高考物理一轮复习 3-2牛顿运动定律的应用同步检测试题

高考物理一轮复习 3-2牛顿运动定律的应用同步检测试题1在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计如图101所示，在这段时间内下列说法中正确的是()图101A晓敏同学所受的重力变小了B晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C电梯一定在竖直向下运动D电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下解析：晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A选项错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B选项错；以竖直向下为正方向，有：mgFma，解得a，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C选项错，D选项正确答案：D图1022(多选题)如图102所示，bc为固定在车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为，小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时()A横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍B横杆对M的弹力不变C细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D细线的拉力增加到原来的2倍解析：对m有Fsinma，Fcosmg.对M有FfFsinMa，FNMgFcos.解得摩擦力Ff(Mm)a，FN(Mm)g，agtan，可判断，A、B正确答案：AB图1033(多选题)xx浙江省温州十校联考如图103所示，在光滑水平面上有一静止小车，小车质量为M5 kg，小车上静止地放置着质量为m1 kg的木块，木块和小车间的动摩擦因数0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有()Aam1 m/s2, aM1 m/s2Bam1 m/s2, aM2 m/s2Cam2 m/s2, aM4 m/s2Dam3 m/s2, aM5 m/s2解析：对上面的木块受力分析，在水平方向只可能有摩擦力，因此其加速度ag2 m/s2，D错若小车和物块加速度不相等，则摩擦力为滑动摩擦力，则有木块加速度ag2 m/s2，B错若二者没有相对运动，则加速度相等且加速度小于g2 m/s2A对若发生相对运动，则木块加速度ag2 m/s2，小车加速度大于木块加速度，C对答案：AC4xx四川省成都外国语学校月考如图104甲所示，当A、B两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力F作用于A的左端，使A、B一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为a1，A、B间的相互作用力的大小为N1.如图乙所示，当A、B两物块放在固定光滑斜面上时，此时在恒力F作用下沿斜面向上做匀加速直线运动时的加速度大小为a2，A、B间的相互作用力的大小为N2，则有关a1、a2和N1、N2的关系正确的是()甲乙图104Aa1a2，N1N2Ba1a2，N1N2Ca1a2，N1N2 Da1a2，N1N2解析：对于图甲，根据牛顿第二定律，整体加速度a1，对B隔离分析，A对B的作用力N1mBa2；对于图乙，由牛顿第二定律，整体的加速度a2gsin，对B隔离分析，有：N2mBgsinmBa2，解得：N2.知a1a2，N1N2.故D正确，A、B、C错误答案：D图1055xx浙江省温州十校联考质量分别为m1和m2的两个物体用一个未发生形变的弹簧连接，如图105所示，让它们从高处同时自由下落，则下落过程中弹簧发生的形变是(不计空气阻力)()A若m1m2，则弹簧将被压缩B若m1m2，则弹簧将被拉长C只有m1m2，弹簧才会保持原长D无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变解析：假设弹簧长度变长，则m1受到向下的弹力和自身重力，加速度ag，而m2受到向上的弹力和自身重力，加速度ag，二者加速度不相等，不可能保持稳定，因此不可能伸长；假设压缩则有m1受到向上的弹力和自身重力，加速度ag，二者加速度不相等，不可能保持稳定，因此不可能压缩所以无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变，D对答案：D图1066直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图106所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的二次方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是()A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”解析：对箱子(包括箱内物体)有Mgkv2Ma，对箱内物体有mgFNma，由以上两式可得，随着速度的增大，FN增大当a0时FN达到最大FNmaxmg，综上所述，C正确答案：C图1077(多选题)如图107所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑已知这名消防队员的质量为60 kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3 s，g取10 m/s2，那么该消防队员()A下滑过程中的最大速度为4 m/sB加速与减速过程的时间之比为12C加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17D加速与减速过程的位移之比为14解析：a1t1vmaxa2t2，利用a12a2得t1t212，B正确；下滑的最大速度vmax28 m/s，A错误；加速过程中有mgFf1ma1，减速过程中有Ff2mgma2，而a18 m/s2，a24 m/s2，所以Ff1Ff217，C正确；加速过程与减速过程的平均速度相等，则其位移x1 t1，x2 t2，x1x2t1t212，D错误答案：BCB组能力提升8(多选题)xx四川省泸州市天立学校如图108所示，劲度系数为k的轻弹簧下端系一个质量为m的小球A，小球被水平挡板P托住使弹簧长度恰为自然长度(小球与挡板不粘连)，然后使挡板P以恒定的加速度a(am2，12 Bm1m2，12Cm12 Dm1m2，1m2，纵轴的截距是g，把图象延长得到纵轴截距如图1010，Q截距绝对值大说明21，故B对答案：B10如图1011甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图1011乙所示已知v2v1，则()甲乙图1011At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：本题考查受力分析、牛顿第二定律和速度图象，意在考查考生应用牛顿第二定律并结合vt图象分析传送带模型的能力小物块对地速度为零时，即t1时刻，向左离开A处最远t2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大.0t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变t2时刻以后相对传送带静止，故不再受摩擦力作用，B正确答案：B图101211xx江苏省淮安市楚州中学测试如图1012所示，质量M4 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F6 N，当小车向右运动的速度达到2 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量m1 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数0.2，小车足够长(g取10 m/s2)，求(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大？(2)经多长时间两者达到相同的速度？(3)从小物块放上小车开始，经过t3 s小物块通过的位移大小为多少？ 解析：(1)物块的加速度amg2 m/s2小车的加速度aM1 m/s2(2)由amt1v0aMt1得t12 s(3)在开始2 s内小物块的位移s1amt4 m2 s末的速度vamt14 m/s在接下来的1 s物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度a1.2 m/s2这1 s内的位移s2vtat4.6 m通过的总位移ss1s28.6 m.答案：(1)2 m/s21 m/s2(2)2 s(3)8.6 m图101312xx大庆市质量检测如图1013所示，A、B是两个质量均为m1 kg的小球，两球由长L4 m的轻杆相连组成系统水平面上的P、Q两点间是一段长度为4.5 m粗糙平面，其余部分表面光滑，球A、B与PQ段间的动摩擦因数均为0.2.最初，A和B分别静止在P点两侧，离P点的距离均为L/2.球可视为质点，不计轻杆质量现对B球施加一水平向右F4 N的拉力，取g10 m/s2，求：(1)A球经过P点时系统的速度大小；(2)若当A球经过P点时立即撤去F，最后A、B球静止，A球静止时与Q点的距离解析：(1)设系统开始运动时加速度为a1，由牛顿第二定律有Fmg2ma1解得a11 m/s2设A球经过P点时速度为v1，则v2a1(L/2)得v12 m/s.(2)设A、B在P、Q间做匀减速运动时加速度大小为a2，则有2mg2ma2a2g2 m/s2当A球经过P点时拉力F撤去，但系统将继续滑行，设当B到达Q时滑行的距离为x1，速度为v2，则有x1xPQL0.5 m由vv2a2x1解得v2 m/s因为v20，故知B球将通过Q点，做匀减速直线运动，此时加速度大小为a3.则有mg2ma3a31 m/s2设系统继续滑行x2后静止，则有0v2a3x2可得x21 m即A球静止时与Q点的距离xxPQx1x23 m答案：(1)2 m/s(2)3 m13小球在流体中运动时，它将受到流体阻碍运动的粘滞阻力实验发现当小球相对流体的速度不太大时，粘滞阻力F6vr，式中r为小球的半径，v为小球相对流体运动的速度，为粘滞系数，由液体的种类和温度而定，现将一个半径r1.00 mm的钢球，放入常温下的甘油中，让它下落，已知钢球的密度8.5103 kg/m3，常温下甘油的密度01.3103 kg/m3，甘油的粘滞系数0.80(g取10 m/s2)(1)钢球从静止释放后，在甘油中做什么性质的运动？(2)当钢球的加速度ag/2时，它的速度多大？(3)钢球在甘油中下落的最大速度vm是多少？解析：(1)钢球在甘油中运动过程中，开始时做加速运动，随着速度的增加钢球受的粘滞阻力增加，而导致钢球受的合外力减小，所以加速度减小，最终加速度为零，钢球匀速运动(2)钢球向下运动时受浮力：F浮0gV球粘滞阻力F和重力mg，由牛顿第二定律得：mgF浮Fma即：V球g0V球g6vrV球代入数值解得：v8.2103 m/s.(3)钢球达最大速度时加速度为零则：V球g0V球g6vmr0代入数值解得：vm2102 m/s.答案：(1)加速度变小的加速运动，最终做匀速运动(2)8.2103 m/s(3)2102 m/sC组难点突破14(多选题)xx豫东、豫北十校联考三如图1014所示，图1014沿平直公路行驶的小车内有一倾角为37的粗糙固定斜面，上面放一物块，当小车做匀变速运动时物块与斜面始终保持相对静止，若物块受到的摩擦力与支持力相等，则小车的运动状态是(sin370.6，重力加速度为g)()A向左做匀加速运动，加速度大小为gB向左做匀减速运动，加速度大小为gC向右做匀加速运动，加速度大小为7gD向右做匀减速运动，加速度大小为7g解析：图1015若物块受到的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得fmgsinmacosmgcosFNmasin依题意知FNf，联立解得ag，方向水平向右，故A错，B正确；同理可得物块受到的摩擦力沿斜面向下时，a7g，方向水平向左，故C错，D正确答案：BD