《2022年高考物理大一輪復習 第三章 能力課2 牛頓運動定律的綜合應用訓練(含解析)教科版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022年高考物理大一輪復習 第三章 能力課2 牛頓運動定律的綜合應用訓練(含解析)教科版(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理大一輪復習 第三章 能力課2 牛頓運動定律的綜合應用訓練(含解析)教科版 連接體和臨界極值問題一、選擇題(12題為單項選擇題,35題為多項選擇題)1.如圖1所示,A、B兩個物體疊放在一起,靜止在粗糙水平地面上,物體B與水平地面間的動摩擦因數(shù)10.1,物體A與B之間的動摩擦因數(shù)20.2。已知物體A的質量m2 kg,物體B的質量M3 kg,重力加速度g取10 m/s2?,F(xiàn)對物體B施加一個水平向右的恒力F,為使物體A與物體B相對靜止,則恒力的最大值是(物體間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()圖1A20 N B15 N C10 N D5 N解析對物體A、B整體,由牛頓第二定律,F(xiàn)ma
2、x1(mM)g(mM)a;對物體A,由牛頓第二定律,2mgma;聯(lián)立解得Fmax(mM)(12)g,代入相關數(shù)據(jù)得Fmax15 N,選項B正確。答案B2如圖2所示,有材料相同的P、Q兩物塊通過輕繩相連,并在拉力F作用下沿斜面向上運動,輕繩與拉力F的方向均平行于斜面。當拉力F一定時,Q受到繩的拉力()圖2A與斜面傾角有關B與動摩擦因數(shù)有關C與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關D僅與兩物塊質量有關解析設P、Q的質量分別為m1、m2,Q受到繩的拉力大小為T,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,根據(jù)牛頓第二定律,對整體分析,有F(m1m2)gsin (m1m2)gcos (m1m2)a;對Q分析:有Tm2gsin m2gcos
3、 m2a,解得TF,可見Q受到繩的拉力T與斜面傾角、動摩擦因數(shù)和系統(tǒng)運動狀態(tài)均無關,僅與兩物塊質量和F有關,選項D正確。答案D3(2016濟南十校聯(lián)考)如圖3所示,質量為m1和m2的兩物塊放在光滑的水平地面上。用輕質彈簧將兩物塊連接在一起。當用水平力F作用在m1上時,兩物塊均以加速度a做勻加速運動,此時,彈簧伸長量為x;若用水平力F作用在m1上時,兩物塊均以加速度a2a做勻加速運動,此時彈簧伸長量為x。則下列關系正確的是()圖3AF2F Bx2xCF2F Dx2x解析取m1和m2為一整體,應用牛頓第二定律可得:F(m1m2)a。彈簧的彈力Tkx。當兩物塊的加速度增為原來的2倍,拉力F增為原來的
4、2倍,T增為原來的2倍,彈簧的伸長量也增為原來的2倍,故A、B正確。答案AB4(2015海南單科,9)如圖4,升降機內(nèi)有一固定斜面,斜面上放一物塊。開始時,升降機做勻速運動,物塊相對于斜面勻速下滑。當升降機加速上升時()圖4A物塊與斜面間的摩擦力減小B物塊與斜面間的正壓力增大C物塊相對于斜面減速下滑D物塊相對于斜面勻速下滑解析當升降機加速上升時,物體有豎直向上的加速度,則物塊與斜面間的正壓力增大,根據(jù)滑動摩擦力公式fN可知物體與斜面間的摩擦力增大,故A錯誤,B正確;設斜面的傾角為,物體的質量為m,當勻速運動時有mgsin mgcos ,即sin cos 。當物體以加速度a向上加速運動時,有Nm
5、(ga)cos ,fm(ga)cos ,因為sin cos ,所以m(ga)sin m(ga)cos ,故物體仍相對斜面勻速下滑,C錯誤,D正確。答案BD5(2016湖北黃岡模擬)如圖5甲所示,一輕質彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接),初始時物體處于靜止狀態(tài),現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運動,拉力F與物體位移x的關系如圖乙所示(g10 m/s2),下列結論正確的是()圖5A物體與彈簧分離時,彈簧處于原長狀態(tài)B彈簧的勁度系數(shù)為750 N/mC物體的質量為2 kgD物體的加速度大小為5 m/s2解析物體與彈簧分離時,彈簧的彈力為零,輕彈簧無形變
6、,所以選項A正確;從圖中可知ma10 N,ma30 Nmg,解得物體的質量為m2 kg,物體的加速度大小為a5 m/s2,所以選項C、D正確;彈簧的勁度系數(shù)k N/m500 N/m,所以選項B錯誤。答案ACD二、非選擇題6(2016四川廣元三診)如圖6所示,固定斜面上放一木板PQ,木板的Q端放置一可視為質點的小物塊,現(xiàn)用輕細線的一端連接木板的Q端,保持與斜面平行,繞過定滑輪后,另一端可懸掛鉤碼,鉤碼距離地面足夠高。已知斜面傾角30,木板長為L,Q端距斜面頂端距離也為L,物塊和木板的質量均為m,兩者之間的動摩擦因數(shù)為1。若所掛鉤碼質量為2m,物塊和木板能一起勻速上滑;若所掛鉤碼質量為其他不同值,物塊和木板有可能發(fā)生相對滑動。重力加速度為g,不計細線與滑輪之間的摩擦,設接觸面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。圖6(1)木板與斜面間的動摩擦因數(shù)2;(2)物塊和木板發(fā)生相對滑動時,所掛鉤碼質量m應滿足什么條件?解析(1)整個系統(tǒng)勻速時對鉤碼:2mgT對物塊和木板:T2mgsin 22mgcos 解得:2(2)要使二者發(fā)生相對滑動,則需木板的加速度a1大于物塊的加速度a2。對物塊:1mgcos mgsin ma2解得:a2g對木板:Tmgsin 1mgcos 22mgcos ma1對鉤碼:mgTma1解得:a1g聯(lián)立解得:mm答案(1)(2)mm