通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练9牛顿运动定律的综合应用新人教版含答案
11页1、1 考点规范练考点规范练 9 9 牛顿运动定律的综合应用牛顿运动定律的综合应用 一、单项选择题 1 1. 如图所示的装置中,重为 4 N 的物块用一平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上,整个装置被固定在测力计 上并保持静止,斜面的倾角为 30。如果物块与斜面间无摩擦,装置稳定以后,在烧断细线物块下滑时测力计 的读数与稳定时比较( ) A.增大 4 NB.增大 3 N C.减小 1 ND.不变 答案 C 解析设物块的质量为m,斜面质量为m1,整个装置静止时,测力计读数为m1g+mg=m1g+4N。物块下滑的加速度 a=gsin= g,方向沿斜面向下,其竖直分量a1=asin= g,所以物块处于失重状态,其视重为mg=3N,测力计的 1 2 1 4 3 4 读数为m1g+3N,所以测力计的示数减小 1N,故选 C。 2 2. 如图所示,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力F拉物体A,使物体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拉物体A,使物体A、B一起 2 做匀加速直线运动,此时弹簧长度为l2。若物体A、B与粗糙水
2、平面之间的动摩擦因数相同,则下列关系式正确 的是( ) A.l2=l1 B.l2l1 D.由于A、B质量关系未知,故无法确定l1、l2的大小关系 答案 A 解析当水平面光滑,用水平恒力F拉物体A时,由牛顿第二定律,对整体有F=(mA+mB)a,对B有F1=mBa=;当 mBF mA+ mB 水平面粗糙时,对整体有F-(mA+mB)g=(mA+mB)a,对B有F2-mBg=mBa,联立以上两式得F2=,可知F1=F2, mBF mA+ mB 故l1=l2,A 正确。 3 3. 如图所示,bc为固定在小车上的水平横杆,物块A串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,A又通过轻细线悬吊着 一个小铁球B,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动,而A、B均相对小车静止,细线与竖直方向 的夹角为。小车的加速度逐渐增大,A始终和小车保持相对静止,当加速度增加到 2a时( ) A.横杆对A的摩擦力增加到原来的 2 倍 B.横杆对A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 3 答案 A 解析对小球和物块组成的整体分析受力,如图甲所示,根据
3、牛顿第二定律,水平方向有Ff=(m0+m)a,竖直方向有 FN=(m0+m)g,则当加速度增加到 2a时,横杆对m0的摩擦力Ff增加到原来的 2 倍。横杆对m0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 mgtan=ma,解得 tan=,当a增加到两倍时,tan变为两倍,但不是两倍。细线的拉力FT= a g ,可见,a变为两倍后,FT不是两倍,故 C、D 错误。 (mg)2+ (ma)2 4 4. 一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1 kg 和mB=2 kg 的A、B两物块,A、B与木板之间 的动摩擦因数都为=0.2(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。水平恒力F作用在A物块上,如图所示(重力加速 度g取 10 m/s2),则( ) A.若F=1 N,则物块、木板都静止不动 B.若F=1.5 N,则A物块所受摩擦力大小为 1.5 N C.若F=4 N,则B物块所受摩擦力大小为 4 N D.若F=8 N,则B物块的加速度为 1 m/s2 答案 D 解析A物块与板间的最大静摩擦力为 2N,当Fm
4、g,即F1与F2的合力大于mg,选项 D 正确。 8 8.(2016全国卷)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假 设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则( ) A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 答案 BD 解析设所受阻力为Ff,根据题意Ff=kr。根据牛顿第二定律,mg-Ff=ma,a=g- =g-=g-,r越大,a越大,两 kr m kr 4 3 r3 3k 4r2 小球密度相同,m甲m乙,所以r甲r乙,故a甲a乙,C 选项错误;物体在空中的运动时间t=,h相同,所以t甲 2h a 7 v乙,B 选项正确;物体下落过程中克服阻力做功 2ah Wf=Ffh=krh,所以Wf 甲Wf 乙,D 选项正确。 9 9.(2018天津一中月考)如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上,已知物块A的质量为 2 kg,物块B的质量 为 1 kg,而A与地面间的动摩擦因数为 0.1,A与B之间的动
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