2019高考物理一輪優(yōu)級(jí)（備講練）全國(guó)經(jīng)典版限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)3-3牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用a

板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中1～6為單選，7～10為多選)1．探究超重和失重規(guī)律時(shí)，一位體重為G的同學(xué)站在一個(gè)壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作。傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是()答案D解析人在壓力傳感器上下蹲時(shí)，先加速下降，然后減速下降，即加速度方向先向下后向上，人先失重后超重，故D正確。2.[2018·湖南株洲模擬]一質(zhì)量為m的鋁球用細(xì)線懸掛靜止在足夠深的油槽中(如圖甲)，某時(shí)刻剪斷細(xì)線，鋁球開始在油槽中下沉，通過(guò)傳感器得到鋁球的加速度隨下沉速度變化的圖象如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()A．鋁球剛開始運(yùn)動(dòng)的加速度a0＝gB．鋁球下沉的速度將會(huì)一直增大C．鋁球下沉過(guò)程所受到油的阻力Ff＝eq\f(ma0v,v0)D．鋁球下沉過(guò)程機(jī)械能的減少等于克服油阻力所做功答案C解析剛開始釋放時(shí)，小球受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力作用，即a＝eq\f(mg－F浮,m)＝g－eq\f(F浮,m)＜g，A錯(cuò)誤；從題圖乙中可知鋁球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越大，到達(dá)v0時(shí)，加速度為0，速度不再增大，B錯(cuò)誤；開始釋放時(shí)有mg－F?。絤a0，鋁球下沉過(guò)程中受重力、阻力和浮力作用，由牛頓第二定律得，mg－F?。璅f＝ma，又由題圖乙可得a＝a0－eq\f(a0,v0)v，聯(lián)立以上各式解得，阻力Ff＝eq\f(ma0v,v0)，C正確；鋁球下沉過(guò)程機(jī)械能的減少量等于克服油的阻力和浮力所做的功，故D錯(cuò)誤。3．[2017·洛陽(yáng)統(tǒng)考]如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體放在粗糙水平地面上，從零時(shí)刻起，物體在水平力F作用下由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)。在0～3s時(shí)間內(nèi)物體的加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則()A．F的最大值為12NB．0～1s和2～3s內(nèi)物體加速度的方向相反C．3s末物體的速度最大，最大速度為8m/sD．在0～1s內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，2～3s內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)答案C解析由a－t圖象知加速度最大時(shí)a＝4m/s2，由牛頓第二定律F－μmg＝ma知，F(xiàn)最大值大于12N，A錯(cuò)誤；0～1s和2～3s內(nèi)，加速度均為正方向，B錯(cuò)誤；3s末速度最大，由a－t圖面積知Δv＝8m/s，所以vmax＝8m/s，C正確；0～1s和2～3s內(nèi)加速度a與速度v均同向都做加速運(yùn)動(dòng)，但a大小變化，所以不是勻加速，D錯(cuò)誤。4.如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距s＝3.5m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，取重力加速度大小g＝10m/s2。工件滑上A端瞬時(shí)速度vA＝4m/s，達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB，則下列說(shuō)法不正確的是()A．若傳送帶不動(dòng)，則vB＝3m/sB．若傳送帶以速度v＝4m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB＝3m/sC．若傳送帶以速度v＝2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB＝3m/sD．若傳送帶以速度v＝2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB＝2m/s答案D解析工件在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)的加速度大小a＝eq\f(μmg,m)＝1m/s2。若傳送帶不動(dòng)，工件做勻減速運(yùn)動(dòng)，由veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,A)＝2(－a)s，則vB＝3m/s，A正確；若傳送帶做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或傳送帶做順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不超過(guò)3m/s，則工件在傳送帶上都是做勻減速運(yùn)動(dòng)，vB＝3m/s，B、C均正確，D錯(cuò)誤。5．如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體A、B(B物體與彈簧連接)，彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩個(gè)物體的v-t圖象如圖乙所示(重力加速度為g)，則()A．施加外力前，彈簧的形變量為eq\f(2g,k)B．外力施加的瞬間，A、B間的彈力大小為M(g－a)C．A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)彈簧彈力恰好為零D．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，物體B的速度達(dá)到最大值答案B解析施加外力F前，物體A、B整體平衡，根據(jù)平衡條件有2Mg＝kx，解得x＝eq\f(2Mg,k)，故A錯(cuò)誤；施加外力F的瞬間，對(duì)物體B，根據(jù)牛頓第二定律有F彈－Mg－FAB＝Ma，其中F彈＝2Mg，解得FAB＝M(g－a)，故B正確；由題圖乙知，物體A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)A、B具有共同的v和a，且FAB＝0，對(duì)B有F彈′－Mg＝Ma，解得F彈′＝M(g＋a)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)F彈′＝Mg時(shí)，B達(dá)到最大速度，故D錯(cuò)誤。6．[2017·大同模擬]如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)平板車放在光滑的傾角為α的斜面上，車上站著一質(zhì)量為m的人，若要平板車靜止在斜面上，車上的人必須()A．勻速向下奔跑B．以加速度a＝eq\f(M,m)gsinα，向下加速奔跑C．以加速度a＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(M,m)))gsinα，向下加速奔跑D．以加速度a＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(M,m)))gsinα，向上加速奔跑答案C解析作出車的受力圖，如圖甲所示，求出人對(duì)車的摩擦力Ff＝Mgsinα，作出人的受力圖，如圖乙，則mgsinα＋Ff′＝ma，且Ff′＝Ff，解出a＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(M,m)))gsinα。故C正確。7．如圖所示，甲、乙兩車均在光滑的水平面上，質(zhì)量都是M，人的質(zhì)量都是m，甲車上人用力F推車，乙車上的人用等大的力F拉繩子(繩與輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì))；人與車始終保持相對(duì)靜止。下列說(shuō)法正確的是()A．甲車的加速度大小為eq\f(F,M)B．甲車的加速度大小為0C．乙車的加速度大小為eq\f(2F,M＋m)D．乙車的加速度大小為0答案BC解析對(duì)甲圖中人和車組成的系統(tǒng)受力分析，在水平方向的合外力為0(人的推力F是內(nèi)力)，故a甲＝0，A錯(cuò)誤，B正確；在乙圖中，人拉輕繩的力為F，則繩拉人和繩拉車的力均為F，對(duì)人和車組成的系統(tǒng)受力分析，水平合外力為2F，由牛頓第二定律知：a乙＝eq\f(2F,M＋m)，則C正確，D錯(cuò)誤。8．質(zhì)量為m0的物體A放在粗糙水平桌面上，B為砂桶，A、B兩物體通過(guò)跨接在光滑的定滑輪上的輕質(zhì)細(xì)線連接，如圖所示。開始時(shí)兩物體均靜止，砂桶B距地面的高度為h，然后逐漸向砂桶中加砂子，則下面說(shuō)法正確的是()A．砂桶中加的砂子越多，細(xì)線上的拉力越大B．砂桶中加的砂子越多，細(xì)線上的拉力可能越小C．物體A發(fā)生滑動(dòng)后，砂和砂桶的質(zhì)量越大，細(xì)線上拉力越大D．某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體A的質(zhì)量與砂和砂桶的總質(zhì)量相等，若物體A沿桌面滑行的最遠(yuǎn)距離等于2h，則可以求出物體A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)答案ACD解析物體A發(fā)生滑動(dòng)之前，細(xì)線上的拉力大小等于砂和砂桶的重力之和，物體A發(fā)生滑動(dòng)后，設(shè)砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，加速度大小為a，對(duì)B有mg－FT＝ma，對(duì)A有FT－μm0g＝m0a，聯(lián)立兩式整理得FT＝eq\f(1＋μm0g,1＋\f(m0,m))，m越大，拉力越大，故A、C正確，B錯(cuò)誤；分析物體A的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，加速階段和減速階段的位移大小均為h，知加速與減速過(guò)程的加速度大小相等，根據(jù)mg－FT＝ma，F(xiàn)T－μm0g＝m0a和a＝μg，可求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，D正確。9．如圖甲所示，水平面上有一傾角為θ的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的輕質(zhì)細(xì)繩系一質(zhì)量為m的小球。斜面以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力和斜面對(duì)小球的支持力分別為T和FN。若T-a圖象如圖乙所示，AB是直線，BC為曲線，重力加速度為g＝10m/s2。則()A．a(chǎn)＝eq\f(40,3)m/s2時(shí)，F(xiàn)N＝0B．小球質(zhì)量m＝0.1kgC．斜面傾角θ的正切值為eq\f(3,4)D．小球離開斜面之前，F(xiàn)N＝0.8＋0.06a(N)答案ABC解析小球離開斜面之前，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，進(jìn)行受力分析，可得Tcosθ－FNsinθ＝ma，Tsinθ＋FNcosθ＝mg，聯(lián)立解得FN＝mgcosθ－masinθ，T＝macosθ＋mgsinθ，所以小球離開斜面之前，T-a圖象呈線性關(guān)系，由題圖乙可知a＝eq\f(40,3)m/s2時(shí)，F(xiàn)N＝0，A正確；當(dāng)a＝0時(shí)，T＝0.6N，此時(shí)小球靜止在斜面上，其受力如圖1所示，所以mgsinθ＝T；當(dāng)a＝eq\f(40,3)m/s2時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力恰好為零，其受力如圖2所示，所以eq\f(mg,tanθ)＝ma，聯(lián)立可得tanθ＝eq\f(3,4)，m＝0.1kg，B、C正確；將θ和m的值代入FN＝mgcosθ－masinθ，得FN＝0.8－0.06a(N)，D錯(cuò)誤。10．如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊置于光滑水平地面上，A、B接觸面光滑，傾角為θ。現(xiàn)分別以水平恒力F作用于A物塊上，保持A、B相對(duì)靜止共同運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B．兩種情況下獲取的最大加速度相同C．兩種情況下所加的最大推力相同D．采用乙方式可用的最大推力大于采用甲方式的最大推力答案BC解析F作用于題圖甲中A時(shí)，F(xiàn)最大時(shí)，A剛要離開地面，A受力如圖甲，F(xiàn)N1cosθ＝mg，對(duì)B：FN1sinθ＝ma1；F作用于題圖乙中A時(shí)，F(xiàn)最大時(shí)，B剛要離開地面，B受力如圖乙，F(xiàn)N2cosθ＝mg，F(xiàn)N2sinθ＝ma2，可見FN2＝FN1，a2＝a1，對(duì)整體易知兩種情況下所加的最大推力相同，選項(xiàng)B、C正確。二、非選擇題(本題共2小題，共30分)11．[2018·青海西寧聯(lián)考](12分)如圖所示，有一長(zhǎng)度x＝1m、質(zhì)量m0＝10kg的平板小車，靜止在光滑的水平面上，在小車一端放置一質(zhì)量m＝4kg的物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，要使物塊在2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)到小車的另一端，求作用在物塊上的水平力F是多少？(g取10m/s2)答案16N解析小車和物塊的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，在物塊運(yùn)動(dòng)到小車右端的過(guò)程中，小車發(fā)生的位移為x1，物塊發(fā)生的位移為x2，取向右為正，以小車為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得μmg＝m0a1①由勻變速運(yùn)動(dòng)的公式得x1＝eq\f(1,2)a1t2②以物塊為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得F－μmg＝ma2③由勻變速運(yùn)動(dòng)的公式得x2＝eq\f(1,2)a2t2④由題意得x2－x1＝x⑤由①②③④⑤代入數(shù)據(jù)得F＝16N。12.[2017·保定一模](18分)一長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，在t＝0時(shí)刻，一小滑塊以某一速度滑到木板上表面，經(jīng)過(guò)2s滑塊和木板同時(shí)停下，滑塊始終在木板上。木板運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，已知木板和滑塊的質(zhì)量均為0.1kg，重力加速度g取10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)圖象信息解答下面問(wèn)題：(1)求出木板和滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)滑塊剛滑到木板上時(shí)的速度多大？(3)求整個(gè)過(guò)程中滑塊和木板之間產(chǎn)生的熱量。答案(1)μ＝0.3(2)v0＝4m/s(3)Q＝0.6J解析(1)由圖象求得0～1s木板加速度大小a1＝1m/s21～2s木