉力是20 n，现水平向右拉细线，g取10 m/s2，则 ()a当拉力f12 n时，a相对b滑动c当拉力f16 n时，b受a的摩擦力等于4 nd无论拉力f多大，a相对b始终静止解析：设a、b共同运动时的最大加速度为amax，最大拉力为fmax对b：magmbamax，amax6 m/s2对a、b：fmax(mamb)amax48 n当fm2，a、b间水平连接着一轻质弹簧秤若用大小为f的水平力向右拉b，稳定后b的加速度大小为a1，弹簧秤示数为f1；如果改用大小为f的水平力向左拉a，稳定后a的加速度大小为a2，弹簧秤示数为f2.则以下关系式正确的是 ()aa1a2，f1f2ba1a2，f1f2ca1a2，f1f2解析：整体法分析，无论用f拉a，还是拉b，f(m1m2)a均成立，所以稳定后a的加速度a1和b的加速度a2相等f拉b时，对a分析，f1m1a，f拉a时，对b分析，f2m2a，因m1m2，故f1f2，所以选项a正确答案：a图33如图3所示，当车厢向前加速前进时，物体m静止于竖直车厢壁上，当车厢加速度增加时，则 ()静摩擦力增加车厢竖直壁对物体的弹力增加物体m仍保持相对于车厢的静止状态物体的加速度也增加a bc d答案：b图44在一正方形小盒内装一小圆球，盒与球一起沿倾角为的光滑斜面下滑，如图4所示若不计摩擦，当角增大时，下滑过程圆球对方盒前壁压力fn及对方盒底面的压力fn将如何变化 ()afn变小，fn变小bfn变小，fn为零cfn变小，fn变大dfn不变，fn变大图5解析：系统(球和小盒)在垂直于斜面方向无加速度，该方向合外力为零对小球有：fnmgcos，故当增大时，fn变小在平行于斜面方向的加速度agsin，在该方向物体处于“完全失重”状态，所以小球对小盒前壁的压力fn始终为零，与大小无关答案：b图65如图6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 ()a由大变小 b由小变大c始终不变 d由大变小再变大解析：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：f1m1gsinm1gcosm1af(m1m2)gsin(m1m2)gcos(m1m2)a联立解得：f1图7同理可得，竖直向上运动时，细线上的张力f1仍是答案：c6如图7所示，一轻绳通过一光滑定滑轮，两端各系一质量分别为m1和m2的物体，m1放在地面上，当m2的质量发生变化时，m1的加速度a的大小与m2的关系图象大体如下图中的 ()答案：d图87如图8所示，质量为m的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为 ()agb.gc0 d.g解析：弹簧的弹力与框架的重力平衡，故小球受的合外力为(mm)g.对m由牛顿第二定律得：(mm)gma，所以该瞬间ag.答案：d图98如图9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：(g10 m/s2) ()a10 n b20 nc25 n d30 n解析：对ab整体分析，当它们处于静止状态时，弹簧的弹力等于整体ab的重力，当施加力f的瞬间，弹力在瞬间不变，故a、b所受合力为10 n，则af合/(2m)2.5 m/s2，后隔离a物块受力分析，得fmgfnma，解得fn25 n，所以a对b的压力大小也等于25 n.答案：c二、计算题(31236)图109有5个质量均为m的相同木块，并列地放在水平地面上，如图10所示，已知木块与地面间的动摩擦因数为，当木块1受到水平力f的作用时，5个木块同时向右做匀加速运动，求：(1)匀加速运动的加速度(2)第4块木块所受合力(3)第4块木块受到第3块木块作用力的大小解析：(1)选5个木块组成的系统为研究对象，设每一木块受到的滑动摩擦力为ff，则系统所受外力的合力是：f合f5fff5mg系统的质量是5m，由牛顿第二定律得：f5mg5ma故系统的加速度是ag(2)选第4块木块为研究对象，由牛顿第二定律可直接求得合力f4合mamg图11(3)选第4、第5两木块组成的系统为研究的对象，水平受力如图11所示，由牛顿第二定律得：fn342ff2ma，故第4块木块受到第3块木块的作用力为：fn342ma2ff2m(g)2mgf答案：(1)g(2)mg(3)f图1210如图12所示，火车箱中有一倾角为30的斜面，当火车以10 m/s2的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m还是与车箱相对静止，求物体m所受的摩擦力的大小和方向图13解析：解法1：m受三个力作用：重力mg，弹力fn，静摩擦力的方向难以确定，我们可假定这个力不存在，那么如图13所示，mg与fn在水平方向只能产生大小fmgtan的合力，此合力只能产生gtan30的加速度小于题目给定的加速度，合力不足，故斜面对物体的静摩擦力向下由牛顿第二定律列方程：fncos30ffsin30mgfnsin30ffcos30ma由联立得ff5(1)m n，方向沿斜面向下解法2：如图14所示，假定所受的静摩擦力沿斜面向上，用正交分解法有：图14fncos30ffsin30mgfnsin30ffcos30ma联立得ff5(1)m n，为负值，说明ff的方向与假定的方向相反，应是沿斜面向下答案：5(1)m n方向沿斜面向下11如图15所示，倾角为的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上，斜面体放在水平面上图15(1)要使小球对斜面无压力，求斜面体运动的加速度范围并说明其方向(2)要使小球对细绳无拉力求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向(3)若已知60，m2 kg，当斜面体以a10 m/s2向右做匀加速运动时，绳对小球拉力多大？(g取10 m/s2)解析：为确定小球对斜面无压力或对细绳无拉力时斜面体的加速度，应先考虑小球对斜面或细绳的弹力刚好为零时的受力情况，再求出相应加速度取小球、细绳和斜面体这个整体为研究对象，分析整体的受力情况，再确定斜面体的加速度范围图16(1)球对斜面刚好无压力时，细绳与斜面平行，小球只受重力mg和细绳拉力ft的作用，如图16所示正交分解ft，由牛顿第二定律得解出a0gcot所以在斜面向右运动的加速度aa0gcot时，小球对斜面无压力图17(2)当球对细绳刚好无拉力时，小球只受重力mg和斜面支持力fn，如图17所示正交分解fn后，可知fn的竖直分力与重力平衡，fn的水平分力使m向左加速运动所以在球对细绳无拉力作用时，若要使球与斜面体以相同的加速度运动，则斜面体必须以aa0gtna向左加速运动；图18如果斜面体向左运动的加速度aa0，则小球会相对斜面向右上方滑动，但要注意，若球能滑到细绳悬点上方，细绳会对球再次产生拉力作用(3)由(1)可知，球对