精品练习高考物理总复习专题训练课练 9 牛顿运动定律的应用Word文档下载推荐.docx
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解析:
物体A先处于静止状态,弹簧的拉力为6N,则有水平向左的静摩擦力且大小为6N,现在小车以0.8m/s2的加速度向右加速运动,A也以0.8m/s2的加速度向右运动,A需要的合力等于8N,弹簧向右的拉力为6N,小车对物体A的静摩擦力为2N,方向向右,2N<6N,即物体A仍相对车静止受到弹簧的拉力不变,受到的摩擦力减小,综上,本题选A.
2.[2019·
湖南省长沙月考](多选)如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零
C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
D.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
BC
弹簧两端连接物体,弹簧的弹力不发生突变.开始A、B静止,可计算出弹簧伸长且弹力大小等于mgsinθ,剪断细线的瞬间,B的受力不变,故瞬时加速度为零,B正确,A、D错误.A所受沿斜面向下的弹力及重力沿斜面向下的分力均为mgsinθ,合力等于2mgsinθ,加速度大小为2gsinθ,C正确.
3.[2019·
广东省华南师大附中模拟](多选)如图甲,物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动,在t=1s时刻撤去恒力F,物体运动的v-t图象如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,则( )
A.物体在3s内的位移s=3m
B.恒力F与摩擦力f大小之比为F:
f=3:
1
C.物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.3
D.在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比为:
=2:
在速度—时间图象中图象与时间轴所围成的面积等于位移的大小,3s内物体的位移大小应为9m,A错误.撤去力F后,物体受摩擦力作用而减速运动,加速度大小为3m/s2,而a2=μg,μ=0.3,C正确.匀变速直线运动的平均速度等于初末速度和的一半,故撤去F前后两个阶段的平均速度相同,D错误.根据牛顿第二定律可得:
F-f=ma1,f=ma2,a1=6m/s2,a2=3m/s2,解得F:
1,可知B正确.
4.
广东省深圳市高级中学摸底]如图,质量为1.5kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10m/s2)( )
A.0B.2.5N
C.5ND.3.75N
D
剪断前,只有A对弹簧有作用力,所以剪断前弹簧的弹力大小F弹=mAg=15N,剪断瞬间由于弹簧来不及发生形变,根据牛顿第二定律可得(mA+mB)g-F弹=(mA+mB)a,解得a=2.5m/s2,隔离B,则有mBg-N=mBa,代入数据解得N=3.75N,D正确.
5.
山东省济南外国语学校考试]如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为(重力加速度为g)( )
A.1.5gsinαB.sinα
C.gsinαD.2gsinα
设猫的质量为m,板的质量为2m,以猫为研究对象,进行受力分析,猫受重力mg、支持力N1、板对它的沿斜面向上的力F,合力为0,有F=mgsinα.以板为研究对象,进行受力分析,板受重力2mg、压力大小为N1、支持力N2、猫对板沿斜面向下的大小为F的力,根据牛顿第二定律有:
F+2mgsinα=2ma,a=1.5gsinα,故选A.
6.[2019·
广西钦州四中模拟](多选)如图所示,水平面上,质量m=2kg的物块与水平轻弹簧相连,物块在与水平方向成θ=45°
角的拉力F作用下处于静止状态,此时水平面对物块的弹力恰好为零.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g取10m/s2,以下说法正确的是( )
A.此时轻弹簧的弹力大小为20N
B.当撤去拉力F的瞬间,物块的加速度大小为8m/s2,方向向左
C.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2,方向向右
D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度为0
AB
物块受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡状态,根据共点力平衡得,弹簧的弹力大小F弹=mgtan45°
=20N,A正确;
撤去力F的瞬间,弹簧的弹力大小仍为20N,物块此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用,物块所受的最大静摩擦力为:
f=μmg=4N,根据牛顿第二定律得物块的加速度为:
a==8m/s2,方向向左,B正确;
剪断弹簧的瞬间,弹簧的弹力消失,其他力不变,物块加速度大小a1==10m/s2,故C、D错误.
7.[2019·
江西省九校联考]如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示,g取10m/s2,则正确的结论是( )
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C.物体的质量为3kg
D.物体的加速度大小为5m/s2
由于物体与弹簧不连接,分离时二者间的作用力为0,弹簧处于原长状态,A错.开始时,物体受重力、弹力作用,二者的合力等于0,此时的拉力10N即为物体匀加速上升的合力,物体与弹簧分离时及分离后拉力为30N,合力不变,故物体的重力大小为20N,质量为2kg,C错.从开始上升到分离,物体上升了4cm,即开始时弹簧的压缩长度为4cm,根据胡克定律mg=kx,k=500N/m=5N/cm,B错.根据牛顿第二定律可知,物体的质量为2kg,受到的合力为10N,加速度大小为5m/s2,D对.
8.
广西南宁二中考试](多选)如图,木板与水平面成θ角,木板上有两个靠在一起的物块P和Q,质量分别为m和2m,物块与木板间的动摩擦因数均为μ,用大小为F的恒力沿着平行于木板的方向推动物块P,若P和Q之间的弹力大小记为F1,下列判断正确的是( )
A.若θ=0°
,μ=0,则F1=F
B.若θ=0°
,μ≠0,则F1=F
C.若θ=30°
D.若θ=30°
AD
对P、Q整体由牛顿第二定律可得F-μ·
3mgcosθ-3mgsinθ=3ma,解得a=-μgcosθ-gsinθ,再隔离Q,由牛顿第二定律得F1-μ·
2mgcosθ-2mgsinθ=2ma,将a代入可得F1=F,与θ和μ无关,故A、D正确.
9.[2019·
河北省五校联盟摸底](多选)如图甲所示,足够长的传送带与水平面的夹角为θ,正以某一速度匀速转动,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化的关系如图乙所示,v0、t0已知,重力加速度为g,则( )
A.传送带一定顺时针转动
B.传送带的速度大小等于v0
C.μ=-tanθ
D.t0时间后木块的加速度大小为-2gsinθ
若传送带顺时针转动,当木块下滑时满足mgsinθ>
μmgcosθ,将一直匀加速到底端而且加速度不变;
当木块上滑时满足mgsinθ<
μmgcosθ,木块先匀加速运动,在速度与传送带速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象,故传送带逆时针转动,A错误;
只有当木块的速度大于传送带的速度时,木块所受的摩擦力沿传送带向上,故传送带的速度大小等于v0,故B正确;
木块在0~t0时间内,滑动摩擦力沿传送带向下,木块匀加速下滑,由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1,解得:
a1=gsinθ+μgcosθ,由题图乙可知,a1=,联立解得:
μ=-tanθ,故C正确;
木块与传送带共速后,由牛顿第二定律有:
mgsinθ-μmgcosθ=ma2,解得:
a2=gsinθ-μgcosθ,代入μ值得:
a2=2gsinθ-,故D错误.
10.[2019·
湖北省武汉调研](多选)如图所示,光滑水平桌面放置着物块A,它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B.已知A的质量为m,B的质量为3m,重力加速度大小为g.由静止释放物块A、B后( )
A.相同时间内,A、B运动的路程之比为2:
B.物块A、B的加速度大小之比为1:
C.轻绳的拉力大小为
D.当B下落高度为h时,速度大小为
AC
由于物块B通过动滑轮悬挂,所以相同时间内,A、B运动的路程之比为2:
1,选项A正确;
由于二者都是从静止开始运动,根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知,物块A、B的加速度大小之比为2:
1,选项B错误;
设轻绳拉力大小为F,物块B的加速度大小为a,由牛顿第二定律,对物块B有3mg-2F=3ma,对物块A有F=m×
2a,联立解得:
F=,a=,选项C正确;
当B下落高度为h时,由v2=2ah,解得v=,选项D错误.
11.[2019·
江苏省海安中学摸底]
(多选)传送带以v1的速度匀速运动,物体以v2的速度从B端滑上传送带,物体速度方向与传送带运行方向相反,如图所示,已知传送带长度为L,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,则以下判断正确的是( )
A.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从A端离开传送带,且物体在传送带上运动的时间与v1无关
B.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能大于v1
C.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v1
D.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能小于v1
ACD
物体刚放上传送带时,所受滑动摩擦力向右,于是物体做减速运动,只要速度足够大,就可以冲到A端,临界条件是到A端速度为0,有:
v=2μgL,当速度v2≥,物体将从A端离开,时间用公式L=v2t-μgt2计算,显然时间与传送带的速度无关,A正确;
当速度v2≤时,物体到A端之前速度减为0,然后在滑动摩擦力的作用下从A端返回B端,但返回B端的速度不可能大于v1,B错误;
若v1≤v2,且物体向左滑行的位移小于L,即<
L,则返回B端的速度等于v1;
若v1>
v2,且物体向左滑行的位移小于L,即<
L时,则返回B端的速度等于v2,故C、D正确.
12.[2019·
湖北省百所重点学校联考]
如图所示,一物体(可视为质点)从竖直立于地面的轻弹簧上方某一高度自由落下.A点为弹簧自然状态时上端点的位置,当物体到达B点时,物体速度恰好为零,然后被弹回.下列说法中正确的是( )
A.物体从A点下降到B点的过程中,速率不断变小
B.物体在B点时,所受合力为零
C.物体在A点时处于超重状态
D.物体在B点时处于超重状态
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