【紅對(duì)勾】高三物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)9 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用.doc

課時(shí)作業(yè)9牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8864)1一光滑斜劈，在力f推動(dòng)下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且斜劈上有一木塊恰好與斜面保持相對(duì)靜止，如下圖所示，則木塊所受合外力的方向?yàn)?)a水平向左 b水平向右c沿斜面向下 d沿斜面向上解析：因?yàn)槟緣K隨斜劈一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故木塊的加速度方向水平向左根據(jù)牛頓第二定律，物體所受合外力提供加速度，則合外力與加速度方向一致，故木塊所受合外力方向水平向左答案：a2一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連小球某時(shí)刻正處于如下圖所示狀態(tài)設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為fn，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為ft，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說法正確的是()a若小車向左運(yùn)動(dòng)，fn可能為零b若小車向左運(yùn)動(dòng)，ft可能為零c若小車向右運(yùn)動(dòng)，fn不可能為零d若小車向右運(yùn)動(dòng)，ft不可能為零解析：小球相對(duì)于斜面靜止時(shí)，與小車具有共同加速度，如下圖甲、乙所示，向左的加速度最大，則ft0，向右的加速度最大，則fn0，根據(jù)牛頓第二定律，合外力與加速度方向相同，沿水平方向，但速度方向與力沒有直接關(guān)系，故a、b正確答案：ab3如下圖所示，豎直放置在水平面上的輕彈簧上放著質(zhì)量為2 kg的物體a，處于靜止?fàn)顟B(tài)若將一個(gè)質(zhì)量為3 kg的物體b輕放在a上的一瞬間，則b對(duì)a的壓力大小為(g取10 m/s2)()a30 n b0c15 n d12 n解析：在b輕放在a上瞬間時(shí)，對(duì)整體用牛頓第二定律得mbg(mamb)a再對(duì)b用牛頓第二定律得mbgfnmba解得fn12 n據(jù)牛頓第三定律可知b對(duì)a的壓力大小12 n故選d.答案：d4.如下圖所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體到傳送帶左端的距離為l，穩(wěn)定時(shí)繩與水平方向的夾角為，當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(v1v2)，繩中的拉力分別為f1、f2；若剪斷細(xì)繩時(shí)，物體到達(dá)左端的時(shí)間分別為t1、t2，則下列說法正確的是()af1f2 bf1f2ct1一定大于t2 dt1可能等于t2解析：對(duì)物體受力分析可知：物體受重力、繩子的拉力、支持力、摩擦力，物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力由平衡條件可得(mgfsin)fcos，傳送帶分別以v1、v2的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且物體穩(wěn)定時(shí)，繩與水平方向的夾角為相同，故兩次拉力f相等，故a錯(cuò)誤、b正確繩子剪斷后，若物體一直加速，則到達(dá)左端的速度v0.當(dāng)v0v2，物體兩次都是先加速再勻速，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不等；當(dāng)v2v0v1，物體的運(yùn)動(dòng)有兩種可能，一種情況是一直加速，另一種情況是先加速后勻速，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間不等；當(dāng)v0v1時(shí)，兩種情況下物體都是一直做加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以c錯(cuò)誤、d正確答案：bd5如下圖所示，在光滑水平面上疊放著a、b兩物體，已知ma6 kg、mb2 kg，a、b間動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，在物體a上系一細(xì)線，細(xì)線所能承受的最大拉力是20 n，現(xiàn)水平向右拉細(xì)線，g取10 m/s2，則()a當(dāng)拉力f12 n時(shí)，a相對(duì)b滑動(dòng)c當(dāng)拉力f16 n時(shí)，b受a的摩擦力等于4 nd無論拉力f多大，a相對(duì)b始終靜止解析：設(shè)a、b共同運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大加速度為amax，最大拉力為fmax對(duì)b：magmbamax，amax6 m/s2對(duì)a、b：fmax(mamb)amax48 n當(dāng)ffmax48 n時(shí)，a、b相對(duì)靜止因?yàn)榈孛婀饣?，故a錯(cuò)，當(dāng)f大于12 n而小于48 n時(shí)，a相對(duì)b靜止，b錯(cuò)當(dāng)f16 n時(shí)，其加速度a2 m/s2.對(duì)b：ff4 n，故c對(duì)因?yàn)榧?xì)線的最大拉力為20 n，所以a、b總是相對(duì)靜止，d對(duì)答案：cd6如下圖所示，質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體用細(xì)線相連，在大小恒定的拉力f作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面與水平面成角)，最后豎直向上運(yùn)動(dòng)則在這三個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)中，細(xì)線上張力的大小情況是()a由大變小 b由小變大c始終不變 d由大變小再變大解析：設(shè)細(xì)線上的張力為f1.要求f1，選受力少的物體m1為研究對(duì)象較好；此外還必須知道物體m1的加速度a，要求加速度a，則選m1、m2整體為研究對(duì)象較好在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)：f1m1gm1af(m1m2)g(m1m2)a聯(lián)立解得f1在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)：f1m1gsinm1gcosm1af(m1m2)gsin(m1m2)gcos(m1m2)a聯(lián)立解得f1同理可得，豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線上的張力f1仍是.答案：c7如下圖所示，一輕繩通過一光滑定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的物體，m1放在地面上，當(dāng)m2的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，m1的加速度a的大小與m2的關(guān)系圖象大體如下圖中的()解析：對(duì)m1、m2整體有：m2g(m1m2)a，a.m2增則a增，但圖象非線性且不過原點(diǎn)a、b都錯(cuò)；當(dāng)m2m1時(shí)，ag，c錯(cuò)d對(duì)答案：d8如下圖所示，質(zhì)量為m的長(zhǎng)平板車放在光滑的傾角為的斜面上，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agsin向下加速奔跑c以加速度a(1)gsin向下加速奔跑d以加速度a(1)gsin向上加速奔跑解析：以車為研究對(duì)象，在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐標(biāo)系，如圖甲所示因?yàn)檐囲o止不動(dòng)，即兩個(gè)方向上合力都為零，x方向：ffmgsin0，所以摩擦力(人對(duì)車)沿斜面向上，大小等于mgsin，故人受車的作用力沿斜面向下以人為研究對(duì)象受力分析如圖乙所示則有ffmgsinmaffff所以a(1)gsin，故c正確答案：c二、計(jì)算題(31236)9如下圖所示，一質(zhì)量為m5 kg的斜面體放在水平地面上，斜面體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.5，斜面高度為h0.45 m，斜面體右側(cè)豎直面與小物塊的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.8，小物塊的質(zhì)量為m1 kg，起初小物塊在斜面的豎直面上的最高點(diǎn)現(xiàn)在從靜止開始在m上作用一水平恒力f，并且同時(shí)釋放m，取g10 m/s2，設(shè)小物塊與斜面體右側(cè)豎直面間最大靜摩擦力等于它們之間的滑動(dòng)摩擦力，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)問：(1)要使m、m保持相對(duì)靜止一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度至少多大？(2)此過程中水平恒力至少為多少？解析：(1)以m為研究對(duì)象，豎直方向有：mgff0水平方向有：fnma又ff2fn得a12.5 m/s2.(2)以小物塊和斜面體為整體作為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：f1(mm)g(mm)a水平恒力至少為f105 n.答案：(1)12.5 m/s2(2)105 n10如下圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊a、b，它們的質(zhì)量分別為ma、mb，彈簧的勁度系數(shù)為k，c為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)開始用一恒力f沿斜面方向拉物塊a使之向上運(yùn)動(dòng)，求物塊b剛要離開c時(shí)物塊a的加速度a和從開始到此時(shí)物塊a的位移d.重力加速度為g.解析：令x1表示未加f時(shí)彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知kx1magsin令x2表示b剛要離開c時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，a表示此時(shí)a的加速度，由胡克定律和牛頓定律可知kx2mbgsinfmagsinkx2maa由式可得a由題意dx1x2由式可得d.答案：ad11在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神為了探求上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡(jiǎn)化一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如下圖所示設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g10 m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度a1 m/s2上升時(shí)，試求(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力解析：解法1：(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為m和m，繩拉運(yùn)動(dòng)員的力為f.以運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體為研究對(duì)象，受到重力的大小為(mm)g，向上的拉力為2f，根據(jù)牛頓第二定律2f(mm)g(mm)af440 n根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員拉繩的力大小為440 n，方向豎直向下(2)以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，運(yùn)動(dòng)員受到三個(gè)力的作用，重力大小mg，繩的拉力f，吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力fn.根據(jù)牛頓第二定律：ffnmgmafn275 n根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力