高考物理一轮复习专题12牛顿运动定律的综合应用(测)(含解析).pdf
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1、专题 12 牛顿运动定律的综合应用(测) 【满分: 110 分时间: 90 分钟】 一、选择题 ( 本大题共12 小题,每小题5 分,共 60 分。 在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合 题目要求; 912 题有多项符合题目要求。全部选对的得5 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分。 ) 1如图所示,物块A放在木板B上,A、B的质量均为m,A、B之间的动摩擦因数为 ,B与地面之间的动 摩擦 因数为 3 。若将水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时A的 加速度为a1;若将水平力作用 在B上,使B刚好要相对A滑动,此时B的加速度为a2,则a1与a2的比为:() A1 : l
2、B2 : 3 C1 : 3 D 3 : 2 【答案】 C 【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用习题,关键是弄清两个物体恰好不发生相对滑动的临界态满足的 关系,此时只靠摩擦力运动的物体所受的摩擦力达到最大值,根据牛顿第二定律对此物体列出方程即可求 解加速度的值. 2如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜 面下滑 . 关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式. 要判断这四个表达式是否合理, 你可以不必进行复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性根据 你的判断,下述表达式中可能正确的是:() A 2 s
3、in sin Mmg Mm B. 2 sin sin Mmg Mm C. 2 cos sin Mmg Mm D. 2 cos sin Mmg Mm 【答案】 D 【名师点睛】由于斜面是在光滑的水平面上,并没有固定,物体与斜面相互作用会使斜面后退,由于斜面 后退,物体沿着斜面下滑路线与地面夹角大于,与物体沿着固定斜面下滑截然不同 3利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实验时,把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处, 然后小球由静止释放,同时开始计时,利用传感器和计算机获得弹性绳的拉力随时间的变化如图乙所示。 根据图像提供的信息,下列说法正确的是:() A 12 tt、时刻小球的速度最大 B
4、 25 tt、时刻小球的动能最小 C 34 tt、时刻小球的运动方向相同 D 4376 tttt 【答案】 B 【解析】 把小球举高到绳子的悬点O处,让小球自由下落, 1 t时刻绳子刚好绷紧,此时小球所受的重力大于 绳子的拉力,小球向下做加速运动,当绳子的拉力大于重力时,小球才开始做减速运动, 2 t时刻绳子的拉 力最大,小球运动到最低点,速度为零,所以 1 t与 4 t时刻绳子刚好绷紧,小球速度不是最大, 2 t时刻小球 的速度为零,故A错误; 25 tt、时刻小球都到达最低点,速度为零,动能都为零,最小,故B正确; 3 t时刻 小球下落,速度方向向上, 4 t时刻小球速度向下, 34 tt
5、,时刻小球的运动方向相反,故C错误; 4 t与 3 t时间 内与 7 t与 6 t时间内小球都做竖直上抛运动,由于 3 t时刻的速度大于 6 t时刻的速度,由竖直上抛运动的时间 0 2 t g v 知, 4 t与 3 t之差大于 7 t与 6 t之差,故D错误。 【名师点睛】 把小球举高到绳子的悬点O处,让小球自由下落, 1 t与 4 t时刻绳子刚好绷紧,分析小球的运动 情况,判断什么时刻小球的速度最大,当绳子的拉力最大时,小球运动到最低点,绳子也最长。 4如图所示,质量为M=10kg 的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F=10N的水平恒力。当小 车向右运动的速度达到2.8m/s 时
6、,在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg 的小黑煤块(小黑煤块视为质点且初 速度为零),煤块与小车间动摩擦因数 0.20 。假定小车足够长。则下列说法正确的是:() A.煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动 . 小车一直做加速度不变的匀加速直线运动 . 煤块在 3s 内前进的位移为9m . 小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为4m 【答案】 D 【名师点睛】该题是相对运动的典型例题,是牛顿第二定律的应用问题;解题时要认真分析两个物体的受 力情况,正确判断两物体的运动情况,再根据运动学基本公式求解,难度适中. 5 如图 1 所示,水平地面上有一静止平板车,车上放一质量为m的物块
7、,物块与平板车的动摩擦因数为0.2 , t=0 时,车开始沿水平面做直线运动,其v-t图像如图2 所示。 g 取 10m/s 2,平板车足够长,则物块运动的 v-t图像为:() 【答案】 C 【 名师点睛】此题考查牛顿第二定律的应用;关键是分析物体与车的相对运动情况,从而根据运动情况来 确定受力情况,并掌握牛顿第二定律的应用,注意分清研究对象,同时掌握读取图象信息的能力。此题是 中等题 . 6如图甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平力F,Ft图象如图乙所示,两物 体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,规定水平向右为正方向,则下列说法正确的是: () A两物体在4
8、s 时改变运动方向 B在 1 s 3 s 时间内两物体间摩擦力为零 C6 s 时两物体的速度为零 DB物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同 【答案】 D 【解析】对整体分析,整体的加速度与F 的方向相同, 4s 时两个物体受到的力最大,但力F 方向依然向右, 故加速度方向依然向右,速度方向与加速度方向相同,速度继续增大,方向向右,故A错误;在1 s 3 s 时间内两物体间摩擦力的方向与加速度方向相同,根据牛顿第二定律可知:在1 s 3 s 时间内两物体AB 受到合外力,故整体向右做匀加速运动,AB保持相对静止,故B在方向向右的摩擦力作用下做匀加速直线 运动,故B错误;由图分析可知,物体一直
9、向右做加速运动,在6s 末时速度最大,故C错误;在这段时间 内两物体AB受到向右的外力,根据牛顿第二定律可知整体向右做加速运动,AB保持相对静止,故B在摩擦 力作用下向右做加速直线运动,故两物体间摩擦力方向与外力F 方向一致,故D正确;故选D. 甲乙 【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用题;解决本题的关键会根据物体的受力情况判断物体的运动 情况,由于两个物体始终相对静止,故可以通过对整体加速度的变化,得知B物体加速度的变化,再根据 牛顿第二定律得出摩擦力的变化;注意整体法和隔离法的运用。 7如图所示,质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上,在斜面顶端将一质量为m的物体,以一定的初速 度从A
10、点沿平行斜面的方向推出,物体m沿斜面向下做减速运动,在减速运动过程中,下列有关说法中正 确的是:() A地面对木楔的支持力大于(Mm)gB 地面对木楔的支持力小于(Mm)g C地面对木楔的支持力等于(Mm)gD 地面对木楔的摩擦力为0 【答案】 A 【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用习题;关键是利用整体的思想,分析木块的加速度沿水平和竖直 两个方向的分量,根据失重和超重知识解答;整体法解题很方便快捷,同学解题时可以加以尝试. 8如图所示,质量为M4 kg 的木板A长L 1 m,静止放在光滑的水平地面上,其右端静置一质量为m 1 kg 的小滑块B(可视为质点) ,它与木板A之间的动摩擦因数0.
11、4 。现用水平恒力F28 N 向右拉木 板,使小滑块B能从木板A上滑下来。木板A和小滑块B的加速度大小分别为aA、aB,速度大小分别为vA、 vB,重力加速度g取 10 m s 2,则从开始运动到小滑块 B滑下木板的过程中,下列图象正确的是:() 【答案】 C 【解析】对m水平方向进行受力分析有:fm= mg=maB;代入数据解得:aB=4m/s 2;对木板在水平方向受力分 析有:F-f m=MaA; 代入数据解得: aA=6m/s 2; 当小滑块刚掉下时, 二者之间的位移关系有:2211 22 AB a ta tL 解得: t=1s ,故 A错误 B错误;二者离开时,vA=61m/s=6m/
12、s,vB=41m/s=4m/s,故 C正确, D错误;故 F A B 选 D. 【名师点睛】本题是牛顿第二定律的应用以及物理图像的问题;关键是选取不同的研究对象受力分析,应 用牛顿第二定律求解两物体的加速度,然后根据运动学公式及两者的位移关系求解离开的时间及速度即可 进行判断 . 9如图所示为粮袋的传送带装置,已知AB间的长度为L,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速 度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在A点将粮袋由静止放上,以下说法正确的 是( 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) :() A粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小 B若L足够大,粮袋最终将一定以速度
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