（新课标）高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第三节 牛顿运动定律的综合应用课时作业.doc

牛顿运动定律的综合应用时间：45分钟一、单项选择题1(2016常熟模拟)伦敦奥运会开幕式的弹跳高跷表演中，一名质量为m的演员穿着这种高跷从距地面h高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处假设弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响，则该演员()a在向下运动的过程中始终处于失重状态b在向上运动的过程中始终处于超重状态c在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态d在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态解析：演员在空中时，加速度为g，方向向下，处于失重状态；当演员蹬地加速时，加速度a向下，处于失重状态；蹬地后期减速，加速度a向上，处于超重状态；所以演员在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态，c正确；同理可知，演员在向上运动的过程中先处于超重状态后处于失重状态，d错误答案：c2某同学找了一个用过的“易拉罐”在底部打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是()a易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快b易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快c易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变d易拉罐上升、下降的过程中，水都不会从洞中射出解析：易拉罐被抛出后，不论上升还是下降，易拉罐及水均处于完全失重状态，水都不会从洞中射出，a、b、c错误，d正确答案：d3(2016苏州质检)如图甲所示，一质量为m1 kg的物体在水平拉力f的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力f随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示则下列关于物体运动的说法中正确的是()at1 s时物体开始做加速运动bt2 s时物体做减速运动的加速度大小为2 m/s2ct3 s时物体刚好停止运动d物体在1 s3 s内做匀减速直线运动解析：由题图乙知，f在t1 s时开始均匀减小，物体开始做减速运动，a错误；t2 s时，f3 n，则物体加速度大小a1 m/s2，b错误；t3 s时物体静止，由a，物体在1 s3 s内，做变加速直线运动，c正确，d错误答案：c4(2015重庆理综)若货物随升降机运动的vt图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力f与时间t关系的图象可能是()解析：由vt图象可知，货物的运动情况依次为向下匀加速，向下匀速，向下匀减速，而后为向上匀加速，向上匀速，向上匀减速由牛顿第二定律fmgma可得，下降阶段支持力f的大小依次为fmg，上升阶段支持力f的大小依次为fmg、fmg、fff2，所以木板一定静止不动；设小木块在木板上滑行的距离为x，v22gx，解得x2 ml5 m，所以小木块不能滑出木板，a正确答案：a二、多项选择题6用力传感器悬挂一钩码，一段时间后，钩码在拉力作用下沿竖直方向由静止开始运动如图所示，图中实线是传感器记录的拉力大小变化情况，则()a钩码的重力约为4 nb钩码的重力约为3 nca、b、c、d四段图线中，钩码处于超重状态的是a、d，失重状态的是b、cda、b、c、d四段图线中，钩码处于超重状态的是a、b，失重状态的是c、d解析：求解本题的关键是对图象及超重、失重概念的准确理解由于初始状态物体静止，所以钩码的重力等于拉力，从图上可读出拉力约为4 n，故a正确，b错误；据“超重时拉力大于重力、失重时拉力小于重力”可知，c正确，d错误答案：ac7(2016邯郸模拟)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木块上面，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无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小b若粘在a木块上面，绳的拉力减小，a、b间摩擦力不变c若粘在b木块上面，绳的拉力增大，a、b间摩擦力增大d若粘在c木块上面，绳的拉力和a、b间摩擦力都减小解析：由牛顿第二定律得未粘上橡皮泥时系统的加速度a，因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有f3mgmg(3mm)a，系统加速度a都将减小，a正确；若粘在a木块上面，以c为研究对象，受f、摩擦力mg、绳子拉力ft，fmgftma，a减小，f、mg不变，所以ft增大，b错误；若粘在b木块上面，a减小，以a为研究对象，m不变，所受摩擦力减小，c错误；若粘在c木块上面，a减小，a的摩擦力减小，以a、b整体为研究对象，有ft2mg2ma，ft减小，d正确答案：ad8某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 n，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小从演员在滑杆上端做完动作开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的vt图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g10 m/s2，则下列说法正确的是()a演员的体重为800 nb演员在最后2 s内一直处于超重状态c传感器显示的最小拉力为620 nd滑杆长7.5 m解析：演员在滑杆上静止时传感器显示的800 n等于演员和滑杆的重力之和，所以演员体重为600 n，a错误；由vt图象可知，1.5 s3.5 s内演员向下做匀减速运动，加速度方向向上，演员处于超重状态，b正确；演员加速下滑时滑杆所受拉力最小，此时a13 m/s2，对演员由牛顿第二定律知mgff1ma1，解得ff1420 n，对滑杆由平衡条件得传感器显示的最小拉力为f1420 n200 n620 n，c正确；由vt图象中图线围成的面积可得滑杆长为4.5 m，d错误答案：bc三、计算题9(2016大连质检)如图所示，一质量为mb2 kg的木板b静止在光滑的水平面上，其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板b右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接)，轨道与水平面的夹角37.一质量也为ma2 kg的物块a从斜面轨道上距轨道底端x08 m处由静止释放，物块a刚好没有从木板b的左端滑出已知物块a与斜面轨道间的动摩擦因数为10.25，与木板b上表面间的动摩擦因数为20.2，sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2，物块a可看作质点求：(1)物块a刚滑上木板b时的速度为多大？(2)物块a从刚滑上木板b到相对木板b静止共经历了多长时间？木板b有多长？解析：(1)设物块a沿斜面下滑的加速度为a1，由牛顿第二定律得magsin1magcosmaa1解得a14 m/s2物块a滑到木板b上时的速度为v1 m/s8 m/s.(2)物块a在木板b上滑动时，它们在水平方向上的受力大小相等，质量也相等，故它们的加速度大小相等，数值为a22g2 m/s2设木板b的长度为l，二者相对静止前经历的时间为t2，最终的共同速度为v2，在达到共同速度时，木板b滑行的距离为x，利用位移关系得v1t2a2ta2tl对物块a有v2v1a2t2vv2a2(xl)对木板b有v2a2x联立解得相对滑行时间和木板b的长度分别为t22 s，l8 m.答案：(1)8 m/s(2)2 s8 m10一弹簧秤的秤盘质量m1.5 kg，盘内放一质量为m10.5 kg的物体p，弹簧质量不计，其劲度系数为k800 n/m，系统处于静止状态，如图所示现给p施加一个竖直向上的力f，使p从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0.2 s内f是变化的，在0.2 s后是恒定的，求f的最大值和最小值各是多少(g10 m/s2)?解析：依题意，0.2 s后p离开了秤盘，0.2 s时秤盘支持力恰为零，力f最大为fmax，则由牛顿第二定律知此时加速度为a此时m的加速度也为a，设此时弹簧的压缩量为x，则a所以kxm(ga)原来静止时，弹簧压缩量设为x0，则kx0(mm)g而x0xat2由得mgma0.02aka6 m/s2代入得fmaxm(ag)10.5(610) n168 nf最大值为168 n.刚开始运动时f为最小fmin，对物体与秤盘这一整体应用牛顿第二定律得fminkx0(mm)g(mm)a代入有fmin(mm)a72 nf的最小值为72 n.答案：168 n72 n11(2013江苏卷)如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1 m，取g10 m/s2.若砝码移动的距离超过l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？解析：(1)砝码对纸板的摩擦力f1m1g，桌面对纸板的摩擦力f2(m1m2)g，纸板所受的摩擦力ff1f2(2m1m2)g.(2)