高考物理二轮复习 训练3 专题一 力与直线运动 第3讲 牛顿运动定律及其应用.doc

训练3牛顿运动定律及其应用一、选择题(本大题共8小题，每小题8分，共64分第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求)1如图所示，两定滑轮通过天花板固定在同一竖直平面的同一高度处，小球A的质量为2m，小球B和C的质量均为m，B、C两球到结点P的轻绳长度相等，滑轮摩擦不计当B、C两球以某角速度在水平面内做圆锥摆运动时，A球将()A向上加速运动B向下加速运动C保持静止 D上下振动解析：B球、C球和两根轻绳整体受重力和竖直轻绳向上的拉力，设整体下降的加速度为a，根据牛顿第二定律，有2mgT2ma，对A球受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有T2mg2ma，联立两式解得a0，即A球将保持静止，处于平衡状态故选C.答案：C2.如图所示，带支架的平板小车水平向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终静止在小车上，B与小车平板间的动摩擦因数为.若某过程中观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对B产生的作用力的大小和方向为()Amg，竖直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan，水平向右D.，斜向右上方解析：以A为研究对象，受力分析如图，根据牛顿第二定律得mAgtanmAa，解得agtan，方向水平向右再对B研究得：小车对B的摩擦力fmamgtan，方向水平向右，小车对B的支持力大小为Nmg，方向竖直向上，小车对B的作用力的大小为Fmg，方向斜向右上方，故选D.答案：D3在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球，经过2t0时间小球落回抛出点，其速率为v1，已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速度成正比，则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是()解析：小球上升过程中，由牛顿第二定律有mgkvma，故随速度的减小，加速度逐渐减小，vt图象的切线斜率逐渐减小；小球下降过程中，由牛顿第二定律有mgkvma，则随速度逐渐增大，加速度逐渐减小，vt图象的切线斜率逐渐减小；由于有阻力作用，故回到地面的速度将小于初速度v0，选项A正确答案：A4如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有()A两图中两球加速度均为gsinB两图中A球的加速度均为零C图乙中轻杆的作用力一定不为零D图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍解析：撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsin，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin，加速度为2gsin；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsin，加速度均为gsin，故图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍，故A、B、C错误，D正确答案：D5如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3.当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍sin370.6，cos370.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为()A0.35mg B0.3mgC0.23mg D0.2mg解析：将a沿水平和竖直两个方向分解，对重物受力分析如图，水平方向：Ffmax竖直方向：FNmgmay由三式联立解得Ff0.2mg，D正确答案：D6如图甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，则根据图乙所提供的信息可以计算出()A加速度从2 m/s2增加到6 m/s2的过程中物体的速度变化量B斜面的倾角C物体的质量D加速度为6 m/s2时物体的速度解析：因为物体做变加速运动，所以无法根据公式求得某时刻的速度及速度变化量，选项A、D错误；由题图乙可知，当F0时，有mgsinma，解得斜面的倾角37，当F15 N时，a0，则Fcosmgsin，可得m2 kg，选项B、C正确答案：BC7.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则()A当F3mg时，A相对B滑动D无论F为何值，B的加速度不会超过g解析：A、B间的最大静摩擦力为2mg，B和地面之间的最大静摩擦力为mg，对A、B整体，只要Fmg，整体就会运动，选项A错误；当A对B的摩擦力为最大静摩擦力时，A、B恰好未发生相对滑动，故A、B一起运动的加速度的最大值满足2mg mgmamax，B运动的最大加速度amaxg，选项D正确；若A、B整体恰好未发生相对滑动，有Fmg3mamax，则F3mg时两者会发生相对运动，选项C正确；当Fmg时，两者相对静止，一起滑动，加速度满足Fmg3ma，解得ag，选项B正确答案：BCD8如图甲所示，传送带以速度v1匀速转动，一滑块以初速度v0自右向左滑上传送带，从此时刻开始计时，滑块离开传送带前的速度时间图象如图乙所示已知v0v1，则下列判断正确的是()A传送带顺时针转动Bt1时刻，滑块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，滑块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t2时间内，滑块受到恒定的摩擦力作用解析：从题图乙可以判断，滑块先向左做减速运动，再向右做加速运动，之后向右匀速运动，所以传送带顺时针转动，A正确；滑块向左减速过程，所受摩擦力向右，向右加速过程，滑块相对传送带向左运动，所受摩擦力向右，所以t2时刻滑块相对传送带滑动的距离达到最大，B、C错误，D正确答案：AD二、计算题(本大题共2小题，共36分需写出规范的解题步骤)9如图所示，质量M1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数10.1，在木板的左端放置一个质量m1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数20.4，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，取重力加速度g10 m/s2.(1)若木板长L1 m，在铁块上加一个水平向右的恒力F8 N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增大的水平向右的力F，分析并计算铁块受到木板的摩擦力f的大小随拉力F变化的情况(设木板足够长)解析：(1)根据牛顿第二定律对铁块：F2mgma1对木板：2mg1(mgMg)Ma2又s铁a1t2，s木a2t2，Ls铁s木，联立解得：t1 s(2)铁块与木板之间的最大静摩擦力fm22mg4 N木板与地面之间的最大静摩擦力fm11(mgMg)2 N当Ffm12 N时，木板与铁块都静止，fF当铁块与木板恰好未发生相对滑动时，设此时的拉力大小为F1，根据牛顿第二定律，对铁块：F12mgma1对整体：F11(mgMg)(mM)a1联立解得：F16 N，所以当2 N6 N时，铁块相对木板滑动，此时摩擦力f2mg4 N答案：(1)1 s(2)见解析10.如图，质量m5 kg的物块(看做质点)在外力F1和F2的作用下正沿某一水平面向右做匀速直线运动，已知F1大小为50 N，方向斜向右上方，与水平面夹角37，F2大小为30 N，方向水平向左，物体的速度v0大小为11 m/s.当物块运动到距初始位置距离x05 m时撤掉F1，g10 m/s2.求：(1)物块与水平地面之间的动摩擦因数；(2)撤掉F1以后，物块在6 s末距初始位置的距离解析：(1)物块向右做匀速运动：FfF2F1cosFf(mgF1sin)联立解得：0.5.(2)撤掉