2018年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第3章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第3節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

1、第3節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1下列哪個(gè)說法是正確的()A游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)B蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)C舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)D體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)解析：選B.選項(xiàng)A、C、D中運(yùn)動(dòng)員所受合外力為零，加速度為零既不超重，也不失重，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中的運(yùn)動(dòng)員的加速度為重力加速度，方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)B正確2人站在電梯中隨電梯一起運(yùn)動(dòng)下列過程中人處于超重狀態(tài)的是()A電梯加速上升B電梯加速下降C電梯勻速上升 D電梯勻速下降解析：選A.人在豎直方向受到重力

2、和電梯提供的彈力作用，由牛頓第二定律有FGma，若人處于超重狀態(tài)，此時(shí)人對(duì)電梯的壓力大于人本身的重力，則應(yīng)有力F大于G，加速度方向向上選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤3圖甲為伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的示意圖，讓小球由傾角為的光滑斜面滑下，然后在不同的角條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，最后推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)分析該實(shí)驗(yàn)可知，小球?qū)π泵娴膲毫?、小球運(yùn)動(dòng)的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨變化的圖象分別對(duì)應(yīng)圖乙中的()A、和 B、和C、和 D、和解析：選B.小球受重力mg、支持力FN，由牛頓第二定律得mgsin ma，agsin ，而amg，故sin ；由牛頓第三定律得FNFN，F(xiàn)NmFNm

3、，而FNmgcos ，F(xiàn)Nmmg，即cos ，則cos ；重力加速度的最大值gmg，即1，B正確4(多選)在下列運(yùn)動(dòng)過程中，人處于失重狀態(tài)的是()A小朋友沿滑梯加速滑下B乘客坐在沿平直路面減速行駛的汽車內(nèi)C宇航員隨飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)D跳水運(yùn)動(dòng)員離開跳板后向上運(yùn)動(dòng)解析：選ACD.當(dāng)小朋友沿滑梯加速下滑時(shí)，具有向下的加速度，人處于失重狀態(tài)，A正確；乘客坐在沿平直路面減速行駛的汽車內(nèi)，對(duì)乘客受力分析可得在豎直方向汽車對(duì)乘客的作用力平衡了乘客的重力，乘客不處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；宇航員隨飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員處于完全失重狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)員離開跳板后僅受重力作用處于完全失重狀態(tài)，C、D正確5如圖所示，質(zhì)

4、量分別為m和2m的兩個(gè)小球置于光滑水平面上，且固定在一輕質(zhì)彈簧的兩端，已知彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k.現(xiàn)沿彈簧軸線方向在質(zhì)量為2m的小球上施加一水平拉力F，使兩球一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)兩球間的距離為()A. B.CL DL解析：選C.兩個(gè)小球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度相等，對(duì)系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律可得F(m2m)a，對(duì)質(zhì)量為m的小球作水平方向受力分析，由牛頓第二定律和胡克定律可得kxma，則此時(shí)兩球間的距離為L(zhǎng)LxL，C正確6如圖甲所示，為一傾角37足夠長(zhǎng)的斜面，將一質(zhì)量為m1 kg的物體無初速度在斜面上釋放，同時(shí)施加一沿斜面向上的拉力，拉力隨時(shí)間變化關(guān)系圖象如圖乙所示，與斜面間動(dòng)

5、摩擦因數(shù)0.25.取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)2 s末物體的速度；(2)前16 s內(nèi)物體發(fā)生的位移解析：(1)分析可知物體在前2 s內(nèi)沿斜面向下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得mgsin F1mgcos ma1，v1a1t1，代入數(shù)據(jù)可得v15 m/s.(2)設(shè)物體在前2 s內(nèi)發(fā)生的位移為x1，則x1a1t5 m.當(dāng)拉力為F24.5 N時(shí)，由牛頓第二定律可得F2mgcos mgsin ma2，代入數(shù)據(jù)可得a20.5 m/s2，物體經(jīng)過t2時(shí)間速度減為0，則v1a2t2，t210 s，設(shè)t2時(shí)間發(fā)生的位移為x2，則x2a2t25 m，由于

6、mgsin mgcos F2mgcos mgsin ，則物體在剩下4 s時(shí)間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)故物體在前16 s內(nèi)發(fā)生的位移xx1x230 m，方向沿斜面向下答案：(1)5 m/s(2)30 m方向沿斜面向下綜合應(yīng)用題組7(多選)將一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒定，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反該過程的vt圖象如圖所示，g取10 m/s2.下列說法中正確的是()A小球所受重力和阻力大小之比為51B小球上升過程與下落過程所用時(shí)間之比為23C小球落回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為8 m/sD小球下落過程中，受到向上的空氣阻力，處于超重狀態(tài)解析：選AC.上升過程中mgFfma

7、1，代入a112 m/s2，解得Ff2 N，小球所受重力和阻力之比為51，選項(xiàng)A正確；下落過程中mgFfma2，可得a28 m/s2，根據(jù)hat2可得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)va2t2，t2 s可得v8 m/s，選項(xiàng)C正確；小球下落過程中，加速度方向豎直向下，小球處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤8如圖甲所示，某人通過動(dòng)滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到一定高處，動(dòng)滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì)，貨物獲得的加速度a與豎直向上的拉力FT之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示則下列判斷正確的是()A圖線與縱軸的交點(diǎn)的絕對(duì)值為gB圖線的斜率在數(shù)值上等于物體的質(zhì)量mC圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值FTNmgD圖線的斜率在數(shù)值上等于物體質(zhì)量的倒數(shù)解析：選A

8、.由牛頓第二定律可得：2FTmgma，則有aFTg，由aFT圖象可判斷，縱軸截距的絕對(duì)值為g，圖線的斜率在數(shù)值上等于，則A正確，B、D錯(cuò)誤，橫軸截距代表a0時(shí)，F(xiàn)TN，C錯(cuò)誤9如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)觀察小球從開始下落到小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，下列關(guān)于小球的速度v或加速度a隨時(shí)間t變化的圖象中符合實(shí)際情況的是()解析：選A.小球先做自由落體運(yùn)動(dòng)，接觸彈簧后小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)直至重力和彈力相等，即mgkx，此時(shí)a0，小球速度達(dá)到最大值vmax，此后小球繼續(xù)下降，小球重力小于彈力，

9、加速度方向向上，小球向下做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直至最低點(diǎn)，小球速度為0，加速度最大，A正確，B錯(cuò)誤設(shè)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量為x，由能量關(guān)系得mg(hx)kx2，則2mg(hx)kxx，由hxx得kx2mg，所以在最低點(diǎn)kxmgmamg，即ag，C錯(cuò)誤彈簧形變量x與t不是線性關(guān)系則a與t也不是線性關(guān)系，D錯(cuò)誤10如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為Ff.若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是()A.B.C.(mM)gD.(mM)g解析：選A.木塊恰好滑動(dòng)時(shí)，對(duì)木塊和夾子有F(Mm)g(Mm)a，對(duì)木塊有2FfMgMa，所以F

10、，選項(xiàng)A正確11(多選)質(zhì)量為0.3 kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，圖中的兩條直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力的圖線，則下列說法正確的()A水平拉力可能是0.3 NB水平拉力一定是0.1 NC物體所受摩擦力可能是0.2 ND物體所受摩擦力一定是0.2 N解析：選BC.若拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，則斜率較大的圖象為不受拉力即只受摩擦力的速度圖象，此時(shí)物體加速度大小為a1 m/s2，由牛頓第二定律可知此時(shí)摩擦力Ffma10.2 N，圖象中斜率較小的圖線為受拉力時(shí)的圖線，加速度大小為a2 m/s2，由牛頓第二定律可知FfFma2，代入已知條件可知，拉力F0.1 N；若拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)方

11、向相反，則斜率較小的圖象為不受拉力即只受摩擦力的速度圖象，此時(shí)物體加速度大小為a3 m/s2，由牛頓第二定律可知此時(shí)摩擦力Ffma30.1 N；圖象中斜率較大的圖線為受拉力時(shí)的圖線，加速度大小為a4 m/s2，由牛頓第二定律可知FFfma4，代入已知條件可知，拉力F0.1 N，B、C正確12如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.重力加速度為g.(1)當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，求紙板所受摩擦力的大??；(2)要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，求所需拉力的大?。?3)本實(shí)驗(yàn)中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝碼與紙板左端的距離d0.1 m，取g10 m/s2.若砝碼移動(dòng)的距離超過l0.002 m，人眼就能感知為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？解析：(1)砝碼對(duì)紙板的摩擦力Ff1m1g桌面對(duì)紙板的摩擦力Ff2(m1m2)gFfFf1Ff2，解得Ff(2m1m2)g.(2)設(shè)砝碼的加速度為a1，紙