【走向高考高考物理一轮复习 第章 牛顿运动定律 第讲 牛顿运动定律的综合应用课时作业 新人教版-课件

一、选择题(1～6题为单选题，7～10题为多选题)

1.(2015·淄博高三质检)放在电梯地板上的一个木箱，被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态(如图)，后发现木箱突然被弹簧拉动，据此可判断出电梯的运动情况是(　　)

A．匀速上升　　　　　　    B．加速上升

C．减速上升     D．减速下降

答案：C

解析：木箱突然被拉动，表明木箱所受摩擦力变小了，也表明木箱与地板之间的弹力变小了，重力大于弹力，合力向下，处于失重状态，选项C正确。

2.(2015·贵州五校联考)如图所示，与轻绳相连的物体A和B跨过定滑轮，质量mAA．T＝mAg     B．T>mAg

C．T＝mBg     D．T>mBg

答案：B

解析：物体A向上加速运动，物体B向下加速运动，因此A处于超重状态，T>mAg，B处于失重状态，T3.如图所示，光滑水平面上放置着质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为(　　)

A．μmg     B．2μmg

C．3μmg     D．4μmg

答案：C

解析：当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大，此时，对于A物体所受的合外力为μmg，由牛顿第二定律知aA＝＝μg；对于A、B整体，加速度a＝aA＝μg，由牛顿第二定律得F＝3ma＝3μmg。

4．(2015·济南模拟)如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt (k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(　　)

答案：A

解析：刚开始木块与木板一起在F作用下加速，且F＝kt，a＝＝，当相对滑动后，木板只受滑动摩擦力，a1不变，木块受F及滑动摩擦力，a2＝＝－μg，故a2＝－μg，a－t图象中斜率变大，故选项A正确，选项B、C、D错误。

5.(2015·海口调研测试)如图所示，A、B两物块叠放在一起，放在光滑地面上，已知A、B物块的质量分别为M、m，物块间粗糙。现用水平向右的恒力F1、F2先后分别作用在A、B物块上，物块A、B均不发生相对运动，则F1、F2的最大值之比为(　　)

A．1 1     B．M m

C．m M     D．m (m＋M)

答案：B

解析：拉力作用在A上时，对B受力分析，当最大静摩擦力提供B的加速度时，是整体一起运动的最大加速度，对B由牛顿第二定律得μmg＝ma1，对整体受力分析，由牛顿第二定律得F1＝(M＋m)a1，解得F1＝(M＋m)μg；拉力作用在B上时，对A受力分析，当最大静摩擦力提供A的加速度时，是整体一起运动的最大加速度，对A由牛顿第二定律得μmg＝Ma2，对整体受力分析，由牛顿第二定律得F2＝(M＋m)a2，解得F2＝(M＋m)，联立解得F1 F2＝M m，B正确。

6．(2014·北京理综)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是(　　)

A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态

C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度

D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度

答案：D

解析：本题考查超失重现象。要明确加速度向上时，处于超重状态，物体加速度向下时，处于失重状态，手托物体抛出过程，必有一段加速过程，其后可能减速可能匀速。匀速运动时，不超重也不失重，减速运动时，处于失重状态。A、B错，当物体离开手的瞬间，只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，C错。手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，所以D对。本题难度不大，但是不对过程进行分析，很容易出错。

7．(2015·烟台模拟)将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示。以下判断正确的是(　　)

A．前3 s内货物处于超重状态

B．最后2 s内货物只受重力作用

C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同

D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒

答案：AC

解析：由v－t图象可知前3s内，a＝＝2m/s2，货物具有向上的加速度，故处于超重状态，选项A正确；最后2s内加速度a′＝＝－3m/s2，小于重力加速度，故吊绳拉力不为零，选项B错误；根据＝v＝3m/s可知选项C正确；第3s末至第5s末的过程中，货物匀速上升，货物机械能增加，选项D错误。

8.(2015·河北衡水)质量为m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示。若对A施加水平推力F，则两物块沿水平方向做加速运动。关于A对B的作用力，下列说法正确的是(　　)

A．若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为F

B．若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为

C．若物块A与地面、B与地面的动摩擦因数均为μ，则物块A对B的作用力大小为

D．若物块A与地面的动摩擦因数为μ，B与地面的动摩擦因数为2μ，则物块A对B的作用力大小为

答案：BCD

解析：若水平面光滑，以AB组成的整体为研究对象，a＝，设A、B之间的作用力为F′，则B的受力F′＝ma＝，故A项错误，B项正确；若物块A与地面、B与地面的动摩擦因数均为μ，以AB组成的整体为研究对象，a1＝，则B的受力F1＝ma1＋μmg＝，故C项正确；若物块A与地面的动摩擦因数为μ，B与地面的动摩擦因数为2μ，以AB组成的整体为研究的对象，a2＝，则B的受力F2＝2μmg＋ma2＝，故D项正确。

9.如图所示，水平传送带A、B两端点相距x＝4m，以v0＝2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。则小煤块从A运动到B的过程中(　　)

A．小煤块从A运动到B的时间是s

B．小煤块从A运动到B的时间是2.25s

C．划痕长度是4m

D．划痕长度是0.5m

答案：BD

解析：小煤块刚放上传送带后，加速度a＝μg＝4m/s2，由v0＝at1可知，小煤块加速到与传送带同速的时间为t1＝＝0.5s，此时小煤块运动的位移x1＝t1＝0.5m，而传送带的位移为x2＝v0t1＝1m，故小煤块在带上的划痕长度为l＝x2－x1＝0.5m，D正确，C错误；之后的x－x1＝3.5m，小煤块匀速运动，故t2＝＝1.75s，故小煤块从A运动到B的时间t＝t1＋t2＝2.25s，A错误，B正确。

10．(2014·四川理综)如右图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t＝t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是(　　)

答案：BC

解析：v2v1时，P所受传送带的摩擦力方向向左，物体减速运动，然后达到速度v1，以后有以下几种情况，物体Q的重力比物体P比传送速的最大摩擦力小，即GQfm，则物本P将继续减速运动，速度减到零后，再向左加速度运动，由牛顿第二定律知，这两个加速度相等，综上所述，选项A、D错误，C正确。本题中找准备各种可能情况，防止漏选和错误。

二、非选择题

11．(2016·浙江省模拟)如图(1)所示，在粗糙的水平地面上，放有一块质量为m＝1kg，初速度为v0的木块，现在加水平恒力F，方向与初速度的方向在同一条直线上，通过实验发现不同的F，物块在地面运动的时间t不同，且当－2N≤F＜2N时，1/t与F的关系如图(2)所示(设v0的方向为正、滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，则

(1)物块的初速度为多少？

(2)物块与地面间的动摩擦因数为多少？

(3)物块运动的时间t可能等于0.4s吗？说明原因。

答案：(1)2m/s　(2)0.2　(3)不可能，原因见解析

解析：(1)物块做匀减速运动至静止

μmg－F＝ma        ① 

0＝v0－at        ②

由①②得：＝－F        ③

由③式和图线斜率可得：＝

又因m＝1kg

则v0＝2m/s

(2)由③式和图线截距可得：＝1

则μ＝0.2

(3)不可能；理由：当－2N≤F＜2N时，由图线可知运动时间大于等于0.5s；而当F的大小超过2N时，物体就不可能静止，所以运动时间为无穷。

12．(2015·河南三市联考)如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0＝10 m/s的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x将发生变化，重力加速度g＝10 m/s2。

(1)求小物块与木板间的动摩擦因数；

(2)当θ角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。

答案：(1)　(2)θ＝60°，

解析：(1)当θ＝30°时，木块处于平衡状态，对木块受力分析：

mgsinθ＝μFN

FN－mgcosθ＝0

解得，μ＝tanθ＝tan30°＝

(2)当θ变化时，设沿斜面向上为正方向，木块的加速度为a，则：

－mgsinθ－μmgcosθ＝ma

木块的位移x为：0－v＝2ax

则x＝

令tanα＝μ，则当α＋θ＝90°时x最小，

即θ＝60°

x最小值为xmin＝＝。

13．如图所示，与水平方向成37°角的传送带以恒定速度v＝2 m/s沿顺时针方向转动，两传动轮间距L＝5 m。现将质量为1 kg且可视为质点的物块以v0＝4 m/s的速度沿传送带向上的方向自底端滑上传送带。物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，取g＝10 m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，计算时，可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，求物块在传送带上上升的最大高度。

答案：0.96 m

解析：刚滑上传送带时，物块相对传送带向上运动，受到摩擦力沿传送带向下，将匀减速上滑，直至与传送带等速，由牛顿第二定律得

mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1

则a1＝g(sinθ＋μcosθ)＝10 m/s2

位移x1＝＝0.6 m

物块与传送带相对静止瞬间，由于最大静摩擦力f＝μmgcosθ由mgsinθ－μmgcosθ＝ma2

得a2＝g(sinθ－μcosθ)＝2 m/s2

位移x2＝＝1 m

则物块沿传送带上升的最大高度为

H＝(x1＋x2)sin37°＝0.96 m