2020(人教版)高考物理复习 课时过关题09 牛顿运动定律的综合应用（含答案解析）.doc

2020(人教版)高考物理复习 课时过关题09 牛顿运动定律的综合应用将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t的关系图象，可能正确的是()在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为，在此过程中，A、B间的摩擦力为()AF B2F C.1.5m(ga) Dm(ga)图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的点表示人的重心图乙是根据传感器采集到的数据画出的力时间图线两图中ag各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出重力加速度g取10 m/s2.根据图象分析可得() A人的重力为1 500 NBc点位置人处于超重状态Ce点位置人处于失重状态Dd点的加速度小于f点的加速度应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度某种型号焰火礼花弹从专用炮筒中射出后，在4 s末到达离地面100 m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，g=10 m/s2，那么v0和k分别等于()A40 m/s,1.25 B40 m/s,0.25C50 m/s,1.25D50 m/s,0.25如图，带有竖直支柱的斜面固定在水平地面上，光滑的小球被轻质细线和轻弹簧系住静止于斜面上，弹簧处于拉伸状态现剪断细线，小球沿斜面向下运动的过程中()A弹簧达到自然长度前加速运动，之后减速运动B弹簧达到自然长度前加速运动，之后先加速运动后减速运动C加速度先增大后减小D加速度一直减小如图所示，车内轻绳AB与BC拴住一小球，BC水平，开始车在水平面上向右做匀速直线运动，现突然刹车做匀减速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则()AAB绳、BC绳拉力都变小BAB绳拉力变大，BC绳拉力不变CAB绳拉力不变，BC绳拉力变小DAB绳拉力不变，BC绳拉力变大如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是()AF1不变，F2变大BF1变大，F2不变CF1、F2都变大DF1变大，F2减小如图所示，横截面为直角三角形的三棱柱质量为M，放在粗糙的水平地面上，两底角中其中一个角的角度为(45)三棱柱的两倾斜面光滑，上面分别放有质量为m1和m2的两物体，两物体间通过一根跨过定滑轮的细绳相连接，定滑轮固定在三棱柱的顶端，若三棱柱始终处于静止状态不计滑轮与绳以及滑轮与轮轴之间的摩擦，重力加速度大小为g，则将m1和m2同时由静止释放后，下列说法正确的是()A若m1=m2，则两物体可静止在斜面上B若m1=m2tan ，则两物体可静止在斜面上C若m1=m2，则三棱柱对地面的压力小于(Mm1m2)gD若m1=m2，则三棱柱所受地面的摩擦力大小为零质量为2 kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示重力加速度g取10 m/s2，则物体在t=0到t=10 s这段时间内的位移大小为()A6 m B18 m C30 m D24 m (多选)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其vt图线如图所示，则()A在0t1时间内，外力F大小不断增大B在t1时刻，外力F为零C在t1t2时间内，外力F大小可能不断减小D在t1t2时间内，外力F大小可能先减小后增大 (多选)如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A，假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法中正确的是()AA的质量为0.5 kgBB的质量为1.5 kgCB与地面间的动摩擦因数为0.2DA、B间的动摩擦因数为0.4已知无人机质量m=1 kg，动力系统能提供的最大升力F=16 N，无人机上升过程中最大速度v=6 m/s，若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3 s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变，求：(1)无人机以最大升力起飞的加速度大小；(2)无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；(3)无人机从地面起飞竖直上升至离地高度h=30 m的高空所需的最短时间如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g.求：(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动且不脱离地面，拉力F的大小范围(2)已知m=10 kg，=0.5，g=10 m/s2，若F的方向可以改变，求使物体以恒定加速度a=5 m/s2向右做匀加速直线运动时，拉力F的最小值答案解析答案为：C；解析：皮球在上升过程中速度越来越小，所以空气阻力越来越小，重力与空气阻力的合力越来越小，所以加速度越来越小，一开始加速度最大，后来减小得越来越慢，最后速度为零时，加速度变为重力加速度，所以答案选C.答案为：D；解析：以两个物体为整体，根据牛顿第二定律，有2f(m3m)g=(m3m)a再隔离物体A，根据牛顿第二定律，有：fmgfBA=ma联立解得：fBA=m(ga)，故选D.答案为：B；解析：由图可知人的重力为500 N，故A错误；c点位置人的支持力为750 N500 N，处于超重状态，故B正确；e点位置人的支持力为650 N500 N，处于超重状态，故C错误；d点的加速度20 m/s2大于f点的加速度10 m/s2，故D错误答案为：D；解析：物体在手掌的推力作用下，由静止竖直向上加速时，物体处于超重状态当物体离开手的瞬间，只受重力作用，物体的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，故A、B、C错误；物体离开手的前一时刻，手与物体具有相同的速度，物体离开手的下一时刻，手的速度小于物体的速度，即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内，手的速度变化量大于物体的速度变化量，故手的加速度大于物体的加速度，也就是手的加速度大于重力加速度，故D正确答案为：D；解析：上升过程中所受的阻力f=kmg，根据牛顿第二定律得：a=(k1)g，根据h=at2，得：a=12.5 m/s2，所以v0=at=50 m/s，而(k1)g=12.5 m/s2，所以k=0.25.故选D.答案为：B；解析：在未剪断细线时，弹簧处于伸长状态，故弹簧对小球有向下的弹力，故剪断细线后小球先加速向下运动，加速度减小，当弹簧的弹力沿斜面向上且等于小球重力沿斜面向下的分力时，速度达到最大，小球继续向下运动，此后弹簧的弹力大于小球重力沿斜面向下的分力，小球做减速运动，并且加速度增大，选项B正确答案为：C；解析：对球B受力分析，受重力、BC绳子的拉力FT2、AB绳子的拉力FT1，如图所示，根据牛顿第二定律，水平方向：FT2FT1sin =ma竖直方向：FT1cos mg=0，解得FT1=，AB绳子的拉力不变，FT2=mgtan ma，匀速时加速度为零，刹车后，加速度向左，取负值，所以，BC绳子的拉力变小，故C正确，A、B、D错误答案为：B；解析：若小车向右的加速度增大，弹簧长度不变，则车左壁受物块的压力F1增大，车右壁受弹簧的压力F2的大小不变，B正确答案为：C；解析：若m1=m2，m2的重力沿斜面向下的分力大小为m2gsin(90)，m1的重力沿斜面向下的分力大小为m1gsin ，由于45，则m2gsin(90)m1gsin ，则m1将沿斜面向下加速运动，m2将沿斜面向上加速运动，A错误要使两物体都静止在斜面上，应满足：m2gsin(90)=m1gsin ，即有m1=m2cot ，B错误若m1=m2，设加速度大小为a，对两个物体及斜面整体，由牛顿第二定律得，竖直方向有FN(Mm1m2)g=m2asin(90)m1asin 0，即地面对三棱柱的支持力FN(Mm1m2)g，则三棱柱对地面的压力小于(Mm1m2)g；水平方向有Ff=m1acos m2acos(90)0，C正确，D错误答案为：C；解析：物体所受的最大静摩擦力f=mg=6 N在02 s内，拉力小于摩擦力，物体不动；在24 s内，物体做匀加速直线运动，a1=m/s2=3 m/s2，则位移x1=a1t=34 m=6 m；在 46 s内，物体做匀减速直线运动，加速度大小a2=g=3 m/s2，初速度v0=a1t1=6 m/s，则位移x2=v0t2a2t=12 m34 m=6 m；物体的末速度v1=v0a2t2=6 m/s32 m/s=0在68 s内，物体做匀加速直线运动，匀加速直线运动位移x3=6 m，末速度v2=6 m/s.在810 s内，物体做匀速直线运动，位移x4=v2t4=12 m.则010 s内的位移x=6 m6 m6 m12 m=30 m，故C正确，A、B、D错误答案为：CD；解析：vt图象的斜率表示加速度，在0t1时间内，物体做加速度减小的加速运动，由牛顿第二定律得，Ff=ma，所以外力F不断减小，选项A错误；在t1时刻，加速度为零，外力F等于摩擦力f，选项B错误；在t1t2时间内，物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得，fF=ma，所以外力F可能不断减小，选项C正确；若物体静止前，外力F已减至零，则此后，外力F必再反向增大，选项D正确答案为：ACD；解析：由图可知，二者开始时相对地面静止，当拉力为3 N时开始相对地面滑动；故B与地面间的最大静摩擦力为3 N；当拉力为9 N时，A、B相对滑动，此时A的加速度为4 m/s2；当拉力为13 N时，B的加速度为8 m/s2；对A分析可知，1g=4 m/s2；解得A、B间的动摩擦因数1=0.4；对B分析可知，13 N3 N1mAg=mB8 m/s2对整体有：9 N3 N=(mAmB)4 m/s2联立解得：mA=0.5 kg；mB=1 kg；则由2(mAmB)g=3 N解得，B与地面间的动摩擦因数2=0.2；故A、C、D正确，B错误解：(1)无人机以最大升力起飞的加速度大小为：a= m/s2=2 m/s2.(2)根据牛顿第二定律可得，FmgFf=ma，代入数据可解得：Ff=4 N.(3)由位移时间公式得，无人机匀加速上升的高度：h1=at2=232 m=9 m，无人机达到最大速度匀速上升的高度：h2=hh1=30 m9 m=21 m