2020届高考物理总复习 3-3 牛顿运动定律综合应用针对训练（含解析） 新人教版

牛顿运动定律综合应用(2019年河南洛阳模拟)如图3320所示的装置中，重为4 N的物块用一平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置被固定在测力计上并保持静止，斜面的倾角为30.如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，在烧断细线物块下滑时测力计的读数与稳定时比较()图3320A增大4 N B.增大3 NC减少1 N D.不变解析：设物块的质量为m，斜面质量为m1，整个装置静止时，测力计读数为m1gmgm1g4 N物块下滑的加速度a1gsing，方向沿斜面向下，其竖直分量a1asing，所以物块处于失重状态，其视重为mg3 N，测力计的读数为m1g3 N，所以测力计的示数减小1 N，故选C.答案：C2如图3321所示，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为()图3321A. B.C. D.解析：本题利用牛顿第二定律，先选A、B为一整体，再隔离A物体，求出弹簧的弹力F，由Fkx，即可求得弹簧的伸长量，但是若用极限分析法，可快速得出结果：令F1F2，则两物体静止，FF1F2kx，能满足此条件的结果只有B选项答案：B图33223(2019年山东泰安一模)如图3322，斜面光滑的斜劈静止在水平地面上，放在斜劈上的物体受到平行于斜面向下的力F作用，沿斜面向下运动，斜劈保持静止下列说法正确的是()A地面对斜劈没有摩擦力作用B地面对斜劈的摩擦力方向水平向右C若F增大，地面对斜劈的摩擦力也增大D若F反向，地面对斜劈的摩擦力也反向解析：对于题设的几种情况下，斜面上的物体对斜面的压力方向均垂直斜面向下，且大小也相等，故地面对斜面的摩擦力大小均相等，设斜面的倾斜角为，则物体对斜面的压力为mgcos，该力的水平分力为mgcossin，方向向左，地面对斜面的摩擦力方向水平向右，A错误，B正确；F增大或反向，物体对斜面的压力不变，地面对斜劈的摩擦力没有影响，C、D错误答案：B4(2019年河南洛阳模拟)(多选)如图3323甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，一轻绳跨过斜面顶端的光滑轻质定滑轮，绳两端分别连接小物块A和B，保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图3323乙所示(a1、a2、m0未知)，设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度为g，斜面的倾角为，下列说法正确的是()图3323A若已知，不能求出A的质量B若已知，可求出乙图中m0的值C若未知，可求出乙图中a2的值D若未知，可求出乙图中a1的值解析：据牛顿第二定律对B受力分析得：mgFma对A得：FmAgsinmAa联立得a若已知，由知，不能求出A的质量mA，故A正确当a0时，由式得，m0mAsin，mA未知，m0不能求出，故B错误由式得，m0时，a2gsin，故C错误由式变形得a.当m时，a1g，故D正确答案：AD5如图3324甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的vt图象如图3324乙所示(重力加速度为g)，则()图3324A施加外力前，弹簧的形变量为B外力施加的瞬间，AB间的弹力大小为M(ga)CAB在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值解析：施加外力F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件有2Mgkx，解得x，故A错误；施加外力F的瞬间，对物体B，根据牛顿第二定律有F弹MgFABMa，其中F弹2Mg，解得FABM(ga)，故B正确；由题图乙知，物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v和a，且FAB0，对B有F弹MgMa，解得F弹M(ga)，故C错误；当F弹Mg时，B达到最大速度，故D错误答案：B6. (2019年河南林州市模拟)如图3325所示，一圆环A套在一均匀圆木棒B上，A的长度相对B的长度来说可图3325以忽略不计，A和B的质量都等于m，A和B之间滑动摩擦力为f(fmg)开始时B竖直放置，下端离地面高度为h，A在B的顶端，如图3325所示，让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度反向运动，并且碰撞前后的速度大小相等设碰撞时间很短，不考虑空气阻力，在B再次着地前，A、B不分离(1)请描述在从开始释放到B再次着地前的过程中，A、B各自的运动情况，并解出匀变速运动时的加速度大小；(2)B至少应该多长？解析：(1)释放后A和B相对静止一起做自由落体运动，加速度大小都为ag，B与地面碰撞后，A继续向下做匀加速运动，加速度大小aA，B竖直向上做匀减速运动，加速度大小aB，B速度减为零后，继续以加速度aB向下运动(2)B着地前瞬间的速度为v1，B与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需时间为t，在此时间内A的位移xv1taAt2，要使B再次着地前A不脱离B，木棒长度L必须满足条件Lx，联立以上各式，解得L.答案：(1)见解析(2)5