2017年高中物理一轮复习课时跟踪检测十 牛顿运动定律的综合应用 含答案 精品
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高考物理复习课时跟踪检测(十一) 牛顿运动定律的综合应用(一)高考常考题型:选择题+计算题1.在下列运动过程中,人处于失重状态的是( )A.小朋友沿滑梯加速滑下B.乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内C.宇航员随飞船绕地球做圆周运动D.运动员何冲离开跳板后向上运动2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图1所示,则( )图1A.t3时刻火箭距地面最远B.t2~t3的时间内,火箭在向下降落C.t1~t2的时间内,火箭处于失重状态D.0~t3的时间内,火箭始终处于失重状态3.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动,第一次小孩单独从滑梯上滑下,运动时间为t1,第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),运动时间为t2,则( )A.t1=t2 B.t1<t2C.t1>t2 D.无法判断t1与t2的大小4.如图2所示,质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tan θ,图3中表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向),可能正确的是( ) 图2图3[5.如图4所示,小车质量为M,小球P的质量为m,绳质量不计。
水平地面光滑,要使小球P随车一起匀加速运动(相对位置如图4所示),则施于小车的水平作用力F是(θ已知)( )A.mgtan θB.(M+m)gtan θ图4C.(M+m)gcot θD.(M+m)gsin θ6.如图5所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。
小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( )图5A .μmg B.mF M +mC .μ(M +m)gD .ma7.如图6所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。
高考物理一轮复习牛顿运动定律专项训练(附答案)牛顿运动定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克牛顿在1687年于«自然哲学的物理原理»一书中总结提出。
以下是力的分解与分解专项训练,请考生仔细练习。
一、选择题(此题共10小题,每题6分,共60分)1. [2021衡水中学调研]以下说法中正确的选项是()A. 牛顿第一定律提醒了一切物体都具有惯性B. 速度大的物体惯性大,速度小的物体惯性小C. 力是维持物体运动的缘由D. 做曲线运动的质点,假定将一切外力都撤去,那么该质点仍能够做曲线运动解析:牛顿第一定律提醒了一切物体都具有惯性,质量是惯性大小的量度,惯性与速度有关,选项A正确,选项B错误;力不是维持物体运动的缘由,力是发生减速度的缘由,选项C错误;做曲线运动的质点,假定将一切外力都撤去,那么该质点将做匀速直线运动,选项D错误。
答案:A2. 关于惯性,以下说法中正确的选项是()A. 磁悬浮列车能高速行驶是由于列车浮起后惯性小了B. 卫星内的仪器由于完全失重惯性消逝了C. 铁饼运发动在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼的惯性,使铁饼飞得更远D. 月球上物体的重力只要在空中上的1/6,但是惯性没有变化解析:惯性只与质量有关,与速度有关,A、C错误;失重或重力减速度发作变化时,物体质量不变,惯性不变,所以B 错误D正确。
答案:D3. 关于力和运动的关系,以下说法正确的选项是()A. 物体受力才会运动B. 力使物体的运动形状发作改动C. 中止用力,运动的物体就会中止D. 力是物体坚持运动或匀速直线运动形状的缘由解析:由牛顿第一定律可知,力的作用不是使物体运动,而是使物体的运动形状改动。
假设物体原来的形状是运动的,不受力仍将永远运动下去,即物体的运动不需求力来维持,因此A、C错误,B正确。
物体坚持运动或匀速直线运动形状,是物体不受力时的运动规律,并不是力作用的结果,因此D 错误。
课时跟踪检测(十)牛顿第一定律牛顿第三定律1.科学研究方法对物理学的发展意义深远,实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。
下列哪个成果是运用理想实验法得到的() A.牛顿发现“万有引力定律”B.库仑发现“库仑定律”C.法拉第发现“电磁感应现象”D.伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”解析:选D牛顿发现“万有引力定律”是通过演绎法得到的;库仑发现“库仑定律”,法拉第发现“电磁感应现象”,这些都是建立在大量的实验的基础上直接得出的结论;而伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”,是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论,即运用了理想实验法。
故D正确。
2.鞋子上粘上泥巴,在地面上脚跟朝下磕两下,泥巴就掉了,这是利用()A.鞋的惯性B.泥巴的惯性C.地面的惯性D.脚的惯性解析:选B当鞋遇地面停止运动后,泥巴由于惯性继续运动而脱离鞋子,B正确。
3.(2023·浙江6月选考)在足球运动中,足球入网如图所示,则()A.踢香蕉球时足球可视为质点B.足球在飞行和触网时惯性不变C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力D.触网时足球对网的力大于网对足球的力解析:选B在踢香蕉球时,需要考虑踢在足球上的位置与角度以及足球的转动和空气阻力,所以不可以把足球看作质点,故A错误;惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不变,则惯性不变,故B正确;足球在飞行时脚已经离开足球,故只受重力和空气阻力,故C错误;触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,大小相等,故D错误。
4.如图所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,运动员与滑板分离,分别从横杆的上、下通过,忽略运动员和滑板在运动中受到的阻力,则运动员()A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后下方B.在空中水平方向先加速后减速C.越过杆后落在滑板的后方D.越过杆后仍落在滑板上起跳的位置解析:选D运动员相对于滑板竖直向上起跳,所以脚对滑板的作用力竖直向下,A错;运动员在空中时,水平方向不受力的作用,水平方向速度不变,B错;由于运动员和滑板的水平速度始终相同,所以运动员落在滑板上起跳的位置,C错,D对。
最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理牛顿运动定律考试时间:100分钟;满分:100分班级姓名第I卷(选择题)一、单项选择题(本题共6道小题,每小题4分,共24分)1. 下列说法正确的是()2. 下列说法正确的是()A.kg,m/s,N是导出单位B.在国际单位制中,质量的单位是g,也可以是kgC.牛顿第二定律的公式F=kma中的k在任意单位下都等于1D.牛顿第三定律可以通过现实的实验得到验证3. 竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球,用手托起小球,使弹簧处于压缩状态,如图所示.则迅速放手后()4. 如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为()BCD5. 如图,在圆锥形内部有三根固定的光滑细杆,A 、B 、C 为圆锥底部同一圆周上的三个点,三杆Aa 、Bb 、Cc 与水平底面的夹角分别为60°、45°、30°.每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处由静止释放(忽略阻力),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达A 、B 、C 所用的时间,则( )6. 如上右图所示,在光滑的水平面上有一质量为M 、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m 的物块沿斜面下滑.关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式.要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性.根据你的判断,下述表达式中可能正确的是( )7. 如图所示为运送粮袋的传送装置,已知AB 间长度为L ,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v ,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A 到B 的运动,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)以下说法正确的是A.粮袋到达B点的速度可能大于、等于或小于vB.粮袋开始运动的加速度为()sin cosgθμθ-,若L足够大,则以后将以速度做匀速运动C.若tanμθ<,则粮袋从A到B一直做加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且sina gθ>8. 如图9所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触而未连接,弹簧水平且无形变。
课时跟踪检测(十) 牛顿运动定律的综合应用A 卷——基础保分专练1.游乐场里有一种大型娱乐器械,可以让人体验超重和失重的感觉。
其环形座舱套在竖直柱子上,先由升降机送至70多米高处,然后让座舱由静止无动力下落,落到离地面30米高的位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停止。
假设舱中某人用手托着一个重为50 N 的铅球。
下列说法正确的是( )A .当座舱落到离地面45米高的位置时,球对手的压力为0B .当座舱落到离地面45米高的位置时,手对球有支持力C .当座舱落到离地面20米高的位置时,球对手的压力为0D .当座舱落到离地面20米高的位置时,手对球的支持力小于50 N解析:选A 由题意可知,座舱在落到离地面30米高的位置前做自由落体运动,之后座舱做减速运动,当座舱落到离地面45米高的位置时,人和球均做自由落体运动,此时球对手的作用力为零,选项A 正确,B 错误;当座舱落到离地面20米高的位置时,球做减速运动,处于超重状态,球对手的作用力大于50 N ,选项C 、D 错误。
2.如图,物块A 和B 的质量分别为4m 和m ,开始A 、B 均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力F =6mg 作用下,动滑轮竖直向上加速运动。
已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长。
在滑轮向上运动过程中,物块A 和B 的加速度分别为( )A .a A =12g ,a B =5g B .a A =a B =15g C .a A =14g ,a B =3g D .a A =0,a B =2g解析:选D 对滑轮分析:F -2T =ma ,又m =0,所以T =F 2=6mg 2=3mg , 对A 分析:由于T <4mg 故A 静止,a A =0对B 分析:a B =T -mg m =3mg -mg m=2g ,故D 正确。
3.(2019·汕头模拟)如图所示,将一手电筒竖直向上放置,接通电源开关,旋松后盖使小电珠恰能点亮。
课时追踪训练 (十)一、选择题1. (2015 ·州高考调研广 )如右图,将手电筒竖直向上搁置,接通电源开关,旋松后盖使小电珠恰能点亮.手持电筒并保持它在竖直方向运动,要使得小电珠熄灭,能够()A.迟缓向上匀速运动B.迟缓向下匀速运动C.忽然向上加快运动D.忽然向下加快运动[分析 ]手电筒迟缓向上、向下匀速运动,电筒处于均衡状态,内部连结状况不变,小电珠能发光,故 A 、B 错误;若忽然向上加快运动,以电池为研究对象,受向上的弹力忽然增大,弹簧形变量增大,即压缩量增大,使得电池与电珠断开,小电珠熄灭,因此 C 正确;若忽然向下加快,电池受向上的弹力减小,弹簧压缩量减小,电路仍旧是通路,因此小灯珠不会熄灭,故 D 错误.[答案] C2. (2015 ·苏省盐城市三模江 )用细线将篮球拴在起落机圆滑的侧壁上,当起落机加快降落时,出现如下图的情况.四位同学对此现象做出了剖析与判断,此中可能正确的选项是 ()A .起落机的加快度大于g,侧壁对球无挤压B.起落机的加快度小于g,侧壁对球有挤压C.起落机的加快度等于g,侧壁对球无挤压D.起落机的加快度等于g,侧壁对球有挤压[分析 ]若细线有拉力,则Tcosθ+mg=ma,可知 a>g,此时侧壁对球有支持力;选项 A 错误;若细线无拉力,则mg=ma,可知 a=g,此时侧壁对球无支持力;起落机的加快度不行能小于g;应选项 C 正确.[答案] C3. (2015 ·京市东城区一致检测北)如下图,兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力状况,在电梯地板上搁置了一个压力传感器,将质量为 4 kg 的2 对此过程的剖析正确的选项是()A.物体遇到的重力变大B.物体的加快度大小为 1 m/s2C.电梯正在减速上涨D.电梯的加快度大小为 4 m/s2[分析 ]电梯中的物体处于超重、均衡、失重状态时是加快度不一样,自己的重力不变,选项 A 错误.由牛顿第二定律可知 F 支-mg=ma,而由牛顿第三定律得 F 压=F 支=44 N,解得: a=1 m/s2,应选项 B 正确、选项 D 错误.加快度向上,运动是加快向上或减速向下,选项 C 错误.应选 B.[答案] B4. (2015 ·江省东阳中学阶段检测浙)为了让乘客搭车更加舒坦,某研究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能跟着坡度的变化而自动调整,使座椅一直保持水平,如下图.当此车加快上坡时,盘腿坐在坐椅上的一位乘客()A.处于失重状态B.不受摩擦力的作用C.遇到向前 (水平向右 )的摩擦力作用D.所受力的协力竖直向上[分析 ]当此车加快上坡时,车里的乘客拥有同样的加快度,方向沿斜面向上,人应遇到竖直向下的重力,垂直水平面竖直向上的弹力和水平向右的摩擦力,三力协力沿斜面向上, C 正确, B、D 错误;因为有沿斜面向上的加快度,因此在竖直方向上有向上的加快度,物体处于超重状态, A 错误.[答案] C5.(2015 ·湖北襄阳第五中学 5 月模拟 )如图,固定斜面, CD 段圆滑, DE 段粗拙,A、B 两物体叠放在一同从C 点由静止下滑,下滑过程中 A、B 保持相对静止,则()A .在 CD 段时, A 受三个力作用B.在 DE 段时, A 可能受二个力作用C.在 DE 段时, A 受摩擦力方向必定沿斜面向上D.整个下滑过程中, A、 B 均处于失重状态[分析 ]在CD段时,因AB一同运动的加快度为a=gsinθ,故此时 A 只受重力和 B 对 A 的支持力作用,选项 A 错误;在 DE 段时,因为粗拙,故 AB 一同运动的加快度为 a= gsinθ-μg cosθ,此时 A 受重力和 B 对 A 的支持力外,还受向上的摩擦力作用,应选项 B 错误, C 正确;在 CD 段 AB 的加快度向下,属于失重状态;在DE 段,加快度可能向上,故可能处于超重状态,应选项 D 错误;应选 C.[答案 ] C6. (多项选上·海青浦区质量调研)如图甲,某人正经过定滑轮将质量为m 的择 )(2015。
分层规范快练(九)牛顿运动定律的综合应用[双基过关练]1.(多选)有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重,其环形座舱套在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由下落.落到一定位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下.下列说法中正确的是()A.座舱自由下落的过程中人处于失重状态B.座舱自由下落的过程中人处于超重状态C.座舱减速下落的过程中人处于失重状态D.座舱减速下落的过程中人处于超重状态解析:自由下落时只受重力,加速度向下,失重;减速下落,加速度向上,超重.答案:AD2.如图所示,台秤上放一个装有水的容器,有一个金属球挂在弹簧测力计下面,现将金属球浸没在水中,比较在金属球浸入水中前、后的情况()A.弹簧测力计的示数减小,台秤的示数不变B.弹簧测力计的示数不变,台秤的示数增加C.弹簧测力计的示数减小,台秤的示数增大,且减少的示数等于增加的示数D.弹簧测力计的示数增大,台秤的示数减小,且增加的示数等于减少的示数解析:当金属球浸入水中后,受到向上的浮力作用,故弹簧测力计的示数减小;由牛顿第三定律,在水对球有向上的浮力的同时,金属球对水有向下的作用力,这两个力大小相等,方向相反,故使得台秤的示数增大,且弹簧秤减少的示数等于台秤增加的示数,选项C 正确.答案:C3.[2018·重庆卷,5]若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()解析:根据题图可知,对于时间轴下面的图象,电梯先向下做匀加速运动,再匀速,后匀减速运动,则根据牛顿第二定律可知,货物随电梯先失重、再处于平衡状态,后超重,则支持力先小于重力、再等于重力、后大于重力;对于时间轴上面的图象,电梯向上先做匀加速运动、再匀速、后匀减速运动时,同理可知支持力先大于重力、再等于重力、后小于重力,选项B正确.答案:B4.如图,在光滑的水平支持面上,物块C叠放于物体B上,B的上表面水平,用轻绳将物块B与物块A相连,A、B、C的质量分别为2m、m、m,B、C间动摩擦因数为μ,对A施加一大小为F的水平恒力,A、B、C相对静止一同做匀加速直线运动,B对C的摩擦力)物块在传送带上与传送带相对滑动时,加速度为,则当物块减速为0时,位移x =v 202a =2 m<3 m ,所以物块没有会反向运动,加速度大小不变,当物块与传送带共速之图象如图乙所示.g 取10 m/s ,求:的大小.物体刚停止运动时,物体A 、B 之间的距离.解析:(1)在水平推力F作用下,设物体A、B一起做匀加速运动的加速度为a,由B物体的v-t图象得a=3 m/s2.对于A、B整体,由牛顿第二定律得F-μm A g=(m A+m B)a解得F=15 N.(2)设物体A匀减速运动的时间为t,撤去推力F后,A、B两物体分离,A在摩擦力作用下做匀减速直线运动,B做匀速运动,对于A物体有μm A g=m A a A,a A=μg=3 m/s2,v t=v0-a A t=0,解得t=2 s,物体A的位移为x A=v-t=6 m,物体B的位移为x B=v0t=12 m,所以A物体刚停止运动时,物体A、B之间的距离为Δx=x B-x A =6 m.答案:(1)15 N(2)6 m[技能提升练]7.[2019·黄冈质检]如图所示,bc为固定在小车上的水平横杆,物块串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,物块又通过轻细线悬吊着一个小球,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动,而物块、小球均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ.若小车的加速度逐渐增加,物块始终和小车保持相对静止,则当加速度增加到2a时() A.横杆对物块的摩擦力增加到原来的2倍B.横杆对物块的弹力增加到原来的2倍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:对小球和物块组成的整体,分析受力如图甲所示,根据牛顿第二定律得,水平方向有F f=(M+m)a,竖直方向有F N=(M+m)g,8 kg的小车放在光滑的水平面上,,当小车向右运动的速度达到求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力设物块所受支持力为F N,所受摩擦力为,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得ma⑤情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
专题12 牛顿运动定律的综合应用1.掌握超重、失重的概念,会分析有关超重、失重的问题。
2.学会分析临界与极值问题。
3.会进行动力学多过程问题的分析.1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.考点一超重与失重1.超重并不是重力增加了,失重并不是重力减小了,完全失重也不是重力完全消失了.在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化).2.只要物体有向上或向下的加速度,物体就处于超重或失重状态,与物体向上运动还是向下运动无关.3.尽管物体的加速度不是在竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.4.物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma。
★重点归纳★1.物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向,与速度的大小和方向没有关系.下表列出了加速度方向与物体所处状态的关系。
加速度超重、失重视重Fa=0不超重、不失重F=mga的方向竖直向上超重F=m(g+a)a的方向竖直向下失重F=m(g-a)a =g ,竖直向下完全失重F =0特别提醒:不论是超重、失重、完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变. 2.超重和失重现象的判断“三”技巧(1)从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时, 物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态. (2)从加速度的角度判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加 速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态. (3)从速度变化角度判断①物体向上加速或向下减速时,超重; ②物体向下加速或向上减速时,失重.★典型案例★在升降电梯内的地板上放一体重计,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示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是: ( )A.晓敏同学所受的重力变小了B 。
2017届高三物理一轮复习单元测试题考查范围:相互作用 ---牛顿运动定律综合应用姓名 班级题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案.如图所示,小球密度小于烧杯中水的密度,球固定在弹簧上,弹簧下端固定在杯底。
当装置静止时,弹簧伸长△x ,当整个装置在自由下落的过程中弹簧的伸长将( )A .仍为△xB .大于△xC .小于△xD .等于零2.一个在水平地面上做直线运动的物体,在水平方向只受摩擦力f 的作用,当对这个物体施加一个水平向右的推力F 的作用时,下面叙述的四种情况中,不可能出现的是( )A.物体向右运动,加速度为零B.物体向左运动,加速度为零C.物体加速度的方向向右D.物体加速度的方向向左3.如图,质量为M 的斜面放在粗糙的水平地面上。
几个质量都是m 的不同物块,先后在斜面上以不同的加速度向下滑动,斜面始终保持静止不动。
下列关于水平地面对斜面底部的支持力和静摩擦力的几种说法中正确的有( )A .匀速下滑时,支持力N m M g =+(),静摩擦力为零;B .匀加速下滑时,支持力N m M g <+(),静摩擦力的方向水平向左;C .匀减速下滑时,支持力N m M g >+(),静摩擦力的方向水平向右;D .无论怎样下滑,总是N m M g =+(),静摩擦力为零。
4.如图所示,在光滑水平而上有一质量为M 的斜劈,其斜面倾角为α,一质量为m 的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F 推斜劈,恰使物体m 与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物块m 的弹力大小为( )A. mgcosαB. αcos mgC.αcos )m M (mF + D.αsin )m M (mF+5、 一倾角为θ的光滑斜面固定于电梯中,如图所示,一物体始终相对于斜面静止,下列说法中正确的是( )A. 电梯以加速度gtanθ向左加速B. 电梯以加速度g tanθ向左减速C. 电梯做自由落体运动D. 电梯以加速度g 向上加速运动6、如图所示,车厢里悬挂着两个质量不同的小球,上面的球比下面的球质量大,当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不计)时,下列各图中正确的是( )7.如图所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AO 呈水平状态,BO 跟竖直方向的夹角为α,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是( )A . 不管剪断哪一根,小球加速度均是零B . 前断AO 瞬间,小球加速度大小a=g tanαC . 剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g cosαD . 剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g /cosα8、如图所示,传送带与地面倾角为︒=37θ,AB 的长度为16m ,传送带以10m /s 的速度转动,在传送带上端A 无初速度地放一个质量为0.5 kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A 运动到B 所用的时间可能为.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m /s).( )A .2.1s B. 2.0s C.1.8s D.4.0s 9、一个物体冲上倾角为θ的斜面,沿斜面上滑,然后又下滑回原地.已知物体从最高点下滑回到原地的时间为由原地上滑到最高点时间的2倍,则物体与斜面间的动摩擦因数为( )A .tan θ B.35tan θ C.12tan θ D.13tan θ10、如图所示,两个质量分别为m 1=2 kg 、m 2=3 kg 的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F 1=30 N 、F 2=20 N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上,则( )A .弹簧秤的示数是10 NB .弹簧秤的示数是50 NC .在突然撤去F 2的瞬间,弹簧秤的示数不变D .在突然撤去F 1的瞬间,m 1的加速度不变11、如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。
课时提能演练(九)牛顿运动定律的综合应用(45分钟100分)一、选择题(本大题共7小题,每小题8分,共56分。
每小题只有一个选项正确)1.(2018·海淀区模拟)如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力【解析】选A。
把容器B竖直上抛,物体A和容器B都处于完全失重状态,在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零,选项A正确。
2.如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m∶M=1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同。
当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1。
当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x2,则x1∶x2等于( )A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.2∶3【解析】选A。
水平放置时,F-μ(m+M)g=(M+m)a1,kx1-μmg=ma1,可得x1=;竖直放置时:F-(m+M)g=(M+m)a2,kx2-mg=ma2,解得x2=,故x1∶x2=1∶1,A正确。
【变式备选】如图所示,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,弹簧劲度系数为k,原长为L0。
用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动,这时弹簧长度为L1;若将A、B置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做匀加速直线运动,此时弹簧长度为L2。
若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ相同,则下列关系式正确的是( )A.L2<L1B.L2>L1C.L2=L1D.由于A、B质量关系未知,故无法确定L1、L2的大小关系【解析】选C。
水平面光滑时,对A、B整体由牛顿第二定律F=(m A+m B)a,对B由牛顿第二定律得k(L1-L0)=m B a,解得L1=+L0。
课时跟踪检测(十)牛顿运动定律的综合应用对点训练:对超重与失重的理解1.探究超重和失重规律时,一位体重为G的同学站在一个压力传感器上完成一次下蹲动作。
传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图像,则下列图像中可能正确的是( )解析:选D 人在压力传感器上下蹲时,先加速下降,然后减速下降,即加速度方向先向下后向上,人先失重后超重,故选项D正确。
2.(2015·重庆高考)若货物随升降机运动的vt图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是( )解析:选B 根据vt图像可知电梯的运动情况:加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升,根据牛顿第二定律F-mg=ma,可判断支持力F的变化情况:失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重,故选项B正确。
3.(多选)某同学用台秤研究电梯中的超重、失重现象。
地面上其体重为500 N,再将台秤移至电梯内测其体重。
电梯从t=0时由静止开始运动,到t=11 s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示,重力加速度g=10 m/s2。
则( )A.电梯为下降过程B.在10~11 s内电梯的加速度大小为2 m/s2C .F 3的示数为550 ND .电梯运行的总位移为19 m解析:选ABD 0~2 s 该同学所受的支持力小于重力,合力向下,加速度向下,由于电梯初始为静止状态,所以0~2 s 内电梯匀加速下降,2~10 s 内该同学所受的支持力等于重力,此时为平衡状态,所以2~10 s 内电梯保持2 s 末的速度匀速下降,10~11 s 内该同学所受的支持力大于重力,合力向上,由于之前的速度向下,所以此阶段电梯匀减速下降,选项A 正确;匀加速阶段加速度a =G -F N G g=1 m/s 2,2 s 末的速度v 2=at =2 m/s ,此阶段位移x 1=12at 2=2 m ;匀速阶段位移x 2=16 m ;匀减速阶段时间t ′=1 s ,初速度为2 m/s ,末速度等于0,所以此阶段加速度a ′=v 2t ′=2 m/s 2,根据牛顿第二定律F N ′-G =ma ′=G ga ′,解得此时的支持力F N ′=600 N ,即F 3=600 N ,此阶段位移x 3=v 22t ′=1 m 。
总位移x =x 1+x 2+x 3=19 m ,故选项B 、D 正确,C 错误。
对点训练:动力学中整体法与隔离法的应用4.(多选)(2017·上海十二校联考)如图所示,质量为m1和m 2的两物块放在光滑的水平地面上,用轻质弹簧将两物块连接在一起。
当用水平力F 作用在m 1上时,两物块均以加速度a 做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x ;若用水平力F ′作用在m 1上时,两物块均以加速度a ′=2a 做匀加速运动,此时弹簧伸长量为x ′。
则下列关系正确的是( )A .F ′=2FB .x ′=2xC .F ′>2FD .x ′<2x解析:选AB 取m 1和m 2为一整体,应用牛顿第二定律可得:F =(m 1+m 2)a 。
弹簧的弹力F T =m 2F m 1+m 2=kx 。
当两物块的加速度增为原来的2倍,拉力F 增为原来的2倍,F T 增为原来的2倍,弹簧的伸长量也增为原来的2倍,故A 、B 正确。
5.(多选)(2017·哈尔滨三中模拟)如图所示,光滑水平面上放置着四个相同的木块,其中木块B 与C 之间用一轻弹簧相连,轻弹簧始终在弹性限度内。
现用水平拉力F 拉B 木块,使四个木块以相同的加速度一起加速运动,则以下说法正确的是( )A .一起加速过程中,C 木块受到四个力的作用B .一起加速过程中,D 所受到的静摩擦力大小为F4C .一起加速过程中,A 、D 木块所受摩擦力大小和方向相同 D .当F 撤去瞬间,A 、D 木块所受静摩擦力的大小和方向都不变解析:选BC 在水平拉力F 的作用下,四个木块以相同的加速度一起加速运动,则由牛顿第二定律可知,对整体有F =4ma ,对A 、D 木块有f A =f D =ma ,解得A 、D 木块所受摩擦力大小f A =f D =F4,方向均水平向右,故B 、C 正确;一起加速过程中,C 木块受到重力、D 木块对其的压力和静摩擦力、地面对其的支持力及弹簧对其的弹力,共五个力的作用,故A 错误;当F 撤去瞬间,D 木块所受静摩擦力的大小和方向均不变,而A 木块所受静摩擦力的大小不变但反向,故D 错误。
6.(2017·黄冈质检)如图所示,bc 为固定在小车上的水平横杆,物块 M 串在杆上, 靠摩擦力保持相对杆静止,M 又通过轻细线悬吊着一个小球 m, 此时小车正以大小为 a 的加速度向右做匀加速运动,而 M 、m 均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为 θ。
小车的加速度逐渐增加, 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 的弹力增加到原来的2倍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:选A 对小球和物块组成的整体,分析受力如图甲所示,根据牛顿第二定律得,水平方向:F f =(M +m )a ,竖直方向:F N =(M +m )g ,则当加速度增加到2a 时,横杆对M 的摩擦力F f 增加到原来的2倍,横杆对M 的弹力等于两个物体的总重力,保持不变,故A 正确,B 错误;以小球为研究对象,分析受力情况如图乙所示,由牛顿第二定律得mg tan θ=ma ,解得tan θ=ag,当a 增加到两倍时,tan θ变为两倍,但θ不是原来的两倍。
细线的拉力F T =mg2+ma2,可见,a 变为两倍,F T 不是原来的两倍,故C 、D 错误。
7.(2017·潮州朝安区高三模拟)粗糙的地面上放着一个质量M =1.5 kg 的斜面体,斜面部分光滑,底面与地面间的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°,在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m=0.5 kg 的小球,弹簧的劲度系数k =200 N/m ,现给斜面体施加一水平向右的恒力F ,使整体向右以加速度a =1 m/s 2做匀加速运动。
已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2。
(1)求F 的大小;(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小。
解析:(1)整体以a 匀加速向右运动,根据牛顿第二定律:F -μ(M +m )g =(M +m )a ,解得F =6 N 。
(2)设弹簧的形变量为x ,斜面对小球的支持力为F N 对小球受力分析:在水平方向:kx cos θ-F N sin θ=ma 在竖直方向:kx sin θ+F N cos θ=mg 解得:x =0.017 m F N =3.7 N 。
答案:(1)6 N (2)0.017 m 3.7 N 对点训练:动力学中的临界极值问题8.(2017·晋城月考)如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块,其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是f m 。
现用平行于斜面的拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块,使四个木块以同一加速度沿斜面向下运动,则拉力F 的最大值是( )A.35f m B.34f m C.32f m D .f m解析:选C 当下面的质量为2m 的木块所受摩擦力达到最大时,拉力F 达到最大。
将4个木块看成整体,由牛顿第二定律:F +6mg sin 30°=6ma ①将2个质量为m 的木块及上面的质量为2m 的木块看做整体,由牛顿第二定律:f m +4mg sin 30°=4ma ②由①、②解得:F =32f m ,故选C 。
9.(多选)如图所示,在光滑水平面上有一足够长的静止小 车,小车质量为M =5 kg ,小车上静止地放置着质量为m =1 kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数μ=0.2,用水平恒力F 拉动小车,下列关于木块的加速度a m 和小车的加速度a M ,可能正确的有( )A .a m =1 m/s 2,a M =1 m/s 2B .a m =1 m/s 2,a M =2 m/s 2C .a m =2 m/s 2,a M =4 m/s 2D .a m =3 m/s 2,a M =5 m/s 2解析:选AC 当M 与m 间的静摩擦力f ≤μmg =2 N 时,木块与小车一起运动,且加速度相等;当M 与m 间相对滑动后,M 对m 的滑动摩擦力不变,则m 的加速度不变,所以当M 与m 间的静摩擦力刚达到最大值时,木块的加速度最大,由牛顿第二定律得:a m =μmg m=μg =0.2×10 m/s 2=2 m/s 2此时F =(M +m )a m =(5+1)×2 N=12 N 当F <12 N ,可能有a M =a m =1 m/s 2。
当F >12 N 后,木块与小车发生相对运动,小车的加速度大于木块的加速度,a M >a m =2 m/s 2。
故选项A 、C 正确,B 、D 错误。
10.(多选)如图甲所示,水平面上有一倾角为θ的光滑斜面,斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m 的小球。
斜面以加速度a 水平向右做匀加速直线运动,当系统稳定时,细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T 和F N 。
若T a 图像如图乙所示,AB 是直线,BC 为曲线,重力加速度为g =10 m/s 2。
则( )A .a =403m/s 2时,F N =0 B .小球质量m =0.1 kg C .斜面倾角θ的正切值为34D .小球离开斜面之前,F N =0.8+0.06a (N)解析:选ABC 小球离开斜面之前,以小球为研究对象,进行受力分析,可得T cos θ-F N sin θ=ma ,T sin θ+F N cos θ=mg ,联立解得F N =mg cos θ-ma sin θ,T =ma cos θ+mg sin θ,所以小球离开斜面之前,T a 图像呈线性关系,由题图乙可知a =403m/s 2时,F N=0,选项A 正确;当a =0时,T =0.6 N ,此时小球静止在斜面上,其受力如图1所示,所以mg sin θ=T ;当a =403m/s 2时,斜面对小球的支持力恰好为零,其受力如图2所示,所以mgtan θ=ma ,联立可得tan θ=34,m =0.1 kg ,选项B 、C 正确;将θ和m 的值代入F N =mg cos θ-ma sin θ,得F N =0.8-0.06a (N),选项D 错误。