(全國版)2019版高考物理一輪復(fù)習第3章牛頓運動定律11牛頓運動定律綜合應(yīng)用能力訓練

11牛頓運動定律的綜合應(yīng)用（1）(2017·上海松江區(qū)一模)如下圖，小車靜止在圓滑的水平面上，車上固定一傾斜的直桿，直桿頂端固定著小球，當小車向左做勻加快運動時，球受桿的作使勁的方向可能沿圖中的( )A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向答案A分析小球和小車的加快度同樣，所以小球在重力和桿的作使勁兩個力的作用下也沿水平向左的方向加快運動，加快度水平向左，依據(jù)牛頓第二定律F＝ma可知，加快度的方向與協(xié)力的方向同樣，故小球所受的協(xié)力方向水平向左，依據(jù)力的合成知識可知，直桿對小球的作使勁只可能沿OA方向，故A正確，B、C、D錯誤。2．(2017·山東師大附中質(zhì)檢)(多項選擇)如下圖，質(zhì)量為m＝1kg的物體與水平川面之間的動摩擦因數(shù)為0.3，當物體運動的速度為10m/s時，給物體施加一個與速度方向相反的大小為F＝2N的恒力，在此恒力作用下(g取10m/s2)( )A．物體經(jīng)10s速度減為零B．物體經(jīng)2s速度減為零C．物體速度減為零后將保持靜止D．物體速度減為零后將向右運動答案BCF＋Ff分析物體遇到向右的滑動摩擦力，F(xiàn)f＝μFN＝μG＝3N，依據(jù)牛頓第二定律得，a＝m2＋322v010＝1m/s＝5m/s，方向向右，物體減速到0所需的時間t＝a＝5s＝2s，B正確，A錯誤。減速到零后，F(xiàn)<Ff，物體處于靜止狀態(tài)，不再運動，C正確，D錯誤。13.(2017·呼和浩特模擬)如下圖，起落機天花板上用輕彈簧懸掛一物體，起落機靜止時彈簧伸長量為10cm，運動時彈簧伸長量為9cm，則起落機的運動狀態(tài)可能是(g＝10m/s2)( )A．以a＝1m/s2的加快度加快上漲B．以a＝1m/s2的加快度加快降落C．以a＝9m/s2的加快度減速上漲D．以a＝9m/s2的加快度減速降落答案B分析依據(jù)運動時彈簧伸長量為9cm，小于靜止時彈簧伸長量為10cm，可知起落機的加快度向下，則起落機的運動狀態(tài)可能是以a＝1m/s2的加快度加快降落；也可能是以a＝1m/s2的加快度減速上漲，B正確。乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅行者絕妙的選擇。若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加快度a上行，如下圖。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對斜面靜止(設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運轉(zhuǎn))。則( )A．小物塊遇到的摩擦力方向平行斜面向上B．小物塊遇到的摩擦力方向平行斜面向下1C．小物塊遇到的滑動摩擦力為2mg＋maD．小物塊遇到的靜摩擦力為ma答案A分析小物塊相對斜面靜止，所以小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力。纜車以加快度a上行，小物塊的加快度也為，以物塊為研究對象，則有f－sin30°＝，f＝1＋，aFmgmaF2mgma2方向平行斜面向上，故A正確，B、C、D錯誤。(2017·南通模擬)(多項選擇)如下圖，A、B兩球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為θ的斜面圓滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬時，以下說法正確的選項是( )A．兩個小球的剎時加快度均沿斜面向下，大小均為gsinθB．B球的受力狀況未變，剎時加快度為零C．A球的剎時加快度沿斜面向下，大小為2gsinθD．彈簧有縮短的趨向，B球的剎時加快度向上，A球的剎時加快度向下，剎時加快度都不為零答案BC分析設(shè)彈簧的彈力大小為，由均衡條件可知，＝sinθ，燒斷細線以后瞬時，彈FFmg簧彈力不變，故B球受力狀況不變，加快度為零，B正確，A、D錯誤；以A為研究對象，由牛頓第二定律可得＋sinθ＝A，解得A＝2sinθ，C正確。Fmgmaag6．(2017·臨沂高三檢測)如下圖，在傾角為θ＝30°的圓滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為和2。物塊A靜止在輕彈簧上邊，物塊B用細線與斜面頂端相連，、緊挨在一同mmAB但A、B之間無彈力。已知重力加快度為g，某時刻把細線剪斷，當細線剪斷瞬時，以下說法正確的選項是()A．物塊A的加快度為0Bg．物塊A的加快度為3gC．物塊B的加快度為0D．物塊B的加快度為2答案B1分析剪斷細線前，彈簧的彈力：F彈＝mgsin30°＝2mg，細線剪斷的瞬時，彈簧的彈力13mgsin30°－Fg不變，仍為F＝2mg；剪斷細線瞬時，對A、B系統(tǒng)，加快度為：a＝彈＝3，彈3m3g即A和B的加快度均為3，B正確。7．聲音在空氣中的流傳速度v與空氣的密度ρ、壓強p相關(guān)。以下速度的表達式(k為比率系數(shù)，無單位)中正確的選項是()A．＝pB．＝kpkρρvvC．v＝kρD．v＝kpρp答案B分析速度的單位為m/s，所以看哪個表達式能導出這個單位即為正確。由各物理量單位之間的關(guān)系確立算式能否正確。壓強Fkg·m/s2kgp可由公式p＝求得，則其單位為2＝2。Smm·sm3p22密度ρ可由公式ρ＝V求得，則其單位為kg/m。由題意知k無單位，則kρ的單位為m/s，kpkρ明顯不是速度的單位，A錯誤。同理可知ρ的單位為m/s，B正確。p的單位為s/m，也不是速度的單位，kg，不是速度的單位，D錯誤。C錯誤。kpρ的單位為2m·s如下圖，兩根長度分別為L1和L2的圓滑桿AB和BC在B點垂直焊接，當按圖示方式固定在豎直平面內(nèi)時，將一滑環(huán)從B點由靜止開釋，分別沿BA和滑到桿的底端經(jīng)歷的BC時間同樣，則這段時間為( )A.2L1L2B.2L1L2gg2222C.2L1＋L2D.2L1＋L2ggL1＋2L答案C分析設(shè)BA和BC傾角分別為α和β，依據(jù)牛頓第二定律得：滑環(huán)沿BA下滑的加快度sinαsinβ＝gsinα，沿BC下滑的加快度為a2＝＝gsinβ。設(shè)下滑時間為t，由為a1＝mm12122222題有：L1＝2a1t，L2＝2a2t。由幾何知識有：sinα＝cosβ，聯(lián)立以上各式解得t＝1g，故C正確。9.(2016·江蘇高考)(多項選擇)如下圖，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最4終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中( )A．桌布對魚缸摩擦力的方向向左B．魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C．若貓增大拉力，魚缸遇到的摩擦力將增大D．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面答案BD分析將桌布從魚缸下拉出的過程，魚缸相對桌布向左運動，所以桌布對它的摩擦力方向向右，A錯誤；設(shè)動摩擦因數(shù)為μ，魚缸在桌布對它的滑動摩擦力的作用下做初速度為零的勻加快運動，加快度大小為μ，設(shè)經(jīng)過t1時間魚缸滑離桌布，滑離時的速度為v，則vg＝μgt1；魚缸滑到桌面上后，做勻減速運動，加快度大小也為μg，所以魚缸在桌面上運動v的時間t2＝μg，所以t1＝t2，B正確；若貓增大拉力，魚缸遇到的摩擦力仍為滑動摩擦力，大小為μmg，保持不變，C錯誤；若貓減小拉力，則魚缸與桌布間的摩擦力有可能小于滑動摩擦力，則魚缸與桌布一同運動，進而滑出桌面，D正確。(2014·全國卷Ⅰ)如下圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)使小車從靜止開始向左加快，加快度從零開始漸漸增大到某一值，而后保持此值，小球穩(wěn)固地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))。與穩(wěn)固在豎直地點時對比。小球的高度( )A．必定高升B．必定降低C．保持不變D．高升或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定答案A5分析設(shè)橡皮筋的原長為l0，橡皮筋的伸長量為x，小球到架子懸點的高度為。對小h球受力剖析如下圖，靜止時：kx1＝，加快時：kx2cosθ＝。得1＝0＋1＝0＋mg，2mgmghlxlkhmg＝(l0＋x2)cosθ＝l0cosθ＋k，故h1>h2。小球高升，A正確。(2017·天水一模)(多項選擇)如下圖，在動摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上有一個質(zhì)量m＝1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ＝45°角的不行伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰巧為零。在剪斷輕繩的瞬時(g取10m/s2)，以下說法中正確的選項是( )A．小球受力個數(shù)不變B．小球立刻向左運動，且a＝8m/s2C．小球立刻向左運動，且a＝10m/s2D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬時小球加快度為零答案BD分析在剪斷輕繩前，小球受重力、繩索的拉力以及彈簧的彈力處于均衡，依據(jù)共點力均衡得，彈簧的彈力：F＝mgtan45°＝10×1N＝10N，剪斷輕繩的瞬時，彈簧的彈力仍舊為N，小球此時受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個力作用。小球的受力個數(shù)發(fā)生改變，故A錯誤；小球所受的最大靜摩擦力為：Ff＝μmg＝0.2×10N＝2N，依據(jù)牛頓第二定律得小球的加快度為：a＝F－Ff＝10－2m/s2＝8m/s2，協(xié)力方向向左，所以向左運動，故B正確，m1錯誤；剪斷彈簧的瞬時，輕繩對小球的拉力瞬時為零，此時小球所受的協(xié)力為零，則小球的加快度為零，故D正確。12．(2017·廣東肇慶二模)設(shè)雨點著落過程中遇到的空氣阻力與雨點(可當作球形)的橫截面積S成正比，與著落速度v的二次方成正比，即f＝kSv2，此中k為比率常數(shù)，且雨點最后都做勻速運動。已知球的體積公式為V＝4πr3(r為半徑)。若兩個雨點的半徑之比為1∶362，則這兩個雨點的落地速度之比為( )A．1∶2B．1∶2C．1∶4D．1∶8答案A224分析當雨點做勻速直線運動時，重力與阻力相等，即f＝mg，故k×πr×v＝ρ×3πr3g，即v2＝4ρrg，因為兩個雨點的半徑之比為1∶2，則落地速度之比為1∶2，A正確。3k(2017·廣東深圳二模)如下圖，一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風洞內(nèi)的水平面上，其一面與風速垂直，當風速為v0時恰巧能推進該物塊。已知風對物塊的推力F正比于Sv2，此中v為風速、S為物塊迎風面積。當風速變成2v0時，恰巧能推進用同一資料做成的另一正方體物塊，則該物塊的質(zhì)量為( )A．64mB．32mC．8mD．4m答案A分析設(shè)質(zhì)量為的正方體物塊的邊長為a，物塊被勻速推進，依據(jù)均衡條件，有＝，mFf2＝，此中＝222＝μ＝μ＝μρ3，解得＝kv020，0＝kav0，aga，此刻風速變成vNmgFkSvfNmgμρg故恰巧能推進的物塊邊長為本來的4倍，故體積為本來的64倍，質(zhì)量為本來的64倍，故A正確。14．(2017·天津五區(qū)縣聯(lián)考)如圖甲所示，圓滑平臺右邊與一長為L＝2.5m的水平木板相接，木板固定在地面上，現(xiàn)有一小滑塊以初速度v0＝5m/s滑上木板，恰巧滑到木板右端靜止?，F(xiàn)讓木板右端抬高，如圖乙所示，使木板與水平川面的夾角θ＝37°，讓滑塊以同樣的初速度滑上木板，不計滑塊滑上木板時的能量損失，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ；(2)滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時間t。7答案(1)0.5(2)1＋52s分析(1)設(shè)滑塊質(zhì)量為m，木板水平?；瑝K加快度大小為a，則對滑塊有μmg＝ma，滑2塊恰巧滑到木板右端靜止，則2v0＝0.5。0gL(2)當木板傾斜時，設(shè)滑塊上滑時的加快度大小為a，上滑的最大距離為s，上滑的時間1為t1，有2μmgcosθ＋mgsinθ＝ma1,0－v0＝－2a1s,0＝v0－a1t11解得s＝1.25m，t1＝2s。設(shè)滑塊下滑時的加快度大小為2，下滑的時間為t2，有sinθ－μcosθ＝2，＝amgmgmas122a2t25解得t2＝2s，滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時間t＝t1＋t2＝1＋5s。2(2017·廣西欽州質(zhì)檢)質(zhì)量m＝1kg的物體在F＝20N的水平推力作用下，從足夠長的粗拙斜面的底端A點由靜止開始沿斜面運動，物體與斜面間動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，斜面固定不動，與水平川面的夾角α＝37°，力F作用4s后撤去，撤去力F后5s物體正好經(jīng)過斜面上的B點(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)。求：撤去力F時物體的速度；力F作用下物體發(fā)生的位移；AB之間的距離。答案(1)20m/s(2)40m(3)52.5m8分析(1)對物體受力剖析如下圖。將G和F分解，有FN＝Fsinα＋mgcosα＝20×0.6N＋10×0.8N＝20N，F(xiàn)cosα－μFN－mgsinα＝ma1，解得a1＝5m/s2，4s