高考物理二轮复习 第一部分 专题3 牛顿运动定律的理解与应用考点强化练-人教版高三全册物理试题.doc

考点强化练3牛顿运动定律的理解与应用一、选择题(15题为单选题，68题为多选题)1(2015·河北衡水元月调研)如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止。斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是()A在0t1时间内，N增大，f减小B在0t1时间内，N减小，f增大C在t1t2时间内，N增大，f增大D在t1t2时间内，N减小，f减小答案：D解析：在0t1时间内，由图可知，物体做加速运动，加速度逐渐减小，设斜面倾角为，对物体受力分析，在竖直方向上有Ncosfsinmgma1，在水平方向上有Nsinfcos，因加速度减小，则支持力N和摩擦力f均减小。在t1t2时间内，由图可知，物体做减速运动，加速度逐渐增大，对物体受力分析，在竖直方向上有mg(Ncosfsin)ma2，在水平方向上有Nsinfcos，因加速度增大，则支持力N和摩擦力f均减小，故选D。2(2015·福建福州质检)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。观察小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()答案：A解析：小球先做自由落体运动，接触弹簧后小球做加速度减小的加速运动，直至重力和弹力相等，即mgkx，此时a0，小球速度达到最大值vmax，此后小球继续下降，小球重力小于弹力，加速度方向向上，小球向下做加速度增大的减速运动直至最低点，小球速度为0，加速度最大，A正确，B错误。设小球到达最低点时，弹簧的形变量为x，由能量关系得mg(hx)kx2，则2mg(hx)kx·x，由hx>x得kx>2mg，所以在最低点kxmgma>mg，即a>g，C错误。弹簧形变量x与t不是线性关系，则a与t也不是线性关系，D错误。3(2015·重庆理综)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()AmgBmgCmgDmg答案：A解析：对人与安全带作用的过程应用牛顿第二定律，则有Fmgma，而a，解得Fmg，故A正确。4.(2015·河北唐山一模 )一木箱放在水平地面上，木箱质量为m，用水平推力F即可使物体做匀速直线运动，现保持F大小不变，方向改为与水平方向成60°角斜向上拉物体，也能使它做匀速直线运动，如图所示。则木箱与水平地面间的动摩擦因数为()ABCD答案：C解析：水平拉时：Fmg斜向上拉时：Fcos60°(mgFsin60°)解得：故选C。5(2015·重庆理综)若货物随升降机运动的vt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()答案：B解析：由vt图象可知，升降机的运动过程为：向下加速(失重：F<mg)向下匀速(Fmg)向下减速(超重：F>mg)向上加速(超重：F>mg)向上匀速(Fmg)向上减速(失重：F<mg)，对照Ft图象可知，B正确。6(2015·海南单科)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间()Aa13gBa10Cl12l2Dl1l2答案：AC解析：剪断细线前，把a、b、c看成整体，细线上的拉力为T3mg。因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同。则将细线剪断瞬间，对a隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mgma1得a13g，A正确，B错误。由胡克定律知：2mgkl1，mgkl2，所以l12l2，C正确，D错误。7(2015·江苏单科)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()At2 s时最大Bt2 s时最小Ct8.5 s时最大Dt8.5 s时最小答案：AD解析：地板对人的支持力FNmgma，t2s时，a有正的最大值，此时FN最大，由牛顿第三定律可知，A正确，B错误；t8.5s时，a有负的最大值，此时FN最小，由牛顿第三定律可知，C错误，D正确。8(2015·海南单科)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块。开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时()A物块与斜面间的摩擦力减小B物块与斜面间的正压力增大C物块相对于斜面减速下滑D物块相对于斜面匀速下滑答案：BD解析：当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mgsinmgcos，则tan(为斜面倾角)，当升降机加速上升时，设加速度为a；物块处于超重状态，超重ma。物块“重力”变为Gmgma，支持力变为N(mgma)cos>mgcos，B对。“重力”沿斜面向下的分力G下(mgma)sin，沿斜面摩擦力变为f(mgma)cos>mgcos，A错误。f(mgma)costan(mgma)cos(mgma)sinG下，所以物块仍沿斜面匀速运动，D对，C错误。二、非选择题9如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA2.0kg，小车上放一个物体B，其质量为mB1.0kg。如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动。如果撤去F，对A施加一水平推力F，如图乙所示。要使A、B不相对滑动，求F的最大值Fm。答案：6.0N解析：根据图甲所示，设A、B间的静摩擦力达到最大值fm时，系统的加速度为a。根据牛顿第二定律，对A、B整体有F(mAmB)a，对A有fmmAa，代入数据解得fm2.0N。根据图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律有：fmmBa，Fm(mAmB)a，代入数据解得Fm6.0N。10.在托乒乓球跑步比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点，比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为，如图所示，设整个过程中球一直保持在球拍中心不动，球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。求：(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k；(2)在加速跑阶段球拍倾角的正切值随速度v变化的关系式。答案：(1)(2)tantan0解析：(1)在匀速运动阶段，有mgtan0kv0解得k(2)加速阶段，设球拍对球的支持力为FN，有FNsinkvmaFNcosmg得tantan011(2015·南昌模拟)如图所示，木板与水平地面间的夹角可以随意改变，当30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速度为v010m/s沿木板向上运动，随着的改变，小木块沿木板滑行的距离x将发生变化，重力加速度g10m/s2。(1)求小木块与木板间的动摩擦因数；(2)当满足什么条件时，小木块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。答案：(1)(2)60°m解析：(1)当30°时，小木块匀速下滑，则mgsinFNFNmgcos0解得动摩擦因数tantan30°(2)当变化，小木块沿木板向上滑行时，设小木块的加速度为a，则mgsinmgcosma设木块的位移s，根据v2as得s令tan，则当90°时s最小解得60°s最小值为sminm