发布时间 : 星期四 文章2019年度高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 专题强化三 动力学两类基本问题和临界极值问题课时达标训练更新完毕开始阅读83a6e2a559fb770bf78a6529647d27284a733738
夜来风雨声牛顿运动定律的综合应用
一、选择题(1～5题为单项选择题，6～10题为多项选择题)
1．如图1甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。下滑位移x时的速度为v，其x－v图象如图乙所示，取g＝10 m/s，则斜面倾角θ为( )
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图1
A．30°
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B．45° C．60°
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D．75°
解析 由x－v图象可知小物块的加速度a＝5 m/s，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度a＝gsin θ，所以θ＝30°，A对，B、C、D错。 答案 A
2．(2017·郑州质量预测)甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即
f＝kv(k为正的常量)。两球的v－t图象如图2所示。落地前，经时间t0两球的速度都
已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是( )
图2
A．释放瞬间甲球加速度较大 B.＝
C．甲球质量大于乙球质量 D．t0时间内两球下落的高度相等
解析 释放瞬间，两球受到的阻力均为0，此时加速度相同，选项A错误；运动到最后
m1v2m2v1
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夜来风雨声达到匀速时，重力和阻力大小相等，mg＝kv，则＝，选项B错误；由图象可知v1＞v2，因此甲球质量大于乙球质量，选项C正确；下落高度等于图线与时间轴围成的面积，可知甲球下落高度大，选项D错误。 答案 C
3．如图3所示，A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，物体B与水平地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，物体A与B之间的动摩擦因数μ2＝0.2。已知物体A的质量m＝2 kg，物体B的质量M＝3 kg，重力加速度g取10 m/s。现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是(物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
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m1v1m2v2
图3
A．20 N
B．15 N
C．10 N
D．5 N
解析 对物体A、B整体，由牛顿第二定律，Fmax－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a；对物体A，由牛顿第二定律，μ2mg＝ma；联立解得Fmax＝(m＋M)(μ1＋μ2)g，代入相关数据得Fmax＝15 N，选项B正确。 答案 B
4．(2018·南昌模拟)图4甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150 kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，g取10 m/s，下列判断正确的是( )
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图4
A．前10 s悬线的拉力恒为1 500 N B．46 s末材料离地面的距离为22 m C．0～10 s材料处于失重状态 D．在30～36 s钢索最容易发生断裂
解析 由图可知前10 s内材料的加速度a＝0.1 m/s，由F－mg＝ma可知悬线的拉力为1 515 N，选项A错误；由图象面积可得整个过程上升高度是28 m，下降的高度为6 m，
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夜来风雨声46 s末材料离地面的距离为22 m，选项B正确；因30～36 s 材料加速度向下，材料处于失重状态，F
5．如图5所示，有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连，并在拉力F作用下沿斜面向上运动，轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。当拉力F一定时，Q受到绳的拉力( )
图5
A．与斜面倾角θ有关 C．与系统运动状态有关
B．与动摩擦因数有关 D．仅与两物块质量有关
解析 设P、Q的质量分别为m1、m2，Q受到绳的拉力大小为FT，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律，对整体分析，有F－(m1＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcos θ＝(m1＋m2)a；对Q分析：有FT－m2gsin θ－μm2gcos θ＝m2a，解得FT＝
F，可见
m1＋m2
m2
Q受到绳的拉力FT与斜面倾角θ、动摩擦因数μ和系统运动状态均无关，仅与两物块
质量和F有关，选项D正确。 答案 D
6．(2018·济南十校联考)如图6所示，质量为m1和m2的两物块放在光滑的水平地面上。用轻质弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时，两物块均以加速度a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x；若用水平力F′作用在m1上时，两物块均以加速度a′＝2a做匀加速运动，此时弹簧伸长量为x′。则下列关系正确的是( )
图6
A．F′＝2F
B．x′＝2x C．F′＞2F
D．x′＜2x
解析 取m1和m2为一整体，应用牛顿第二定律可得：F＝(m1＋m2)a。弹簧的弹力FT＝
m2Fm1＋m2
＝kx。当两物块的加速度增为原来的2倍，拉力F增为原来的2倍，FT增为原来的2倍，弹簧的伸长量也增为原来的2倍，故A、B正确。 答案 AB
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夜来风雨声7．质量m＝1 kg的物体在合外力F作用下由静止开始做直线运动，合外力F随时间t的变化图象如图7所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是( )
图7
A．0～1 s内物体沿正方向做匀加速直线运动 B．第2 s末物体达到的最大速度2 m/s C．第4 s末物体速度为0 D．第4 s末物体回到出发位置
解析 因为物体的质量是1 kg，所以物体加速度－时间图象与物体的F－t相同，由图象知，物体的加速度大小不断改变，做变加速运动，A项错误；a－t图象中，图线与坐2×2
标轴所围的“面积”表示物体获得的速度，第2 s末时，物体的速度最大，vm＝ m/s2＝2 m/s，B项正确；前2 s内物体沿正方向做加速运动，2～4 s内物体沿正方向做减速运动，第4 s末物体速度为零，C正确，D项错误。 答案 BC
8．(2015·海南单科，9)如图8，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块。开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时( )
图8
A．物块与斜面间的摩擦力减小 B．物块与斜面间的正压力增大 C．物块相对于斜面减速下滑 D．物块相对于斜面匀速下滑
解析 当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN可知物体与斜面间的摩擦力增大，故A错误，B正确；设斜面的倾角为θ，物体的质量为m，当匀速运动时有mgsin θ＝μmgcos θ，即sin θ
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