高考物理二輪復習 專題一 力與直線運動 第5課時 牛頓運動定律的綜合應用1

1、第5課時牛頓運動定律的綜合應用一、選擇題(在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1力f作用于甲物體m1時產生的加速度為a1，此力f作用于乙物體m2時產生的加速度為a2，若將甲、乙兩個物體合在一起，仍受此力的作用，產生的加速度是()a. b.c. d.解析力f作用于m1時，fm1a1力f作用于m2時，fm2a2力f作用于m1m2時，f(m1m2)a3解得a3，故c正確。答案c2“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側的是彈性橡皮繩，質量為m的小明如圖1所示靜止懸掛時，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時小明左側橡皮繩斷裂，則小明此時的()圖1a加速度為零b加速度ag，沿原斷裂橡皮繩的方向斜

2、向下c加速度ag，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上d加速度ag，方向豎直向下解析當小明處于靜止狀態(tài)時，拉力fmg，兩繩之間的夾角為120°，若小明左側橡皮繩斷裂，則小明此時所受合力沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下，由牛頓第二定律fma知mgma，ag，b正確。答案b3質量為m的物體從高處由靜止釋放后豎直下落，在某一時刻受到的空氣阻力為ff，加速度為ag，則ff的大小為()a.mg b.mgcmg d.mg解析由牛頓第二定律知，ag，可得空氣阻力大小ffmg，b正確。答案b4如圖2所示，重為10 n的物體以速度v在粗糙的水平面上向左運動，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.1?，F(xiàn)在給物體施加水平向右的拉

3、力f，其大小為20 n，則物體受到的摩擦力和加速度大小為(g取10 m/s2) ()圖2a1 n，20 m/s2 b0，21 m/s2c1 n，21 m/s2 d1 n，19 m/s2解析物體受到豎直向下的重力g、豎直向上的支持力fn、水平向右的拉力f和摩擦力ff作用，其滑動摩擦力為：fffng1 n，由牛頓第二定律得：fffma，解得a21 m/s2，c正確。答案c5(2016·浙江臨海杜橋中學模擬)如圖3所示，底板光滑的小車上用兩個量程為20 n，完全相同的彈簧測力計甲和乙系住一個質量為1 kg的物塊。在水平地面上，當小車做勻速直線運動時，兩彈簧測力計的示數(shù)均為10 n，當小車做

4、勻加速直線運動時，彈簧測力計甲的示數(shù)變?yōu)? n，這時小車運動的加速度大小是()圖3a2 m/s2 b4 m/s2 c6 m/s2 d8 m/s2解析當彈簧測力計甲的示數(shù)變?yōu)? n時，彈簧測力計乙的示數(shù)變?yōu)?2 n，這時物塊所受的合力為4 n。由牛頓第二定律fma得物塊的加速度a4 m/s2，b正確。答案b6如圖4所示，一小球從空中自由落下，當它與正下方的輕彈簧剛開始接觸時，它將()圖4a立即被反彈上來b立即開始做減速運動c立即停止運動d繼續(xù)做加速運動解析小球剛接觸輕彈簧時，受到向下的重力和向上的彈力，且重力大于彈力，合力方向向下，加速度方向向下，所以繼續(xù)向下做加速運動，故d正確。答案d7雨滴從

5、空中由靜止落下，若雨滴受到的空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，圖中能大致反映雨滴運動情況的是()解析對雨滴進行受力分析可得mgkvma，則雨滴做加速度減小的加速運動。答案c8如圖5所示，一輛有動力驅動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設在某一段時間內小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內小車可能是()圖5a向右做加速運動 b向右做減速運動c向左做加速運動 d向左做勻速運動解析小球所受到的合外力等于彈簧對小球的彈力fn，方向水平向右，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，由于小球與小車相對靜止，所以小車具有向右的

6、加速度。由于小車的速度方向可能向左，也可能向右，故小車可能向右加速運動或向左減速運動。答案a9質量為0.5 kg的物體在水平面上以一定的初速度運動，如圖6，a、b分別表示物體不受拉力和受到水平拉力作用的vt圖象，則拉力與摩擦力大小之比為 ()圖6a12 b21c31 d32解析物體不受水平拉力時，加速度大小為a11.5 m/s2，物體受到水平拉力作用時加速度大小為：a20.75 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得fma1；ffma2，可得：ff32，選項d正確。答案d二、選擇題(在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是符合題目要求的)10如圖7所示，一足夠長的水平傳送帶以恒定的速度向右傳動。將一物

7、體輕輕放在皮帶左端，以v、a、x、f表示物體速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列選項正確的是()圖7解析 物體從靜止先在恒定的滑動摩擦力作用下勻加速直線運動，后與傳送帶速度相同后，勻速運動，摩擦力消失，xt圖象先是曲線后是直線。答案ab11如圖8甲所示，在光滑水平面上疊放著a、b兩物體，現(xiàn)對a施加水平向右的拉力f，通過傳感器可測得物體a的加速度a隨拉力f變化的關系如圖乙所示。已知重力加速度為g10 m/s2，由圖線可知 ()圖8a物體a的質量ma2 kgb物體a的質量ma6 kgc物體a、b間的動摩擦因數(shù)0.2d物體a、b間的動摩擦因數(shù)0.6解析af圖線的斜率等于質量的倒數(shù)，

8、由圖可知，拉力f>48 n后，圖線斜率變大，表明研究對象質量減小，物體a、b間發(fā)生相對滑動，故mamb8 kg，ma6 kg。由圖象知：當f60 n時，a8 m/s2，又fmagmaa，解得0.2。答案bc12(2016·浙江嘉興二測)如圖9甲所示為雜技中的“頂竿”表演，地面上演員b肩部頂住一根長直竹竿，另一演員a爬至竹竿頂端完成各種動作。某次頂竿表演結束后，演員a自竿頂由靜止開始下滑，滑到竿底時速度正好為零，其下滑時的速度隨時間變化關系如圖乙所示。演員a質量為40 kg，長竹竿質量為10 kg，g10 m/s2。則()圖9a演員a的加速度方向先向上再向下b演員a所受摩擦力的方

9、向保持不變ct2 s時，演員b肩部所受壓力大小為380 ndt5 s時，演員b肩部所受壓力大小為540 n解析 演員a先加速向下運動，后減速向下運動，所以加速度方向先向下再向上，選項a錯誤；演員a所受摩擦力的方向總是豎直向上的，選項b正確；t2 s時演員a向下的加速度大小為a10.5 m/s2，演員b肩部所受壓力大小為fn1(mam)gmaa1480 n，選項c錯誤；t5 s時演員a向上的加速度大小為a21.0 m/s2，演員b肩部所受壓力大小為fn2(mam)gmaa2540 n，選項d正確。答案bd三、非選擇題13如圖10甲所示，一根直桿ab與水平面成某一角度固定，在桿上套一個小物塊，桿底

10、端b處有一彈性擋板，桿與板面垂直，現(xiàn)將物塊拉到a點靜止釋放，物塊下滑與擋板第一次碰撞前后的vt圖象如圖乙所示，物塊最終停止在b點。重力加速度g取10 m/s2，圖10求：(1)物塊與桿之間的動摩擦因數(shù)；(2)物塊滑過的總路程s。解析(1)由圖象可知，物塊下滑的加速度a14 m/s2，上滑時的加速度大小a28 m/s2，桿ab長l2 m，設直桿的傾角為，物塊的質量為m，由牛頓第二定律得：f合1mgsin mgcos ma1，f合2mgsin mgcos ma2，代入數(shù)據(jù)，得：0.25，sin 0.6，cos 0.8。(2)對物塊整個過程分析，由動能定理得：mglsin mgscos 0，代入數(shù)據(jù)得，s6 m答案(1)0.25(2)6 m14如圖11甲所示，一長木板靜止在水平地面上，在t0時刻，一小物塊以一定速度從左端滑上長木板，以后長木板運動的vt圖象如圖乙所示。已知小物塊與長木板的質量均為m1 kg，小物塊與長木板間及長木板與地面間均有摩擦，經1 s后小物塊與長木板相對靜止(g取10 m/s2)，求：圖11(1)小物塊與長木板間動摩擦因數(shù)的值；(2)在整個運動過程中，系統(tǒng)所產生的熱量。解析(1)長木板加速過程中，由牛頓第二定律，得1mg22mgma