2019-2020年高考物理一轮复习 课时跟踪训练13 牛顿运动定律的综合应用.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 课时跟踪训练13 牛顿运动定律的综合应用一、选择题1如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑当在绳的B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度为a1，当在绳的B端施以Fmg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2的大小关系是()Aa1a2 Ba1a2Ca1a2 D无法确定解析：当在绳的B端挂一质量为m的物体时，将它们看成系统，由牛顿第二定律：mg(mM)a1，故a1.而当在绳的B端施以Fmg的竖直向下的拉力作用时，mgMa2，a2，a1a2.C正确答案：C2如图所示，与轻绳相连的物体A和B跨过定滑轮，质量mAmAgCTmBg DTmBg解析：A向上加速超重，所以TmAg，B向下加速失重，所以Tm2，则x1x2 D若m1m2，则x110mg.答案：C6(xx湖南省“五市十校”高三联合检测)如图所示，质量为M5 kg的箱子B置于光滑水平面上，箱子底板上放一质量为m21 kg的物体C，质量为m12 kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与箱子B相连，在A加速下落的过程中，C与箱子B始终保持相对静止不计定滑轮的质量和一切阻力，取g10 m/s2，下列不正确的是()A物体A处于失重状态B物体A的加速度大小为2.5 m/s2C物体C对箱子B的静摩擦力大小为2.5 ND轻绳对定滑轮的作用力大小为30 N解析：假设绳子拉力为FT，根据牛顿第二定律，对A，有：m1gFTm1a；对BC整体，有：FT(Mm2)a；联立解得：FT15 N；a2.5 m/s2；物体A有向下加速度，故是失重，故A正确；B正确；对C受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：fm2a12.52.5 N，故C正确；绳子的张力为15 N，由于滑轮两侧绳子垂直，根据平行四边形定则，其对滑轮的作用力为15 N，所以D错误本题选不正确的，故选D.答案：D7如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数为，要使物体不下滑，车厢至少应以多大的加速度前进()Ag/ Bg C/g Dg解析：对物体水平方向FNma，竖直方向Ffmg0，而FfFN，所以ag/，选项A正确答案：A8(xx湖南检测)如图，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块一起运动，则以下说法正确的是()A质量为2m的木块受到四个力的作用B当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT解析：2m的木块受五个力作用，故选项A错误；轻绳刚好不被拉断时，对m和2m整体，FT3ma，对三个木块整体F6ma，解出F2FT，故选项B错误，C正确；对m，Ffma结合FT3ma解出FfFT，故选项D错误答案：C9(多选)(xx东北四市联考)如图所示，小车在外力作用下沿倾角为的斜面做直线运动，小车的支架上用细线拴一个摆球，悬点为O，现用水平虚线MN和竖直虚线PQ将竖直平面空间分成四个区间，则下列说法正确的是()A若小车沿斜面向上做匀速运动，则稳定后细线可在区与竖直方向成一定夹角B若小车沿斜面向下做匀加速运动，则稳定后细线可在区与竖直方向成一定夹角C无论小车沿斜面向下的加速度多大，稳定后细线都不可能在区与水平方向成一定夹角D无论小车沿斜面向上的加速度多大，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向解析：若小车匀速运动，则摆球所受的合力为零，所以细线处于竖直状态，所以选项A错误；若小车沿斜面向下匀加速运动，由连接体知识可知，摆球的加速度方向沿斜面向下，即摆球所受合力方向沿斜面向下，由此可知选项B正确，选项C错误；同理，选项D正确答案：BD10如图所示(a)，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图(b)所示(g10 m/s2)，则下列结论正确的是()A物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC物体的质量为3 kgD物体的加速度大小为5 m/s2解析：物体与弹簧分离时，弹簧处于原长，选项A错误，由图(b)知，当F110 N时，F1ma，当F230 N时，F2mgma，联立得：m2 kg，物体与弹簧分离时物体的位移x4 cm，初始状态：mgkx，k5 N/cm，选项B错误，a5 m/s2，选项D正确答案：D二、非选择题11(xx江苏卷)如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验，若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m10.5 kg，m20.1kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1 m，取g10 m/s2.若砝码移动的距离超过l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？解析：(1)砝码对纸板的摩擦力大小为Ff1m1g，桌面对纸板的摩擦力大小为Ff2(m1m2)g纸板所受摩擦力大小FfFf1Ff2，解得Ff(2m1m2)g.(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则Ff1m1a1，FFf1Ff2m2a2，发生相对运动a2a1，解得F2(m1m2)g.(3)砝码和纸板运动过程如图所示，纸板抽出前，砝码运动的距离x1a1t纸板运动的距离dx1a2ta1g2 m/s2a2，纸板抽出后，砝码在桌面上做匀减速运动，加速度大小仍是g2 m/s2，初速度为a1t1，故采用逆向法处理得：x2x1，又lx1x2联立以上各式可得：F22.4 N.答案：(1)(2m1m2)g(2)F2(m1m2)g(3)22.4 N12(xx福建卷)质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环已知重力加速度为g，不计空气影响(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图(甲)，求绳中拉力的大小；(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图(乙)所示求此状态下杆的加速度大小a；为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？解析：(1)如图(甲)，设平衡时，绳中拉力为FT，有2FTcosmg0由图知cos解得FTmg.(2)此时，对小铁环受力分析如图(乙)所示，有FTsinmaFTFTcosmg0由图知60，联立解得ag.设外力F与水平方向成角，将杆和小铁环当成一个整体，其受力如图(丙)所示，有Fcos(Mm)aFsin(Mm)g0解得F(Mm)gtan(或60)答案：(1)mg(2)g(Mm)g与水平方向成60角斜向右上方