《(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題二 相互作用 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練9》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題二 相互作用 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練9(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題二 相互作用 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練9
一、選擇題
1.(多選)2017年6月4日,雨花石文創(chuàng)新品在南京市新城科技園發(fā)布,20余項(xiàng)文創(chuàng)新品體現(xiàn)金陵之美.某小朋友喜歡玩雨花石,他用水平外力F將斜面上兩個(gè)形狀規(guī)則的雨花石甲和丙成功疊放在一起,如圖所示.斜面體乙靜止在水平地面上.現(xiàn)減小水平外力F,三者仍然靜止,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.甲對(duì)丙的支持力一定減小
B.乙對(duì)甲的摩擦力一定減小
C.地面對(duì)乙的摩擦力一定減小
D.甲可能受5個(gè)力的作用
[解析] 把甲、乙、丙看成一個(gè)整體,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),水平方向上靜摩擦力的大小等于水
2、平外力F的大小,當(dāng)F減小時(shí),地面對(duì)乙的摩擦力隨之減小,C正確;對(duì)丙進(jìn)行受力分析,丙始終處于靜止?fàn)顟B(tài),所受各個(gè)力的大小均不變,A錯(cuò)誤;將甲、丙看成一個(gè)整體,由于開始時(shí)整體所受靜摩擦力的方向不確定,故乙對(duì)甲的摩擦力的大小變化不確定,B錯(cuò)誤;當(dāng)甲、乙之間的靜摩擦力為0時(shí),甲受5個(gè)力的作用,如圖所示,D正確.
[答案] CD
2.斜面ABC固定在水平面上,AB面光滑,BC面粗糙,且AB長(zhǎng)度是BC長(zhǎng)度的2倍.三個(gè)相同木塊a、b、c通過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪用細(xì)線相連,細(xì)線平行于斜面,如圖所示.用手按住c,使其靜止在BC上.現(xiàn)撤去c所受手的作用力,則下列關(guān)于木塊c的判斷,正確的是( )
A.沿BC面下
3、滑
B.沿BC面上滑
C.仍靜止,所受摩擦力為零
D.仍靜止,所受摩擦力不為零
[解析] 設(shè)AB面的傾角為α,BC面的傾角為β,假設(shè)撤去c所受手的作用力后木塊a、b、c仍靜止,對(duì)木塊a、b組成的系統(tǒng)受力分析可得繩的拉力FT=2mgsinα,對(duì)木塊c受力分析可得木塊c所受重力沿BC面向下的分力等于mgsinβ,在△ABC中,由正弦定理得=,又AB=2BC,所以sinβ=2sinα,因此,木塊c沿BC面方向的合力為零,所以木塊c仍靜止,所受摩擦力為零,選項(xiàng)C正確.
[答案] C
3.如圖所示,水平固定且傾角為30°的光滑斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連
4、接,現(xiàn)對(duì)B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上,此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l,則彈簧原長(zhǎng)和推力F的大小分別為( )
A.l+,mg
B.l-,mg
C.l+,2mg
D.l-,2mg
[解析] 以A、B整體為研究對(duì)象,則Fcos30°=2mgsin30°,得F=mg;隔離A有kx=mgsin30°,得彈簧原長(zhǎng)為l-x=l-.故選項(xiàng)B正確.
[答案] B
4.(多選)(2017·天津聯(lián)考)如圖所示,物塊A、B的質(zhì)量均為0.2 kg,二者用跨過(guò)定滑輪的輕繩連接,將B置于粗糙水平桌面上,使A的下端距離地面的高度為h=0.5 m,由靜止釋放B,A落地瞬間速度大小為v=2 m/s,落地
5、后不反彈.已知重力加速度g=10 m/s2,滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),B離滑輪足夠遠(yuǎn).則下列說(shuō)法正確的是( )
A.A下落的加速度大小為4 m/s2
B.A下落的加速度大小為2 m/s2
C.B總共滑行的距離為1.5 m
D.B總共滑行的距離為2 m
[解析] 根據(jù)2ah=v2,解得a=4 m/s2,根據(jù)mg-μmg=2ma,可得μ=0.2,A落地后,B的加速度大小滿足μmg=maB,解得aB=2 m/s2,B向前繼續(xù)滑行的距離滿足2(-aB)x=0-v2,解得x=1 m,B總共滑行的距離為h+x=1.5 m.
[答案] AC
5.(多選)如圖所示,光滑的水平地面上有三塊木塊
6、a、b、c,質(zhì)量均為m,a、c之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接.現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上,三者開始一起做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面,系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng),且始終沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng).則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后,下列說(shuō)法正確的是( )
A.無(wú)論粘在哪塊木塊上面,系統(tǒng)的加速度一定減小
B.若粘在木塊a上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變
C.若粘在木塊b上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小
D.若粘在木塊c上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大
[解析] 對(duì)整體分析有F=3ma,無(wú)論粘在哪個(gè)木塊上面,系統(tǒng)質(zhì)量都增大,系統(tǒng)的加速度一定減小,選項(xiàng)A正確;若粘在木塊a上面,研究c,
7、T=ma,繩的張力減小、研究b,F(xiàn)-fab=ma,a、b間摩擦力變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若粘在木塊b上面,研究c,T=ma,研究a、c整體,fab=2ma,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小,選項(xiàng)C正確;若粘在木塊c上面,研究a、b整體,F(xiàn)-T=2ma,研究b,F(xiàn)-fab=ma,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大,選項(xiàng)D正確.
[答案] ACD
6.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=3 kg、m2=2 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧秤連接.兩個(gè)大小分別為F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則( )
A.彈簧秤的示數(shù)是50 N
B.彈簧秤的示數(shù)是24
8、 N
C.在突然撤去F2的瞬間,m2的加速度大小為4 m/s2
D.在突然撤去F2的瞬間,m1的加速度大小為10 m/s2
[解析] 對(duì)兩物體和彈簧秤組成的系統(tǒng),根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度a== m/s2=2 m/s2,隔離m2,根據(jù)牛頓第二定律有F-F2=m2a,解得F=24 N,所以彈簧秤的示數(shù)為24 N,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;在突然撤去F2的瞬間,彈簧的彈力不變,m1的加速度不變?yōu)? m/s2,m2的加速度a2== m/s2=12 m/s2,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.
[答案] B
7.質(zhì)量分別為m、2m的物塊A、B用輕彈簧相連,設(shè)兩物塊與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同.當(dāng)用水平力F作用于
9、B上且兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,如圖甲所示;當(dāng)用同樣大小的力F豎直共同加速提升兩物塊時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,如圖乙所示;當(dāng)用同樣大小的力F沿固定斜面向上拉兩物塊使之共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x3,如圖丙所示,則x1∶x2∶x3等于( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.1∶2∶1 D.無(wú)法確定
[解析] 當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)A、B整體,由牛頓第二定律可得F-3μmg=3ma,再用隔離法單獨(dú)對(duì)A分析,由牛頓第二定律可得T-μmg=ma,整理得T=,即kx1=F;根據(jù)上述方法同理可求得沿豎直
10、方向、沿斜面方向運(yùn)動(dòng)時(shí):kx2=kx3=F.故正確答案為A.
[答案] A
8.(2017·河北六校聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩個(gè)物體放在斜面上,中間用一個(gè)輕桿相連,A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2,它們?cè)谛泵嫔霞铀傧禄?,關(guān)于桿的受力情況,下列分析正確的是( )
A.若μ1>μ2,m1=m2,則桿受到壓力
B.若μ1=μ2,m1>m2,則桿受到拉力
C.若μ1<μ2,m1
11、nθ-μ1m1gcosθ-μ2m2gcosθ=(m1+m2)a,假設(shè)桿受拉力,則以物塊A為研究對(duì)象有m1gsinθ-F-μ1m1gcosθ=m1a,聯(lián)立可得F=,若μ1<μ2,則F為正值,桿受拉力;若μ1>μ2,則F為負(fù)值,桿受壓力;若μ1=μ2,F(xiàn)為零,則桿無(wú)作用力,故選項(xiàng)AD正確.
[答案] AD
9.(2017·臨沂高三檢測(cè))如圖所示,在傾角為θ=30°的光滑斜面上,物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面,物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連,A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)彈力.已知重力加速度為g,某時(shí)刻把細(xì)線剪斷,當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物塊A的加速
12、度為0 B.物塊A的加速度為
C.物塊B的加速度為0 D.物塊B的加速度為
[解析] 剪斷細(xì)線前,彈簧的彈力:F彈=mgsin30°=mg,細(xì)線剪斷的瞬間,彈簧的彈力不變,仍為F彈=mg;剪斷細(xì)線瞬間,對(duì)A、B系統(tǒng),加速度為:a==,即A和B的加速度均為,故選B.
[答案] B
10.(多選)(2017·哈爾濱三中模擬)如圖所示,光滑水平面上放置著四個(gè)相同的木塊,其中木塊B與C之間用一輕彈簧相連,輕彈簧始終在彈性限度內(nèi).現(xiàn)用水平拉力F拉B木塊,使四個(gè)木塊以相同的加速度一起加速運(yùn)動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是( )
A.一起加速過(guò)程中,C木塊受到四個(gè)力的作用
B.一起加速過(guò)程中,D
13、所受到的靜摩擦力大小為
C.一起加速過(guò)程中,A、D木塊所受摩擦力大小和方向相同
D.當(dāng)F撤去瞬間,A、D木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變
[解析] 在水平拉力F的作用下,四個(gè)木塊以相同的加速度一起加速運(yùn)動(dòng),則由牛頓第二定律可知,對(duì)整體有F=4ma,對(duì)A、D木塊有fA=fD=ma,解得A、D木塊所受摩擦力大小fA=fD=,方向均水平向右,故B、C正確;一起加速過(guò)程中,C木塊受到重力、D木塊對(duì)其的壓力和靜摩擦力、地面對(duì)其的支持力及彈簧對(duì)其的彈力,共五個(gè)力的作用,故A錯(cuò)誤;當(dāng)F撤去瞬間,D木塊所受靜摩擦力的大小和方向均不變,而A木塊所受靜摩擦力的大小不變但反向,故D錯(cuò)誤.
[答案] BC
14、
二、非選擇題
11.水平地面上有質(zhì)量分別為m和4m的物塊A和B,兩者與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.細(xì)繩的一端固定,另一端跨過(guò)輕質(zhì)、光滑動(dòng)滑輪與A相連,動(dòng)滑輪與B相連,如圖所示.初始時(shí),細(xì)繩處于水平拉直狀態(tài).若物塊A在水平向右的恒力F作用下向右移動(dòng)了距離s,重力加速度大小為g.求:
(1)物塊B克服摩擦力所做的功;
(2)物塊A、B的加速度大?。?
[解析] (1)物塊A移動(dòng)了距離s,則物塊B移動(dòng)的距離為s1=s
物塊B受到的摩擦力大小為f=4μmg
物塊B克服摩擦力所做的功為W=fs1=2μmgs.
(2)設(shè)物塊A、B的加速度大小分別為aA、aB,細(xì)繩中的張力為T.由牛頓第二定
15、律得
F-μmg-T=maA
2T-4μmg=4maB
由A和B的位移關(guān)系得aA=2aB
聯(lián)立解得aA=
aB=.
[答案] (1)2μmgs (2)
12.(2017·安徽江南十校聯(lián)考)如圖1所示,兩滑塊A、B用細(xì)線跨過(guò)定滑輪相連,B距地面一定高度,A可在細(xì)線牽引下沿足夠長(zhǎng)的粗糙斜面向上滑動(dòng).已知mA=2 kg,mB=4 kg,斜面傾角θ=37°.某時(shí)刻由靜止釋放A,測(cè)得A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖2所示.已知g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)A沿斜面向上滑動(dòng)的最大位移;
(3)滑動(dòng)過(guò)程中細(xì)
16、線對(duì)A的拉力所做的功.
[解析] (1)在0~0.5 s內(nèi),根據(jù)圖象,A、B系統(tǒng)的加速度為
a1= m/s2=4 m/s2
對(duì)A、B系統(tǒng)受力分析,由牛頓第二定律有
mBg-mAgsinθ-μmAgcosθ=(mA+mB)a1
得:μ=0.25
(2)B落地后,A減速上滑.由牛頓第二定律有
mAgsinθ+μmAgcosθ=mAa2
將已知量代入,可得
a2=8 m/s2
故A減速向上滑動(dòng)的位移為
x2==0.25 m
0~0.5 s內(nèi)A加速向上滑動(dòng)的位移
x1==0.5 m
所以,A上滑的最大位移為
x=x1+x2=0.75 m
(3)A加速上滑過(guò)程中,由動(dòng)能定理:
W-mAgx1sinθ-μmAgx1cosθ=mAv-0
得W=12 J
[答案] (1)0.25 (2)0.75 m (3)12 J