(鲁科版)高三物理第二轮专题测试牛顿运动定律的综合应用9.doc

第三节牛顿运动定律的综合应用一、单项选择题1(2011年南平模拟)如图所示，运动员“3 m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是()A运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大B运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大C运动员向上运动(CB)的过程中，超重，对板的压力先增大后减小D运动员向上运动(CB)的过程中，超重，对板的压力一直减小解析：选B.运动员由BC的过程中，先向下加速后向下减速，即先失重后超重，但跳板的形变量一直变大，所以跳板所受的压力一直变大，A项错，B项对；运动员由CB的过程中，先向上加速后向上减速，即先超重后失重，跳板所受的压力一直变小，C、D项错2. 如图所示，水平地面上有一楔形物体b，b的斜面上有一小物块a；a与b之间、b与地面之间均存在摩擦已知楔形物体b静止时，a静止在b的斜面上现给a和b一个共同的向左的初速度，与a和b都静止时相比，此时可能()Aa与b之间的压力减少，且a相对b向下滑动Ba与b之间的压力增大，且a相对b向上滑动Ca与b之间的压力增大，且a相对b向下滑动Db与地面之间的压力不变，且a相对b向上滑动解析：选B.依题意，若两物体依然相对静止，则a的加速度一定水平向右，如图将加速度分解为垂直斜面与平行于斜面，则垂直斜面方向，Nmgcosmay，即支持力N大于mgcos，与都静止时比较，a与b间的压力增大；沿着斜面方向，若加速度a过大，则摩擦力可能沿着斜面向下，即a物块可能相对b有向上滑动趋势，甚至相对向上滑动，故A错，B正确；对系统整体，在竖直方向，若物块a相对b向上滑动，则a还具有向上的分加速度，即对整体的牛顿第二定律可知，系统处于超重状态，b与地面之间的压力将大于两物体重力之和，D错3为了研究超重和失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况，下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序)，若已知t0时刻电梯静止，则()时间t0t1t2t3体重计的示数(kg)60.065.055.060.0A.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反Bt1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生了变化Ct1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反Dt2时刻电梯不可能向上运动解析：选A.物体处于超重和失重状态时，物体的质量和重力不变，运动的加速度方向一定相反，运动的速度方向不一定相反，故A对B、C错，t2时刻是失重状态，有可能向上减速，故D错4如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一重物质量为m，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为()AmgB.mgC.F D.F解析：选D.对弹簧测力计和m组成的整体应用牛顿第二定律得：F(m0m)g(m0m)a，对m应用牛顿第二定律：Tmgma，由以上两式可得：TF，故D正确5(2011年山东济南质检)在工厂里经常能看到利用汽车通过钢绳移动物体的情景，如图所示假设钢绳的质量可忽略不计，物体的质量为m，物体与水平地面的动摩擦因数为，汽车的质量为m0，汽车运动中受到的阻力跟它对地面的压力成正比，比例常数为k，且k.要使汽车匀速运动时的牵引力最小，角应为()A0 B30C45 D60解析：选A.对整体由平衡方程得Fk(m0gF1sin)(mgF1sin)km0gmgF1(k)sin，因为F1(k)0，故sin0时，牵引力最小6(2011年龙岩模拟)如图所示，物块a放在轻弹簧上，物块b放在物块a上静止不动当用力F使物块b竖直向上做匀加速直线运动，在下面所给的四个图象中，能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是()解析：选C.将a、b两物体作为一个整体来进行分析，设两物体的质量为m，物体向上的位移为xat2，受到向上的拉力F、弹簧的支持力N和竖直向下的重力G，Nmgkx，由牛顿第二定律，FNmgma，即Fmgma(mgkx)makat2，故C正确7(2011年安徽省级示范高中名校联考)用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动，从某时刻起力F随时间均匀减小，物体所受的摩擦力f随时间t的变化如图中实线所示，下列说法正确的是()AF是从t1时刻开始减小的，t2时刻物体的速度刚变为零BF是从t1时刻开始减小的，t3时刻物体的速度刚变为零CF是从t2时刻开始减小的，t2时刻物体的速度刚变为零DF是从t2时刻开始减小的，t3时刻物体的速度刚变为零解析：选A.当物体在水平地面上滑动时，所受摩擦力应该是滑动摩擦力，是不变的；当物体速度减为零后，其所受静摩擦力随F均匀减小，可见必然在t2时刻物体的速度刚变为零，因此F是从t1时刻开始减小的，综上所述只有A正确8(2011年皖南八校联考) 如图所示，物块m放在斜面体上处于静止状态，在用力拉着斜面体使之水平向右加速运动的过程中，加速度a逐渐增大，物块m仍相对斜面静止，则物块所受支持力N和摩擦力f的大小变化情况是()AN增大，f减小 BN不确定，f增大CN减小，f不变 DN减小，f增大解析：选D.斜面倾角设为，对物块受力分析，然后将支持力N和摩擦力f沿水平、竖直方向分别正交分解，建立方程组：fcosNsinmafsinNcosmg一定，a增大，f增大，N减小9同学们在由静止开始向上运动的电梯里，把一测量加速度的小探头固定在一个质量为1 kg的手提包上，到达某一楼层停止，采集数据并分析处理后，列在下表中：建立物理模型匀加速直线运动匀速直线运动匀减速直线运动时间段(s)2.592.5平均加速度(ms2)0.4000.40为此同学们在计算机上画出了很多图象，请你根据上表数据和所学知识判断下图(设F为手提包的拉力，g取9.8 m/s2)中正确的是()解析：选A.匀加速时末速度v1a1t10.402.5 m/s1.0 m/s，匀加速的位移为s1t11.25 m，此时F1mgma1，F1m(ga1)10.2 N；匀速运动时：v2v11.0 m/s，位移s2v2t29 m拉力F2mg9.8 N.匀减速时：mgF3ma2，所以F3m(ga3)9.4 N，末速度v3v2a2t30，位移s3t31.25 m，答案为A.10(2011年山东济南统考) 如图所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用力F可按下图所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)已知此物体在t0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是()Av1 Bv2Cv3 Dv4解析：选C.对物体受力分析如图所示，当0.5时，物块在沿斜面方向上合力为0，对应题中F的四种方式随时间变化的情况，物块的vt图象如图由图知C选项正确二、计算题11如图所示， 有一水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？解析： 以传送带上轻放物体为研究对象，如图，在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v00的匀加速运动据牛顿第二定律Fma，有水平方向：fma 竖直方向：Nmg00 fN 由式解得a5 m/s2设经时间t1，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式v1v0at1 解得t