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(課標(biāo)通用)高考物理二輪復(fù)習(xí) 選擇題提分技巧 熱點(diǎn)4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、熱點(diǎn)4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 (建議用時(shí):20分鐘) 1.(2019·全國(guó)押題卷二)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上,水平輕繩一端連接A,另一端固定在墻上,A、B與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后,突然剪斷輕繩的瞬間,設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB,(彈簧在彈性限度內(nèi),重力加速度為g)則(  ) A.a(chǎn)A=μg,aB=μg B.a(chǎn)A=μg,aB=0 C.a(chǎn)A=μg,aB=0 D.a(chǎn)A=μg,aB=μg C 解析 對(duì)物塊B分析,摩擦力與彈簧彈力平衡,有μm2g=kx,則x=,以兩個(gè)物塊組成

2、的整體為研究對(duì)象,則繩子的拉力T=μ(m1+m2)g;突然剪斷輕繩的瞬間,繩子的拉力減小為零,而彈簧的彈力不變,則A受到的合外力與T大小相等,方向相反,則aA==;B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力,合外力不變,仍然等于零,所以B的加速度仍然等于零,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤. 2.(2020·安徽皖江名校聯(lián)考)如圖所示,水平地面上有靜止的18個(gè)相同的木塊排成一條直線接觸但不粘連,每個(gè)木塊的長(zhǎng)度l=0.5 m,質(zhì)量m=1.2 kg,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.1,在右邊第一個(gè)木塊的右端放一質(zhì)量M=1 kg的小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),它與各木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.5,

3、現(xiàn)突然給小鉛塊一個(gè)向左的初速度v0=10 m/s,使其在木塊上滑行.設(shè)木塊與地面間及小鉛塊與木塊間的最大靜摩擦力均等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,則(  ) A.小鉛塊相對(duì)木塊滑動(dòng)時(shí)小鉛塊的加速度大小為10 m/s2 B.小鉛塊最多能帶動(dòng)5個(gè)木塊運(yùn)動(dòng) C.第10個(gè)木塊運(yùn)動(dòng)的速度大小為1 m/s D.小鉛塊下的木塊剛發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)小鉛塊的瞬時(shí)速度大小為5 m/s D 解析 設(shè)小鉛塊相對(duì)木塊滑動(dòng)時(shí)加速度大小為a,由牛頓第二定律可得μ2Mg=Ma,解得a=5 m/s2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)小鉛塊滑動(dòng)過程中,最多能帶動(dòng)x個(gè)木塊運(yùn)動(dòng),將x個(gè)木塊當(dāng)作一個(gè)整體進(jìn)行受力分析,當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí),則

4、有μ2Mg>μ1(xmg+Mg),解得x<3.3,即小鉛塊最多只能帶動(dòng)3個(gè)木塊運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;由上述分析可知,當(dāng)木塊開始運(yùn)動(dòng)時(shí),是最后的三個(gè)木塊,則小鉛塊已經(jīng)通過前面的15個(gè)木塊,設(shè)小鉛塊剛滑上第16個(gè)木塊的速度為v,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v-v2=2a×15l,代入數(shù)據(jù)解得v=5 m/s,選項(xiàng)D正確. 3.(2020·山西太原名校聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量為m的光滑小球恰好放在質(zhì)量也為m的圓弧槽內(nèi),它與槽左右兩端的接觸處分別為A點(diǎn)和B點(diǎn),圓弧槽的半徑為R,OA與水平線AB成60°角.槽放在光滑的水平桌面上,通過細(xì)線和滑輪與重物C相連,滑輪左側(cè)細(xì)線始終處于水平狀態(tài).通過實(shí)驗(yàn)知道,當(dāng)槽的加速度較大時(shí)

5、,小球?qū)牟壑袧L出.滑輪與細(xì)線質(zhì)量都不計(jì),要使小球不從槽中滾出,則重物C的最大質(zhì)量為(  ) A.m   B.2m   C.(-1)m   D.(+1)m D 解析 隔離光滑小球進(jìn)行受力分析,當(dāng)光滑小球加速度達(dá)到最大時(shí),圓弧槽對(duì)光滑小球的彈力方向沿AO方向,設(shè)圓弧槽對(duì)光滑小球的彈力為F,對(duì)光滑小球,由牛頓第二定律有mgtan 30°=ma,設(shè)小球不從槽中滾出時(shí),重物C的最大質(zhì)量為M,對(duì)重物C有Mg-F=Ma,對(duì)圓弧槽和光滑小球有F′=2ma,其中F=F′,聯(lián)立解得M=(+1)m,選項(xiàng)D正確. 4.(2020·黑龍家大慶一中開學(xué)考試)某位同學(xué)為了研究超重和失重現(xiàn)象,將重為50 N的物體帶

6、到電梯中,并將它放在水平放置的傳感器上,電梯由啟動(dòng)到停止的過程中,測(cè)得重物的壓力隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.設(shè)在t1=2 s和t2=8 s時(shí)電梯的速度分別為v1和v2.下列判斷正確的是(  ) A.電梯在上升,v2>v1   B.電梯在上升,v1>v2 C.電梯在下降,v1>v2   D.電梯在下降,v2>v1 A 解析 由圖可知,0~4 s物體超重,說明電梯開始勻加速上升,4 s末速度達(dá)到最大值,在4~14 s電梯以最大速度勻速上升運(yùn)動(dòng),在14~18 s物體失重,說明電梯在勻減速上升,18 s末電梯靜止,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;由上述分析可知,電梯在2 s末的速度小于4 s末的速度,在8 s

7、末的速度等于4 s末的速度,故電梯在2 s末的速度小于8 s末的速度,即v2>v1,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤. 5.(2020·黑龍江牡丹江一中開學(xué)考試)(多選)如圖所示,彈簧p和細(xì)繩q的上端固定在天花板上,下端用小鉤鉤住質(zhì)量為m的小球C,彈簧、細(xì)繩和小鉤的質(zhì)量均忽略不計(jì).靜止時(shí)p、q與豎直方向的夾角均為60°.下列判斷正確的有(  ) A.若p和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間q對(duì)球的拉力大小為mg B.若p和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間球的加速度大小為g C.若q和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間p對(duì)球的拉力大小為mg D.若q和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間球的加速度大小為g BD 解析 由題意可知,原

8、來p、q對(duì)球的拉力大小均為mg,p和球脫鉤后,球?qū)㈤_始沿圓弧運(yùn)動(dòng),將q受的力進(jìn)行正交分解,如圖甲所示,則有F-mgcos 60°=0,mgsin 60°=ma,解得F=mg,a= g,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;q和球突然脫鉤后瞬間,p的拉力未來得及改變,仍為mg,根據(jù)力的合成,如圖乙所示,球所受合力為mg,則球的加速度大小為g,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確. 6.(2019·重慶一中月考)(多選)傾角為θ的斜面體M靜止放在粗糙水平地面上,其斜面也是粗糙的.已知質(zhì)量為m的物塊恰可沿其斜面勻速下滑.今對(duì)下滑的物塊m施加一個(gè)向左的水平拉力F,物塊仍沿斜面向下運(yùn)動(dòng),斜面體M始終保持靜止.則此時(shí)(  ) A

9、.物塊m下滑的加速度等于 B.物塊m下滑的加速度大于 C.水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力方向水平向右 D.水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力大小為零 BD 解析 由題意知,物塊恰能夠沿斜面勻速下滑,得mgsin θ=μmgcos θ,施加拉力F后,mgsin θ+Fcos θ-μ(mgcos θ-Fsin θ)=ma,解得a=,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;以斜面體為研究對(duì)象,受物塊的摩擦力沿斜面向下為Ff=μ(mgcos θ-Fsin θ),正壓力FN=mgcos θ-Fsin θ,又 μ=tan θ,把摩擦力和壓力求和,方向豎直向下,所以斜面體在水平方向沒有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故不受地面的摩擦力,選項(xiàng)D正確,

10、C錯(cuò)誤. 7.(2020·安徽六安一中開學(xué)考試)(多選)如圖所示,將小砝碼放在桌面上的薄紙板上,若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,砝碼到紙板左端的距離和到桌面右端的距離均為d.現(xiàn)用水平向右的恒定拉力F拉動(dòng)紙板,g為重力加速度,下列說法正確的是(  ) A.紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),紙板所受摩擦力的大小為μ(M+m)g B.要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng),F(xiàn)一定大于2μ(M+m)g C.若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于,砝碼不會(huì)從桌面上掉下 D.當(dāng)F=μ(2M+3m)g時(shí),砝碼最終不會(huì)從桌面邊緣滑落 BC 解析 當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),紙板所受的摩擦力為μ(M+m)g+μM

11、g=μ(2M+m)g,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)砝碼的加速度為a1,紙板的加速度為a2,則有μMg=Ma1,F(xiàn)-μMg-μ(M+m)g=ma2,發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要a2>a1,解得F>2μ(M+m)g,選項(xiàng)B正確;若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于,砝碼做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移小于,根據(jù)對(duì)稱性可知,做勻減速運(yùn)動(dòng)的位移也小于,則砝碼的總位移小于d,不會(huì)從桌面上掉下,選項(xiàng)C正確;當(dāng)F=μ(2M+3m)g時(shí),砝碼未脫離紙板時(shí)的加速度a1=μg,紙板的加速度a2==2μg,根據(jù)a2t2-a1t2=d,解得t=,則砝碼向右做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為x=a1t2=d,已到達(dá)桌面邊緣,則此時(shí)砝碼的速度v=a1t=,則砝碼脫離紙板后繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),會(huì)從桌面邊緣滑落,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

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