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2019-2020年高考物理二輪復習 考前保溫訓練1 相互作用和牛頓運動定律（含解析） 1．(多選)下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是(　　) A．作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速 B．作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速 C．作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速 D．作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速 答案：CD 解析：摩擦力總是阻礙物體的相對運動(或相對運動趨勢)，而物體間的相對運動與物體的實際運動無關(guān)．當摩擦力的方向與物體的運動方向一致時，摩擦力是動力，方向相反時為阻力，故C、D項正確． 2．如圖所示，小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球．當小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是(　　) A．細繩一定對小球有拉力的作用 B．輕彈簧一定對小球有彈力的作用 C．細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力 D．細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力 答案：D 解析：若小球與小車一起勻速運動，則細繩對小球無拉力；若小球與小車有向右的加速度a＝gtan α，則輕彈簧對小球無彈力，D正確． 3．如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中B受到的摩擦力(　　) A．方向向左，大小不變 B．方向向左，逐漸減小 C．方向向右，大小不變 D．方向向右，逐漸減小 答案：A 解析：B向右做勻減速直線運動，加速度大小不變、方向向左，故所受摩擦力的方向向左，大小不變，即A正確，B、C、D均錯誤． 4．如圖所示，與水平面夾角為30的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0 kg的物體．細繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連．物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9 N．關(guān)于物體受力的判斷(取g＝9.8 m/s2)，下列說法正確的是(　　) A．斜面對物體的摩擦力大小為零 B．斜面對物體的摩擦力大小為4.9 N，方向沿斜面向上 C．斜面對物體的支持力大小為4.9 N，方向豎直向上 D．斜面對物體的支持力大小為4.9 N，方向垂直斜面向上 答案：A 解析：物體重力在斜面方向上的分力：Gx＝mgsin 30＝4.9 N，由此可推斷f＝0，即A正確，B錯誤．物體重力在垂直斜面方向上的分力：Gy＝ mgcos 30＝4.9 N，方向垂直斜面向下，即支持力大小為4.9 N，方向垂直斜面向上，故C、D均錯誤． 5．如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為α，重力加速度為g.若接觸面間的摩擦力忽略不計，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為(　　) A.　　　 B. C.mgtan α　　　 D.mgcot α 答案：A 解析：石塊受力如圖所示，由對稱性可知兩側(cè)面所受彈力大小相等，設(shè)為FN，由三力平衡可知四邊形OABC為菱形，故△ODC為直角三角形，且∠OCD＝α，則由mg＝FNsin α可得FN＝，故A正確． 6．(多選)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖所示．P、Q均處于靜止狀態(tài)，則下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．P受4個力 B．Q受3個力 C．若繩子變長，繩子的拉力將變小 D．若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大 答案：AC 解析：先研究Q，水平方向上Q受墻壁和小球P的彈力而平衡，豎直方向上Q受重力和P對它的豎直向上的摩擦力而平衡，故Q受到的靜摩擦力始終等于其重力，選項B、D錯誤；再研究P，P受重力、繩子拉力、Q對它的支持力和豎直向下的摩擦力作用，選項A正確；以P、O整體為研究對象，設(shè)繩子與墻壁之間的夾角為θ，若繩子變長，θ將變小，根據(jù)平衡條件在豎直方向上有：Fcos θ＝G總，則繩子的拉力將變小，選項C正確． 7．如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有(　　) A．a(chǎn)1＝0，a2＝g B．a(chǎn)1＝g，a2＝g C．a(chǎn)1＝0，a2＝g D．a(chǎn)1＝g，a2＝g 答案：C 解析：木板抽出前，由平衡條件可知彈簧被壓縮產(chǎn)生的彈力大小為mg.木板抽出后瞬間，彈簧彈力保持不變，仍為mg.由平衡條件和牛頓第二定律可得a1＝0，a2＝g.答案為C. 8.(多選)如圖甲為應用于機場和火車站的安全檢查儀，用于對旅客的行李進行安全檢查．其傳送裝置可簡化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持v＝1 m/s的恒定速率運行．旅客把行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離為2 m，取g＝10 m/s2.若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v＝1 m/s的恒定速率平行于傳送帶運動到B處取行李，則(　　) 　 甲　　　　　　　　　　　乙 A．乘客與行李同時到達B處 B．乘客提前0.5 s到達B處 C．行李提前0.5 s到達B處 D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2 s才能到達B處 答案：BD 解析：行李放在傳送帶上，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．加速度為a＝μg＝1 m/s2，歷時t1＝＝1 s與傳送帶達到共同速度，位移x1＝t1＝0.5 m，此后行李勻速運動歷時t2＝＝1.5 s到達B處，共用時間2.5 s；乘客到達B處歷時t2＝＝2 s，故B正確，A、C錯誤．若傳送帶速度足夠大，行李一直加速運動，最短運動時間tmin＝ s＝2 s，D正確． 9．如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A、B用一輕質(zhì)繩相連置于粗糙水平面上，用一水平力F(F＝kt，k為大于0的常數(shù))向右拉A，已知A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)相等且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，繩的承受力足夠大，則下列關(guān)于繩中彈力大小FN隨時間t的變化關(guān)系的圖象中正確的是(　　) 答案：A 解析：當μm1g≥F＝kt時，繩中無彈力，C錯；當μ(m1＋m2)g≥kt>μm1g時，由力的平衡知FN＋μm1g＝kt，即FN與時間成線性關(guān)系，當F>μ(m1＋m2)g時，A、B一起向右加速，a＝，而FN－μm2g＝m2a，聯(lián)立得FN＝kt，即FN隨時間變化的圖線是一條過原點的直線，A對，B、D錯． 10．中央電視臺推出了一個游戲節(jié)目——推礦泉水瓶．選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不能停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失?。浜喕Ｐ腿鐖D所示，AC是長度為L1＝5 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域．已知BC長度為L2＝1 m，瓶子質(zhì)量為m＝0.5 kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20 N，瓶子沿AC做直線運動，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(取g＝10 m/s2) (1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？ (2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？ 答案：(1) s　(2)0.4 m 解析：(1)要想游戲獲得成功，瓶滑到C點速度正好為零時，推力作用時間最長，設(shè)最長作用時間為t1，有推力作用時瓶做勻加速運動，設(shè)加速度為a1，t1時刻瓶的速度為v，推力停止作用后瓶做勻減速運動，設(shè)此時加速度大小為a2，由牛頓第二定律得： F－μmg＝ma1 μmg＝ma2 加速運動過程中的位移x1＝ 減速運動過程中的位移x2＝ 位移關(guān)系滿足：x1＋x2＝L1 又：v＝a1t1 由以上各式解得：t1＝ s. (2)要想游戲獲得成功，瓶滑到B點速度正好為零時，推力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則： ＋＝L1－L2 v′2＝2a1d 聯(lián)立解得：d＝0.4 m. 11．如圖所示，一兒童玩具船靜止在水平地面上，一個兒童用與水平面成53角的恒力拉著船沿水平面運動，已知拉力F＝4.0 N，玩具船的質(zhì)量m＝0.5 kg，經(jīng)過時間t＝2.0 s，船移動的距離x＝4.2 m，這時兒童松開手，船又滑行了一段距離后停下(取g＝10 m/s2，sin 53＝0.8，cos 53＝0.6)． (1)求船與水平地面間的動摩擦因數(shù)以及松開手后船還能運動的距離． (2)若拉力與水平面成53角不變，為使船能始終在地面上運動，求拉力F的取值范圍．若拉力與水平面之間夾角不定，使船能在地面上運動的最小拉力是多少？ 答案：(1)1.176 m　(2)見解析 解析：(1)由牛頓第二定律得 Fcos 53－μ(mg－Fsin 53)＝ma 根據(jù)運動學公式知x＝at2 解得μ＝0.75 松手時船滑行的速度vm＝＝4.2 m/s 松手后船滑行的加速度大小a1＝μg＝7.5 m/s2 滑行距離s＝＝1.176 m. (2)為使船始終在地面上滑行，最小的拉力應使它在地面上勻速運動，由牛頓第二定律得 F1cos 53－μ(mg－F1sin 53)＝0，解得F1＝3.125 N 拉力取最大值時，它的豎直分量等于重力 F2sin 53＝mg，F(xiàn)2＝6.25 N 所以拉力的取值范圍是3.125 N≤F≤6.25 N 取船為研究對象，其在與水平面夾角為θ、斜向右上方的拉力F作用下，沿水平面向右做勻速直線運動，此時，船的受力情況如圖所示，沿兩坐標軸方向列出平衡方程： Fcos θ－f＝0 Fsin θ＋N－mg＝0 考慮到滑動摩擦力f與正壓力N間的關(guān)系f＝μN 由上述三式消去未知量N和f，將F表示為θ的函數(shù)，得F＝ 對上述表達式作變換，得F＝，其中tan α＝μ 由此可知，當θ＝α＝arctan μ時，拉力F可取得最小值 Fmin＝.