《高三物理一轮复习 牛顿第二定律的应用综合训练.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理一轮复习 牛顿第二定律的应用综合训练.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2012版高三物理一轮复习 牛顿第二定律的应用1.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )A.向右做加速运动 B.向右做减速运动C.向左做加速运动 D.向左做减速运动解析:由弹簧处于压缩状态可知,小球的合外力向右,加速度也向右,而小车与小球相对静止,所以小车的加速度与小球相同,即向右,所以小车可能向右加速运动,也可能向左减速运动.答案:AD2.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面
2、对小球的支持力为 N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是( )A.若小车向左运动, N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零C.若小车向右运动, N不可能为零D.若小车向右运动,T不可能为零解析:此题考查牛顿第二定律的几种临界情况.当小车具有向右的加速度时,可以是 N为零;当小车具有向左的加速度时,可以使绳的张力T为零.考生如果不知道这两种临界情况,肯定无法解答A的;另外还有注意到是小车具有向左的加速度时,可以有两种运动情形;即向左加速运动,或向右减速运动.答案:AB3.如图,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另
3、一端固定在斜面上,a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运动至轨道的粗糙段时( )A.绳的张力减小,b对a的正压力减小B.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加C.绳的张力减小,地面对a的支持力增加D.绳的张力增加,地面对a的支持力减小解析:本题考查力与运动的关系.当它们刚运动到轨道的粗糙段时,会减速,由于a、b接触面光滑,则b相对a会向上运动,所以绳的张力在减小.对a、b系统由牛顿第二定律可得,系统具有向上的加速度分量,整体处于超重状态,所以地面对a的支持力会增加.所以选项C对.答案:C4.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱
4、子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是( ) A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力“而飘起来”解析:以整体为研究对象,根据牛顿第二定律:(M+m)g-kv2=(M+m)a,设箱内物体受到的支持力FN,以箱内物体为研究对象,有mg-F N=ma,由两式得FN=通过此式可知,随着下落速度的增大,箱内物体受到的支持力逐渐增大,所以ABD项错误,C项正确.答案:C5.如图所示,光滑
5、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mg.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( )解析:分别对整体右端一组及个体受力分析 ,运用牛顿第二定律,由整体法隔离法可得F=6maF-mg=2mamg-T=ma由联立可得T=mg所以B正确.答案:B6.如图所示,地面上有两个完全相同的木块AB,在水平推力F作用下运动,当弹簧长度稳定后,若用表木块与地面间的动摩擦因数,F弹表示弹簧弹力,则( )A.=0时 ,F弹 =y F B.=0时 ,F弹 =FC.0时 ,F弹 =yF D
6、.0时 ,F弹 =F解析:以AB及弹簧整体为研究对象,由牛顿第二定律有a=隔离B有:a=解得F弹=yF,此式与无关,故AC对(忽略弹簧重力).答案:AC7.如图所示,质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5 N时,物体A处于静止状态,若小车以1 m/s2的加速度向右运动后,则(g=10 m/s2)( )A.物体A相对小车仍然静止B.物体A受到的摩擦力减小C.物体A受到的摩擦力大小不变D.物体A受到的弹簧拉力增大解析:物体A处于静止状态时,A受车面的静摩擦力f=F拉=5 N;当小车以a=1 m/s2的加速度向右时,F合=ma=10 N,此时f改变方向,与F拉同向,共同
7、产生A物的加速度,AC正确.答案:AC8.实验小组利用DIS系统(数字化信息实验系统),观察超重和失重现象.他们在学校电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个拉力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重力为10 N的钩码,在电梯运动 过程中,计算机显示屏上出现如图所示图线,根据图线分析可知下列说法正确的是( )A.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态B.t1到t2时间内,电梯一定在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动C.t1到t4时间内,电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下D.t1到t4时间内,电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上解析:
8、在t1-t2时间内Fmg,电梯有向上的加速度,处于超重状态,A正确.因电梯速度方向未知,故当速度方向向上时,则为向上减速或向上加速,当速度方向向下时,则为向下加速或向下减速,C正确.答案:AC9.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如下表所示,人们推测第二三列数据可能分别表示时间和长度.伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm,假设1个时间单位相当于现在的0. 5 s.由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为_ m,斜面的倾角约为_度.(g取10 m/s2)表:伽利略手稿中的数据11324213093298164526255824366119249716006482104解析:由表中数据知,斜
9、面长度至少应为L=210410-3 m=2.04 m,估算出AKa-0.25 m/s2,sin=0.025,1.5.答案:2.04 1.510.如图所示为阿特伍德机,一不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮,两端分别连接质量为M=0.6 kg和m=0.4 kg的重锤.已知M自A点由静止开始运动,经1.0 s运动到B点.求: (1)M下落的加速度;(2)当地的重力加速度.解析:M下落的高度h=0.97 m由运动学公式h=yat2得a m/s2=1.94 m/s2由牛顿第二定律得(M-m)g=(M+m)ag m/s2=9.7 m/s2.答案:1.94 m/s2 9.7 m/s211.如图所示的传送带,其水平
10、部分ab=2 m,倾斜bc=4 m,bc与水平面的夹角=37,物体A与传送带间的动摩擦因数=0.8.传送带沿如图所示的方向运动,速度大小始终为4 m/s,若将物体A(可视为质点)轻放于a处,它将被传送带运到c点,在此过程中,物体A一直没有脱离传送带,试求将物体从a点运动到c点所用的时间.(取g=10 m/s2)解析:物体A从a点由静止释放,将在滑动摩擦力作用下向前匀加速运动,加速度a=Ff/m=mg/m=g=8 m/s2.设物体的速度达到v0=4 m/s的时间为t1,根据运动学公式,则v0=at1,可解得t1=0.5 s再根据x=yat2得加速过程中物体的位移x1=ya1 m由于x1小于ab=
11、2 m,所以物体由a到b,先加速运动后匀速运动.物体在传送带的倾斜部分bc,由tan=0.75=0.8知物体A将随传送带匀速向下运动到达c点.物体匀速运动的路程为x2=5 m,所需时间t2= s=1.25 s可知物体从a运动到c的时间t=t1+t2=1.75 s.答案:1.75 s12.如图所示,在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧连接的物块AB,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d.(重力加速度为g)解析:令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知mAgsin=kx1令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知kx2=mBgsinF-mAgsin-kx2=mAa由式可得a=由题意可知d=x1+x2由式可得d=.答案: 7用心 爱心 专心
