2020屆高考物理總復習 3-3 牛頓運動定律綜合應用針對訓練(含解析) 新人教版.doc
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牛頓運動定律綜合應用(2019年河南洛陽模擬)如圖3320所示的裝置中,重為4 N的物塊用一平行于斜面的細線拴在斜面上端的小柱上,整個裝置被固定在測力計上并保持靜止,斜面的傾角為30.如果物塊與斜面間無摩擦,裝置穩(wěn)定以后,在燒斷細線物塊下滑時測力計的讀數(shù)與穩(wěn)定時比較()圖3320A增大4 N B.增大3 NC減少1 N D.不變解析:設物塊的質量為m,斜面質量為m1,整個裝置靜止時,測力計讀數(shù)為m1gmgm1g4 N物塊下滑的加速度a1gsing,方向沿斜面向下,其豎直分量a1asing,所以物塊處于失重狀態(tài),其視重為mg3 N,測力計的讀數(shù)為m1g3 N,所以測力計的示數(shù)減小1 N,故選C.答案:C2如圖3321所示,光滑水平地面上有質量相等的兩物體A、B,中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,在外力F1、F2作用下運動,且滿足F1F2,當系統(tǒng)運動穩(wěn)定后,彈簧的伸長量為()圖3321A. B.C. D.解析:本題利用牛頓第二定律,先選A、B為一整體,再隔離A物體,求出彈簧的彈力F,由Fkx,即可求得彈簧的伸長量,但是若用極限分析法,可快速得出結果:令F1F2,則兩物體靜止,F(xiàn)F1F2kx,能滿足此條件的結果只有B選項答案:B圖33223(2019年山東泰安一模)如圖3322,斜面光滑的斜劈靜止在水平地面上,放在斜劈上的物體受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下運動,斜劈保持靜止下列說法正確的是()A地面對斜劈沒有摩擦力作用B地面對斜劈的摩擦力方向水平向右C若F增大,地面對斜劈的摩擦力也增大D若F反向,地面對斜劈的摩擦力也反向解析:對于題設的幾種情況下,斜面上的物體對斜面的壓力方向均垂直斜面向下,且大小也相等,故地面對斜面的摩擦力大小均相等,設斜面的傾斜角為,則物體對斜面的壓力為mgcos,該力的水平分力為mgcossin,方向向左,地面對斜面的摩擦力方向水平向右,A錯誤,B正確;F增大或反向,物體對斜面的壓力不變,地面對斜劈的摩擦力沒有影響,C、D錯誤答案:B4(2019年河南洛陽模擬)(多選)如圖3323甲所示,水平地面上固定一足夠長的光滑斜面,一輕繩跨過斜面頂端的光滑輕質定滑輪,繩兩端分別連接小物塊A和B,保持A的質量不變,改變B的質量m,當B的質量連續(xù)改變時,得到A的加速度a隨B的質量m變化的圖線,如圖3323乙所示(a1、a2、m0未知),設加速度沿斜面向上的方向為正方向,空氣阻力不計,重力加速度為g,斜面的傾角為,下列說法正確的是()圖3323A若已知,不能求出A的質量B若已知,可求出乙圖中m0的值C若未知,可求出乙圖中a2的值D若未知,可求出乙圖中a1的值解析:據(jù)牛頓第二定律對B受力分析得:mgFma對A得:FmAgsinmAa聯(lián)立得a若已知,由知,不能求出A的質量mA,故A正確當a0時,由式得,m0mAsin,mA未知,m0不能求出,故B錯誤由式得,m0時,a2gsin,故C錯誤由式變形得a.當m時,a1g,故D正確答案:AD5如圖3324甲所示,一輕質彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個質量均為M的物體A、B(B物體與彈簧連接),彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時物體處于靜止狀態(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的勻加速運動,測得兩個物體的vt圖象如圖3324乙所示(重力加速度為g),則()圖3324A施加外力前,彈簧的形變量為B外力施加的瞬間,AB間的彈力大小為M(ga)CAB在t1時刻分離,此時彈簧彈力恰好為零D彈簧恢復到原長時,物體B的速度達到最大值解析:施加外力F前,物體A、B整體平衡,根據(jù)平衡條件有2Mgkx,解得x,故A錯誤;施加外力F的瞬間,對物體B,根據(jù)牛頓第二定律有F彈MgFABMa,其中F彈2Mg,解得FABM(ga),故B正確;由題圖乙知,物體A、B在t1時刻分離,此時A、B具有共同的v和a,且FAB0,對B有F彈MgMa,解得F彈M(ga),故C錯誤;當F彈Mg時,B達到最大速度,故D錯誤答案:B6. (2019年河南林州市模擬)如圖3325所示,一圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上,A的長度相對B的長度來說可圖3325以忽略不計,A和B的質量都等于m,A和B之間滑動摩擦力為f(fmg)開始時B豎直放置,下端離地面高度為h,A在B的頂端,如圖3325所示,讓它們由靜止開始自由下落,當木棒與地面相碰后,木棒以豎直向上的速度反向運動,并且碰撞前后的速度大小相等設碰撞時間很短,不考慮空氣阻力,在B再次著地前,A、B不分離(1)請描述在從開始釋放到B再次著地前的過程中,A、B各自的運動情況,并解出勻變速運動時的加速度大??;(2)B至少應該多長?解析:(1)釋放后A和B相對靜止一起做自由落體運動,加速度大小都為ag,B與地面碰撞后,A繼續(xù)向下做勻加速運動,加速度大小aA,B豎直向上做勻減速運動,加速度大小aB,B速度減為零后,繼續(xù)以加速度aB向下運動(2)B著地前瞬間的速度為v1,B與地面碰撞后向上運動到再次落回地面所需時間為t,在此時間內A的位移xv1taAt2,要使B再次著地前A不脫離B,木棒長度L必須滿足條件Lx,聯(lián)立以上各式,解得L.答案:(1)見解析(2)- 配套講稿:
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