（新课标）2018版高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 课时作业（十二）牛顿运动定律综合应用（一）.docVIP

课时作业(十二)牛顿运动定律综合应用(一)基础训练1(2017广东佛山二模)广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t0时由静止开始上升，at图象如图所示则下列相关说法正确的是()at4.5 s时，电梯处于失重状态b555 s时间内，绳索拉力最小ct59.5 s时，电梯处于超重状态dt60 s时，电梯速度恰好为零答案：d解析：利用at图象可判断：t4.5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则a错误；05 s时间内，电梯处于超重状态，拉力重力，555 s 时间内，电梯处于匀速上升过程，拉力重力，5560 s时间内，电梯处于失重状态，拉力重力，综上所述，b、c错误；因at图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t60 s时为零，d正确2(2017湖南衡阳联考)质量不等的两木块a、b，用跨过一轻质定滑轮的轻绳相连，在图示情况下，木块a、b一起做匀速运动若木块a、b的位置互相交换，则木块a运动的加速度为(木块a、b与桌面间的动摩擦因数均为，且gtan 时，网球将向上运动，由于gsin 与gtan 的大小关系未知，故球不一定沿球拍向上运动，故d错误5(多选)建设房屋时，保持底边l不变，要设计好屋顶的倾角，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速、无摩擦的运动下列说法正确的是()a倾角越大，雨滴下滑时的加速度越大b倾角越大，雨滴对屋顶的压力越大c倾角越大，雨滴从顶端o下滑至屋檐m时的动能越大d倾角越大，雨滴从顶端o下滑至屋檐m时的时间越短答案：ac解析：设屋顶的底角为，底边为l，屋顶的坡面长度为s，雨滴下滑时加速度为a，对水滴作受力分析，只受重力mg和屋顶对雨滴的支持力fn.垂直于屋顶方向mgcos fn，平行于屋顶方向mamgsin .则雨滴的加速度agsin ，且倾角越大，雨滴下滑时的加速度越大，故a正确；雨滴对屋顶的压力fnfnmgcos ，且倾角越大，雨滴对屋顶的压力越小，故b错误；根据三角关系判断，屋顶坡面的长度s，则从屋顶o点到m点的垂直距离hssin tan ，则雨滴滑到m点时的动能等于重力势能的减小量，即ekmghtan ，由于底边长度l是不变的，所以ek随倾角增大而增大，故c正确；设从o到m的时间为t，雨滴的运动距离x，由xat2得xgt2sin ，则t，故当45时，用时最短，故d错误6(2017河北保定定州中学月考)(多选)一质点(m2 kg)正自东向西在光滑水平面上做匀速直线运动，速度大小为4 m/s，从某时刻起受到一个沿东西方向的力作用，如图所示，是该力随时间周期性的变化图象(从该时刻开始计时，规定向东方向为正方向)下列说法正确的是()a2 s末物块的速度大小为4 m/sb从该时刻起，质点做往复运动c8 s末质点的速度大小为12 m/sd8 s末质点的速度大小为4 m/s答案：ad解析：由牛顿第二运动定律可得在02 s内，物体的加速度a1 m/s24 m/s2，物体速度变化量为v1a1t142 m/s8 m/s，故2 s末物体的速度为v24 m/s8 m/s4 m/s，选项a正确；在24 s内，物体的加速度a2 m/s22 m/s2，物体速度变化量为v2a2t222 m/s4 m/s，物体在4 s末的速度为v44 m/s4 m/s0，在t4 s后继续向右做匀加速直线运动，选项b错误；在46 s内，物体的加速度a3 m/s24 m/s2，物体速度变化量为v3a3t342 m/s8 m/s，在68 s内，物体的加速度a4 m/s22 m/s2，物体速度变化量为v4a4t422 m/s4 m/s，故8 s末物体的速度为v8v3v44 m/s，选项c错误，d正确7(2017湖南浏阳、醴陵、攸县三校联考)如图(a)所示，质量m1 kg的物体沿倾角37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示，(sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2)求：(a)(b)(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)比例系数k.答案：(1)0.25(2)0.84 kg/s解析：(1)初始时刻对物体受力分析，由牛顿第二定律有mgsin mgcos ma0由题图可知a04 m/s2解得0.25.(2)对末时刻加速度为零时有mgsin fnkvcos 0又fnmgcos kvsin 由图得出此时v5 m/s解得k kg/s0.84 kg/s.能力提升8(2017广东金山中学期末)如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块a、b、c，质量均为m，b、c之间用轻质细绳连接现用一水平恒力f作用在c上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是()a若粘在a木块上面，绳的拉力不变b若粘在a木块上面，绳的拉力减小c若粘在c木块上面，a、b间摩擦力增大d若粘在c木块上面，绳的拉力和a、b间摩擦力都减小答案：d解析：橡皮泥不管粘在哪一个物体上，系统加速度都减小，若粘在a上，分析c的受力可知，绳拉力增大，选项a、b错误；若粘到c上，分析a、b整体受力可知绳拉力减小，分析物体a受力可知，a、b间的静摩擦力减小，选项c错误，d正确9如图甲所示，一个m3 kg的物体放在粗糙水平地面上，从t0时刻起，物体在水平力f作用下由静止开始做直线运动，在03 s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等，则()a在03 s时间内，物体的速度先增大后减小b2 s末物体的速度最大，最大速度为8 m/sc2 s末f最大，f的最大值为12 nd前2 s内物体做匀变速直线运动，力f大小保持不变答案：d解析：物体在前3 s内始终做加速运动，第3 s内加速度减小说明物体的速度增大得慢了，但仍是加速运动，故a错误；因为物体速度始终增大，故3 s末物体的速度最大，在at图象上图线与时间轴所围图形的面积表示速度的变化量，v10 m/s，物体由静止开始加速运动，故最大速度为10 m/s，故b错误；前2 s内物体的加速度不变，做匀变速直线运动，由于摩擦力不变，所以力f大小保持不变，d正确；由f合ma知前2 s内的合外力为12 n，由于受摩擦力作用，故力f大于12 n，c错误10(2017湖南长沙长郡中学月考)某同学近日做了这样一个实验：将一个小铁块(可看成质点)以一定的初速度，沿倾角可在090之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x，若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角的关系如图所示取g10 m/s2.求：(结果如果是根号，可以保留) (1)小铁块初速度的大小v0以及小铁块与木板间的动摩擦因数；(2)当60时，小铁块达到最高点后，又回到出发点，小铁球速度将变为多大？答案：(1)5 m/s(2) m/s解析：(1)当90时，x1.25 m，则v0 m/s5 m/s.当30时，x1.25 m，a m/s210 m/s2.由牛顿第二定律得agsin 30gcos 30，解得.(2)当60时，上滑的加速度a1gsin 60gcos 60，下滑的加速度a2gsin 60gcos 60.因为v22ax，则v1v0v0 m/s.11(2017安徽芜湖、马鞍山质检)两物体a、b并排放在水平地面上，且两物体接触面为竖直面，现用一水平推力f作用在物体a上，使a、b由静止开始一起向右做匀加速运动，如图甲所示，在a、b的速度达到6 m/s时，撤去推力f.已知a、b质量分别为ma1 kg、mb3 kg，a与地面间的动摩擦因数0.3，b与地面间没有摩擦，b物体运动的vt图象如图乙所示取g10 m/s2，求：(1)推力f的大小；(2)a物体刚停止运动时，物体a、b之间的距离答案：(1)15 n(2)6 m解析：(1)在水平推力f作用下，设物体a、b一起做匀加速运动的加速度为a，由b物体的vt图象得a3 m/s2.对于a、b整体，由牛顿第二定律得fmag(m