《(全國(guó)通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 微專題18 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解加練半小時(shí)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國(guó)通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 微專題18 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解加練半小時(shí)(含解析)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解
[方法點(diǎn)撥] (1)理解牛頓第二定律的矢量性、瞬時(shí)性、同一性、獨(dú)立性.(2)多個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)時(shí),知其一物體加速度即可知整體加速度,反之亦然.從而知其合外力方向.
1.如圖1所示,彈簧左端固定,右端可自由伸長(zhǎng)到P點(diǎn).一物塊從光滑固定水平面的b位置以速度v向左運(yùn)動(dòng),將彈簧壓縮到最短a點(diǎn),之后物塊被彈簧向右彈出.物塊從P到a的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是( )
圖1
A.物塊的慣性減小
B.在a位置,物塊的慣性為零
C.物塊對(duì)彈簧的作用力和彈簧對(duì)物塊的作用力大小相等
D.在a位置,物塊對(duì)彈簧的作用力小于彈簧對(duì)物塊的作用力
2.(2018·河南省漯河市聯(lián)考)身
2、高和質(zhì)量完全相同的兩人穿同樣的鞋在同一水平地面上通過(guò)一輕桿進(jìn)行頂牛比賽,迫使對(duì)方后退即勝利.設(shè)甲、乙對(duì)桿的推力分別為F1、F2.甲、乙兩人身體因前傾而偏離豎直方向的夾角分別為α1、α2,傾角越大,此刻人手和桿的接觸點(diǎn)位置就越低,如圖2所示,若甲獲勝,則下列關(guān)系式正確的是( )
圖2
A.F1=F2,α1>α2
B.F1>F2,α1=α2
C.F1=F2,α1<α2
D.F1>F2,α1>α2
3.(2018·安徽省巢湖市一檢)如圖3所示,光滑斜面的傾角為α,一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在斜面上,如果斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物體與斜面間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),則斜面對(duì)物體的支持力的
3、大小錯(cuò)誤的是( )
圖3
A.mgcosα B.
C. D.m
4.(2018·河南省鄭州市模擬)在傾角為30°的光滑固定斜面上有一個(gè)箱子,箱內(nèi)有一個(gè)斜面,在斜面上放置一個(gè)重為60N的球,如圖4所示,當(dāng)箱子沿斜面下滑時(shí),球?qū)ο渥雍蟊诤拖鋬?nèi)斜面的壓力大小分別是(g取10m/s2)( )
圖4
A.40N,30N B.30N,50N
C.40N,50N D.50N,60N
5.如圖5所示,E為斜面的中點(diǎn),斜面上半段光滑,下半段粗糙,一個(gè)小物體由頂端靜止釋放,沿斜面下滑到底端時(shí)速度為零,以沿斜面向下為正方向,則物體下滑過(guò)程中的位移x、速度v、合力F、加速度a與時(shí)間t的關(guān)系
4、圖象可能正確的是( )
圖5
6.如圖6所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落,接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),觀察小球從開(kāi)始下落到第一次運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程,下列關(guān)于小球的速度v或加速度a隨時(shí)間t變化的圖象中符合實(shí)際情況的是( )
圖6
7.(多選)如圖7所示,小車上固定一水平橫桿,橫桿左端的固定斜桿與豎直方向成α角,斜桿下端連接一質(zhì)量為m的小球;橫桿右端用一根細(xì)線懸掛相同的小球,當(dāng)小車沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線與豎直方向間的夾角β(β≠α)保持不變,設(shè)斜桿、細(xì)線對(duì)小球的作用力分別為F1、F2,下列說(shuō)法正
5、確的是( )
圖7
A.F1、F2可能相同
B.F1、F2一定相同
C.小車加速度大小為gtanα
D.小車加速度大小為gtanβ
8.(多選)如圖8所示,套在繩索上的小圓環(huán)P下面用懸線掛一個(gè)重力為G的物體Q并使它們處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)釋放圓環(huán)P,讓其沿與水平面成θ角的繩索無(wú)摩擦下滑,在圓環(huán)P下滑過(guò)程中繩索處于繃緊狀態(tài)(可認(rèn)為是一直線),若圓環(huán)和物體下滑時(shí)不振動(dòng),穩(wěn)定后,下列說(shuō)法正確的是( )
圖8
A.Q的加速度一定小于gsinθ
B.懸線所受拉力為Gsinθ
C.懸線所受拉力為Gcosθ
D.懸線一定與繩索垂直
9.如圖9所示,某雜技演員在做手指玩圓盤的表演
6、.設(shè)該盤的質(zhì)量為m,手指與盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn),重力加速度為g,則下列說(shuō)法中正確的是( )
圖9
A.若手指支撐著盤,使盤保持靜止?fàn)顟B(tài),則手指對(duì)盤的作用力沿該手指方向
B.若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運(yùn)動(dòng),則盤受到手水平向右的靜摩擦力
C.若盤隨手指一起水平勻加速運(yùn)動(dòng),則手對(duì)盤的作用力大小不可超過(guò)mg
D.若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng),則手對(duì)盤的摩擦力大小為μmg
10.(多選)(2019·重慶市巴蜀中學(xué)診斷)在光滑水平面上,a、b兩小球沿水平面相向運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩小球間距小于或等于L時(shí),受到大小相等、
7、方向相反的相互排斥恒力作用,兩小球間距大于L時(shí),相互間的排斥力為零,小球在相互作用區(qū)間運(yùn)動(dòng)時(shí)始終未接觸,兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象如圖10所示,由圖可知( )
圖10
A.a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量
B.在t1時(shí)刻兩小球間距最小
C.在0~t2時(shí)間內(nèi)兩小球間距逐漸減小
D.在0~t3時(shí)間內(nèi)b球所受的排斥力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反
11.(多選)(2018·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)調(diào)研)如圖11甲所示,在固定水平面上有一質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)的木板,其上疊放一質(zhì)量為m的木塊,現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木塊加速度的大小隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示,木塊與木板
8、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1、木板與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,假定接觸面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,則下列說(shuō)法正確的是( )
圖11
A.0~t1時(shí)間內(nèi)木塊受到的摩擦力大小為μ1mg
B.μ1<2μ2
C.乙圖中a0=g
D.t1~t2與t2~t3時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的兩段圖線斜率的絕對(duì)值之比為1∶3
12.(2018·廣東省東莞市模擬)如圖12所示的水平地面上,直角斜面體M的傾角為30°,物塊A、B的質(zhì)量相等,C為輕質(zhì)定滑輪.圖甲中斜面體M和物塊A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),圖乙中斜面體M和物塊A、B一起以加速度a=g水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且三者保持相對(duì)靜止.關(guān)于物塊A、B的受力情
9、況,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖12
A.圖甲中的物塊A一定受三個(gè)力作用
B.圖甲中的物塊B一定受四個(gè)力作用
C.圖乙中的物塊A一定受三個(gè)力作用
D.圖乙中的物塊B一定受四個(gè)力作用
答案精析
1.C [物塊從P到a的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,質(zhì)量不變,慣性不變,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第三定律,作用力和反作用力大小相等,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤.]
2.A [兩人頂牛比賽,決定勝負(fù)的是人受到的最大摩擦力的大小,甲獲勝,是由于他下蹲,桿中的力產(chǎn)生豎直向下的分量使他對(duì)地面的正壓力增大,故α1>α2;因?yàn)闂U為輕桿,兩人對(duì)桿的作用力可認(rèn)為是作用力與反作用力,大小相等,則F1=F2,選項(xiàng)A正確.]
10、
3.A [由題意知,斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物體與斜面間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),則放在斜面上的物體所受合外力一定水平向左.隔離物體受力分析,物體受到斜面的支持力和重力,二力的合力水平向左,大小等于ma,則有:F=(mg)2+(ma)2,解得FN=m,選項(xiàng)D正確;FNsinα=ma,解得FN=,選項(xiàng)C正確;FNcosα=mg,解得FN=,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確.]
4.C
[設(shè)球的質(zhì)量為m,箱子的質(zhì)量為M,加速度大小為a,對(duì)箱子和球整體分析,根據(jù)牛頓第二定律,有(M+m)gsin30°=(M+m)a,解得a=gsin30°=5m/s2.
隔離球受力分析,如圖所示,在平行斜面方向,有m
11、gsin30°+FN1-FN2sin53°=ma,在垂直斜面方向,有mgcos30°-FN2cos53°=0,聯(lián)立解得FN1=40N,F(xiàn)N2=50N,根據(jù)牛頓第三定律可知,球?qū)ο渥雍蟊诘膲毫Υ笮?0N,對(duì)箱內(nèi)斜面的壓力大小為50N,故C正確.]
5.B [物體在光滑的斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),位移-時(shí)間圖象的開(kāi)口向上,物體在粗糙的斜面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),位移-時(shí)間圖象的開(kāi)口向下,故A錯(cuò)誤;物體在斜面上半段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在下半段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由于到達(dá)底端的速度為零,則物體在上半段和下半段的平均速度相等,位移也相等,故物體在上半段和下半段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,物體做勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速
12、度大小相等、方向相反,故物體在上半段和下半段所受合外力大小相等,方向相反,B正確,C、D錯(cuò)誤.]
6.A [小球開(kāi)始接觸彈簧時(shí),合力向下,向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到某個(gè)位置時(shí),重力等于彈簧彈力,合力為零,加速度為零,速度最大,然后重力小于彈力,合力方向向上,向下做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),速度為零,加速度最大,根據(jù)對(duì)稱性可知,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)加速度大于g,且加速度a隨時(shí)間t的變化為非線性變化,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.]
7.BD [以右邊的小球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)牛頓第二定律,設(shè)其質(zhì)量為m,有mgtanβ=ma1,得a1=gtanβ;以左邊的小球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)其加速度
13、為a2,斜桿對(duì)小球的彈力方向與豎直方向夾角為θ,由牛頓第二定律得mgtanθ=ma2;因?yàn)閍1=a2,得θ=β,則斜桿對(duì)小球的彈力方向與細(xì)線平行,即F1、F2方向相同,大小相等,故A錯(cuò)誤,B正確;小車的加速度大小與小球的加速度大小相等,則a=a1=gtanβ,方向向右,故C錯(cuò)誤,D正確.]
8.CD [由題意知,小圓環(huán)和Q保持相對(duì)靜止一起沿繩索無(wú)摩擦下滑,整體受重力和支持力作用,加速度方向一定沿繩索方向向下,由牛頓第二定律有,a=,解得a=gsinθ,A項(xiàng)錯(cuò)誤;再對(duì)Q受力分析,受到豎直向下的重力和拉力,合力大小F合=mQgsinθ,又重力沿繩索方向的分力也為mQgsinθ,則由牛頓第二定律可
14、知,懸線上的拉力沿繩索方向的分力為零,所以懸線一定與繩索垂直,而在垂直于繩索方向上,由平衡條件有:懸線上的拉力F=Gcosθ,故B項(xiàng)錯(cuò)誤,C、D項(xiàng)正確.]
9.C [靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),手指對(duì)盤的作用力與盤的重力等大反向,豎直向上,所以A、B錯(cuò)誤;一起勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)amax=μg,手指對(duì)盤的作用力斜向上,水平分力等于μmg,豎直分力等于mg,則手對(duì)盤的作用力Fmax=,則F≤mg,所以C正確;靜摩擦力大小Ff≤μmg,所以D錯(cuò)誤.]
10.AC [由題圖可知b小球的速度-時(shí)間圖線的斜率絕對(duì)值較大,所以b小球的加速度較大,兩小球之間的排斥力為相互作用力,大小相等,根據(jù)a=知,
15、加速度大的質(zhì)量小,所以b小球的質(zhì)量較小,故A正確;兩小球做相向運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度相等時(shí)兩小球間距最小,即t2時(shí)刻兩小球間距最小,之后距離逐漸增大,故B錯(cuò)誤,C正確;b球在0~t1時(shí)間內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng),排斥力與運(yùn)動(dòng)方向相反,故D錯(cuò)誤.]
11.CD [由題圖乙可知,在0~t1時(shí)間內(nèi)木塊的加速度為0,木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài),木塊受到的是靜摩擦力,與水平力F的大小相等,即隨時(shí)間的增加而增大,A錯(cuò)誤;在t2時(shí)刻,木塊與長(zhǎng)木板間的靜摩擦力達(dá)到最大,為μ1mg,此時(shí)對(duì)長(zhǎng)木板有μ1mg-3μ2mg=2ma0>0,即μ1mg>3μ2mg,則有μ1>3μ2,解得a0=g,B錯(cuò)誤,C正確;設(shè)t1~t2、t2~t3時(shí)間內(nèi)木塊
16、的加速度大小分別為a1、a2,則a1==t-μ2g,t2~t3時(shí)間內(nèi)水平力F只作用在木塊上,則a2==t-μ1g,則這兩段時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖線斜率的絕對(duì)值之比為=,D正確.]
12.B [題圖甲中物塊A受重力和拉力兩個(gè)力的作用,A錯(cuò)誤;對(duì)A受力分析,由平衡條件知重力等于繩的拉力,對(duì)B受力分析,平行于斜面方向上,重力的分力小于繩的拉力,B一定受到摩擦力,則物塊B受重力、支持力、拉力和沿斜面向下的摩擦力四個(gè)力的作用,B正確;題圖乙中加速度a=g,根據(jù)牛頓第二定律可得物塊B受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用,其中拉力大小為2mg,所以物塊A受重力、斜面體彈力、繩子拉力和沿豎直面向下的摩擦力四個(gè)力的作用,C、D錯(cuò)誤.]
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