2019物理金版大一轮精练:第3章 45分钟高考热点练(三) 牛顿运动定律 Word版含解析.pdf
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1、45 分钟高考热点练(三) 牛顿运动定律 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 热点一 动力学中的图象问题分析 1 (多选)如图甲所示, 静止在水平地面上的物块 A, 受到水平拉力 F 的作用, F 与时间 t 的关系如图乙所示。 设物块与地面间的最大静摩擦力 Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等, 则 t1t3时间内( ) At1时刻物块的速度为零 Bt2时刻物块的加速度最大 Ct3时刻物块的速度最大 Dt1t3时间内速度先增大后减小 解析 : t1时刻拉力等于最大静摩擦力,物块将要运动,此时物块的速度为零,选项 A 正确 ; t2时刻物块所受的拉力最大,合力也最大,故此时的加速度最
2、大,选项 B 正确 ; t1到 t3 时刻,合力向前,物块一直做加速运动,t3时刻后合力向后,要做减速运动,所以 t3时刻物 块的速度最大,选项 C 正确,D 错误。 答案: ABC 2. (多选)如图所示,一斜面体固定在水平地面上,物块静止在斜面上,物块上端连一轻弹 簧,现用沿斜面向上,大小为 Fkt 的拉力拉轻弹簧的上端,则弹簧的弹力 F弹与物块受到 的摩擦力 Ff随时间变化的图象正确的是(斜面足够长,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑 动摩擦力)( ) 解析: 弹簧的弹力始终等于拉力 F,即 F弹kt,选项 A 正确,选项 B 错误;物块开 始受到的是静摩擦力,且大小为 mgsin ,方向
3、向上,在拉力 F 增大的过程中,静摩擦力的 大小变化满足 FFfmgsin , 随着 F 的增大, 静摩擦力先向上均匀减小到零, 再向下均匀 增大,当增大到等于最大静摩擦力时,再增大拉力,摩擦力变为滑动摩擦力,大小就保持恒 定,因此选项 C 错误,选项 D 正确。 答案: AD 3(2018福建福州质检)如图甲所示,质量 m1 kg 的物块在水平斜面向上的拉力 F 作 用下从静止开始沿斜面向上运动,t0.5 s 时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间 的变化关系图象(v t 图象)如图乙所示,g 取 10 m/s2,求: (1)2 s 内物块的位移大小 x 和通过的路程 L; (2)沿斜面
4、向上运动的两个阶段加速度大小 a1、a2和拉力大小 F。 解析: (1)在 2 s 内,由图乙知: 物块上升的最大距离:x1 21 m1 m 1 2 物块下滑的距离:x2 11 m0.5 m 1 2 所以位移大小 xx1x20.5 m 路程 Lx1x21.5 m (2)由图乙知,所求两个阶段加速度的大小 a14 m/s2 a24 m/s2 设斜面倾角为 ,斜面对物块的摩擦力为 Ff,根据牛顿第二定律有 00.5 s 内:FFfmgsin ma1 051 s 内:Ffmgsin ma2 解得 F8 N 答案: (1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s2 4 m/s2 8 N 热点二 动力学
5、中的连接体 4. 如图所示, 用力 F 推放在光滑水平面上的物体 P、 Q、 R, 使其做匀加速运动, 若 P 和 Q 之间的相互作用力为 6 N,Q 和 R 之间的相互作用力为 4 N,Q 的质量是 2 kg,则 R 的质量 是( ) A2 kg B3 kg C4 kg D5 kg 解析: 在力 F 的作用下 P、Q、R 三物体一起做匀加速运动,设其共同运动的加速度 大小为 a; FN1、FN2分别表示 P、Q 之间和 Q、R 之间的相互作用力大小,Q、R 的质量分别 为 mQ、mR。对 Q、R 整体应用牛顿第二定律得 FN1(mQmR)a 对 R 隔离单独应用牛顿第二定律得 FN2mRa
6、两式相除得,代入数据,整理得 mR4 kg,选项 C 正确。 FN1 FN2 mQmR mR 答案: C 5. 如图所示,一劲度系数为 k 的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为 m 的物块 A,A 放 在质量也为 m 的托盘 B 上,以 FN表示 B 对 A 的作用力,x 表示弹簧的伸长量。初始时,在 竖直向上的力 F 作用下系统静止,且弹簧处于自然状态(x0)。现改变力 F 的大小,使 B 以 的加速度匀加速向下运动(g 为重力加速度,空气阻力不计),此过程中 FN或 F 随 x 变化的 g 2 图象正确的是( ) 解析 : 根据题述,B 以 的加速度匀加速向下运动过程中,选取 A、B 整体
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