高考物理一輪復(fù)習(xí) 3-2牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用同步檢測(cè)試題1在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)如圖101所示，在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是()圖101A曉敏同學(xué)所受的重力變小了B曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下解析：曉敏在這段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力變小了，而曉敏的重力沒(méi)有改變，A選項(xiàng)錯(cuò)；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，大小一定相等，B選項(xiàng)錯(cuò)；以豎直向下為正方向，有：mgFma，解得a，方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，C選項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確答案：D圖1022(多選題)如圖102所示，bc為固定在車(chē)上的水平橫桿，物塊M串在桿上，靠摩擦力保持相對(duì)桿靜止，M又通過(guò)細(xì)線(xiàn)懸吊著一個(gè)小鐵球m，此時(shí)小車(chē)正以大小為a的加速度向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而M、m均相對(duì)小車(chē)靜止，細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為，小車(chē)的加速度逐漸增大，M始終和小車(chē)保持相對(duì)靜止，當(dāng)加速度增加到2a時(shí)()A橫桿對(duì)M的摩擦力增加到原來(lái)的2倍B橫桿對(duì)M的彈力不變C細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角增加到原來(lái)的2倍D細(xì)線(xiàn)的拉力增加到原來(lái)的2倍解析：對(duì)m有Fsinma，F(xiàn)cosmg.對(duì)M有FfFsinMa，F(xiàn)NMgFcos.解得摩擦力Ff(Mm)a，F(xiàn)N(Mm)g，agtan，可判斷，A、B正確答案：AB圖1033(多選題)xx·浙江省溫州十校聯(lián)考如圖103所示，在光滑水平面上有一靜止小車(chē)，小車(chē)質(zhì)量為M5 kg，小車(chē)上靜止地放置著質(zhì)量為m1 kg的木塊，木塊和小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，用水平恒力F拉動(dòng)小車(chē)，下列關(guān)于木塊的加速度am和小車(chē)的加速度aM，可能正確的有()Aam1 m/s2, aM1 m/s2Bam1 m/s2, aM2 m/s2Cam2 m/s2, aM4 m/s2Dam3 m/s2, aM5 m/s2解析：對(duì)上面的木塊受力分析，在水平方向只可能有摩擦力，因此其加速度ag2 m/s2，D錯(cuò)若小車(chē)和物塊加速度不相等，則摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，則有木塊加速度ag2 m/s2，B錯(cuò)若二者沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則加速度相等且加速度小于g2 m/s2A對(duì)若發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則木塊加速度ag2 m/s2，小車(chē)加速度大于木塊加速度，C對(duì)答案：AC4xx·四川省成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考如圖104甲所示，當(dāng)A、B兩物塊放在光滑的水平面上時(shí)，用水平恒力F作用于A的左端，使A、B一起向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a1，A、B間的相互作用力的大小為N1.如圖乙所示，當(dāng)A、B兩物塊放在固定光滑斜面上時(shí)，此時(shí)在恒力F作用下沿斜面向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a2，A、B間的相互作用力的大小為N2，則有關(guān)a1、a2和N1、N2的關(guān)系正確的是()甲乙圖104Aa1a2，N1N2Ba1a2，N1N2Ca1a2，N1N2 Da1a2，N1N2解析：對(duì)于圖甲，根據(jù)牛頓第二定律，整體加速度a1，對(duì)B隔離分析，A對(duì)B的作用力N1mBa2；對(duì)于圖乙，由牛頓第二定律，整體的加速度a2gsin，對(duì)B隔離分析，有：N2mBgsinmBa2，解得：N2.知a1>a2，N1N2.故D正確，A、B、C錯(cuò)誤答案：D圖1055xx·浙江省溫州十校聯(lián)考質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體用一個(gè)未發(fā)生形變的彈簧連接，如圖105所示，讓它們從高處同時(shí)自由下落，則下落過(guò)程中彈簧發(fā)生的形變是(不計(jì)空氣阻力)()A若m1m2，則彈簧將被壓縮B若m1m2，則彈簧將被拉長(zhǎng)C只有m1m2，彈簧才會(huì)保持原長(zhǎng)D無(wú)論m1和m2為何值，彈簧長(zhǎng)度均不變解析：假設(shè)彈簧長(zhǎng)度變長(zhǎng)，則m1受到向下的彈力和自身重力，加速度a>g，而m2受到向上的彈力和自身重力，加速度a<g，二者加速度不相等，不可能保持穩(wěn)定，因此不可能伸長(zhǎng)；假設(shè)壓縮則有m1受到向上的彈力和自身重力，加速度a<g，而m2受到向下的彈力和自身重力，加速度a>g，二者加速度不相等，不可能保持穩(wěn)定，因此不可能壓縮所以無(wú)論m1和m2為何值，彈簧長(zhǎng)度均不變，D對(duì)答案：D圖1066直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖106所示設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的二次方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力B箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”解析：對(duì)箱子(包括箱內(nèi)物體)有Mgkv2Ma，對(duì)箱內(nèi)物體有mgFNma，由以上兩式可得，隨著速度的增大，F(xiàn)N增大當(dāng)a0時(shí)FN達(dá)到最大FNmaxmg，綜上所述，C正確答案：C圖1077(多選題)如圖107所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長(zhǎng)為12 m的豎立在地面上的鋼管往下滑已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60 kg，他從鋼管頂端由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3 s，g取10 m/s2，那么該消防隊(duì)員()A下滑過(guò)程中的最大速度為4 m/sB加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為12C加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為17D加速與減速過(guò)程的位移之比為14解析：a1t1vmaxa2t2，利用a12a2得t1t212，B正確；下滑的最大速度vmax28 m/s，A錯(cuò)誤；加速過(guò)程中有mgFf1ma1，減速過(guò)程中有Ff2mgma2，而a18 m/s2，a24 m/s2，所以Ff1Ff217，C正確；加速過(guò)程與減速過(guò)程的平均速度相等，則其位移x1 t1，x2 t2，x1x2t1t212，D錯(cuò)誤答案：BCB組能力提升8(多選題)xx·四川省瀘州市天立學(xué)校如圖108所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，小球被水平擋板P托住使彈簧長(zhǎng)度恰為自然長(zhǎng)度(小球與擋板不粘連)，然后使擋板P以恒定的加速度a(a<g)豎直向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程，用t表示與擋板分離所經(jīng)歷的時(shí)間，用x表示小球速度最大時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，則()圖108At Bt Cx0 Dx解析：小球與擋板之間彈力為零時(shí)分離，此時(shí)小球的加速度仍為a，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得mgkxma，xat2，解得t ，A正確；小球速度最大時(shí)合力為零，x，D正確答案：AD圖1099xx·北京師范大學(xué)附中月考粗糙水平面上放有P、Q兩個(gè)木塊，它們的質(zhì)量依次為m1、m2，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)依次為1、2.分別對(duì)它們施加水平拉力F，它們的加速度a隨拉力F變化的規(guī)律如圖109所示下列判斷正確的是()Am1>m2，1>2 Bm1>m2，1<2Cm1<m2，1>2 Dm1<m2，1<2圖1010解析：木塊在水平面受到拉力和摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律有aFg，結(jié)合加速度a隨拉力F變化的圖象，a­F斜率代表，圖象Q的斜率大，即m1>m2，縱軸的截距是g，把圖象延長(zhǎng)得到縱軸截距如圖1010，Q截距絕對(duì)值大說(shuō)明2>1，故B對(duì)答案：B10如圖1011甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶若從小物塊滑上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v­t圖象(以地面為參考系)如圖1011乙所示已知v2v1，則()甲乙圖1011At2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大Bt2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用解析：本題考查受力分析、牛頓第二定律和速度圖象，意在考查考生應(yīng)用牛頓第二定律并結(jié)合v­t圖象分析傳送帶模型的能力小物塊對(duì)地速度為零時(shí)，即t1時(shí)刻，向左離開(kāi)A處最遠(yuǎn)t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶靜止，此時(shí)不再相對(duì)傳送帶滑動(dòng)，所以從開(kāi)始到此刻，它相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離最大.0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，方向始終向右，大小不變t2時(shí)刻以后相對(duì)傳送帶靜止，故不再受摩擦力作用，B正確答案：B圖101211xx·江蘇省淮安市楚州中學(xué)測(cè)試如圖1012所示，質(zhì)量M4 kg的小車(chē)放在光滑的水平面上，在小車(chē)左端加一水平推力F6 N，當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到2 m/s時(shí)，在小車(chē)前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量m1 kg的小物塊，物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，小車(chē)足夠長(zhǎng)(g取10 m/s2)，求(1)放上小物塊后，小物塊及小車(chē)的加速度各為多大？(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？(3)從小物塊放上小車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)t3 s小物塊通過(guò)的位移大小為多少？ 解析：(1)物塊的加速度amg2 m/s2小車(chē)的加速度aM1 m/s2(2)由amt1v0aMt1得t12 s(3)在開(kāi)始2 s內(nèi)小物塊的位移s1amt4 m2 s末的速度vamt14 m/s在接下來(lái)的1 s物塊與小車(chē)相對(duì)靜止，一起做加速運(yùn)動(dòng)且加速度a1.2 m/s2這1 s內(nèi)的位移s2vtat4.6 m通過(guò)的總位移ss1s28.6 m.答案：(1)2 m/s21 m/s2(2)2 s(3)8.6 m圖101312xx·大慶市質(zhì)量檢測(cè)如圖1013所示，A、B是兩個(gè)質(zhì)量均為m1 kg的小球，兩球由長(zhǎng)L4 m的輕桿相連組成系統(tǒng)水平面上的P、Q兩點(diǎn)間是一段長(zhǎng)度為4.5 m粗糙平面，其余部分表面光滑，球A、B與PQ段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2.最初，A和B分別靜止在P點(diǎn)兩側(cè)，離P點(diǎn)的距離均為L(zhǎng)/2.球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿質(zhì)量現(xiàn)對(duì)B球施加一水平向右F4 N的拉力，取g10 m/s2，求：(1)A球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的速度大??；(2)若當(dāng)A球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)立即撤去F，最后A、B球靜止，A球靜止時(shí)與Q點(diǎn)的距離解析：(1)設(shè)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a1，由牛頓第二定律有Fmg2ma1解得a11 m/s2設(shè)A球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度為v1，則v2a1(L/2)得v12 m/s.(2)設(shè)A、B在P、Q間做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為a2，則有2mg2ma2a2g2 m/s2當(dāng)A球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)拉力F撤去，但系統(tǒng)將繼續(xù)滑行，設(shè)當(dāng)B到達(dá)Q時(shí)滑行的距離為x1，速度為v2，則有x1xPQL0.5 m由vv2a2x1解得v2 m/s因?yàn)関2>0，故知B球?qū)⑼ㄟ^(guò)Q點(diǎn)，做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)加速度大小為a3.則有mg2ma3a31 m/s2設(shè)系統(tǒng)繼續(xù)滑行x2后靜止，則有0v2a3x2可得x21 m即A球靜止時(shí)與Q點(diǎn)的距離xxPQx1x23 m答案：(1)2 m/s(2)3 m13小球在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它將受到流體阻礙運(yùn)動(dòng)的粘滯阻力實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)小球相對(duì)流體的速度不太大時(shí)，粘滯阻力F6vr，式中r為小球的半徑，v為小球相對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的速度，為粘滯系數(shù)，由液體的種類(lèi)和溫度而定，現(xiàn)將一個(gè)半徑r1.00 mm的鋼球，放入常溫下的甘油中，讓它下落，已知鋼球的密度8.5×103 kg/m3，常溫下甘油的密度01.3×103 kg/m3，甘油的粘滯系數(shù)0.80(g取10 m/s2)(1)鋼球從靜止釋放后，在甘油中做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？(2)當(dāng)鋼球的加速度ag/2時(shí)，它的速度多大？(3)鋼球在甘油中下落的最大速度vm是多少？解析：(1)鋼球在甘油中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增加鋼球受的粘滯阻力增加，而導(dǎo)致鋼球受的合外力減小，所以加速度減小，最終加速度為零，鋼球勻速運(yùn)動(dòng)(2)鋼球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受浮力：F浮0gV球粘滯阻力F和重力mg，由牛頓第二定律得：mgF浮Fma即：V球g0V球g6vrV球代入數(shù)值解得：v8.2×103 m/s.(3)鋼球達(dá)最大速度時(shí)加速度為零則：V球g0V球g6vmr0代入數(shù)值解得：vm2×102 m/s.答案：(1)加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)(2)8.2×103 m/s(3)2×102 m/sC組難點(diǎn)突破14(多選題)xx·豫東、豫北十校聯(lián)考三如圖1014所示，圖1014沿平直公路行駛的小車(chē)內(nèi)有一傾角為37°的粗糙固定斜面，上面放一物塊，當(dāng)小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)物塊與斜面始終保持相對(duì)靜止，若物塊受到的摩擦力與支持力相等，則小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(sin37°0.6，重力加速度為g)()A向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為gB向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為gC向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為7gD向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為7g解析：圖1015若物塊受到的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律得fmgsinmacosmgcosFNmasin依題意知FNf，聯(lián)立解得ag，方向水平向右，故A錯(cuò)，B正確；同理可得物塊受到的摩擦力沿斜面向下時(shí)，a7g，方向水平向左，故C錯(cuò)，D正確答案：BD