2020屆高考物理總復習 3-3 牛頓運動定律綜合應用針對訓練（含解析） 新人教版.doc
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牛頓運動定律綜合應用 (2019年河南洛陽模擬)如圖3－3－20所示的裝置中，重為4 N的物塊用一平行于斜面的細線拴在斜面上端的小柱上，整個裝置被固定在測力計上并保持靜止，斜面的傾角為30.如果物塊與斜面間無摩擦，裝置穩(wěn)定以后，在燒斷細線物塊下滑時測力計的讀數(shù)與穩(wěn)定時比較( ) 圖3－3－20 A．增大4 N B.增大3 N C．減少1 N D.不變 解析：設物塊的質(zhì)量為m，斜面質(zhì)量為m1，整個裝置靜止時，測力計讀數(shù)為m1g＋mg＝m1g＋4 N．物塊下滑的加速度a1＝gsinθ＝g，方向沿斜面向下，其豎直分量a1＝asinθ＝g，所以物塊處于失重狀態(tài)，其視重為mg＝3 N，測力計的讀數(shù)為m1g＋3 N，所以測力計的示數(shù)減小1 N，故選C. 答案：C 2．如圖3－3－21所示，光滑水平地面上有質(zhì)量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運動，且滿足F1>F2，當系統(tǒng)運動穩(wěn)定后，彈簧的伸長量為( ) 圖3－3－21 A. B. C. D. 解析：本題利用牛頓第二定律，先選A、B為一整體，再隔離A物體，求出彈簧的彈力F，由F＝kx，即可求得彈簧的伸長量，但是若用極限分析法，可快速得出結(jié)果：令F1＝F2，則兩物體靜止，F(xiàn)＝F1＝F2＝kx，能滿足此條件的結(jié)果只有B選項． 答案：B 圖3－3－22 3．(2019年山東泰安一模)如圖3－3－22，斜面光滑的斜劈靜止在水平地面上，放在斜劈上的物體受到平行于斜面向下的力F作用，沿斜面向下運動，斜劈保持靜止．下列說法正確的是( ) A．地面對斜劈沒有摩擦力作用 B．地面對斜劈的摩擦力方向水平向右 C．若F增大，地面對斜劈的摩擦力也增大 D．若F反向，地面對斜劈的摩擦力也反向 解析：對于題設的幾種情況下，斜面上的物體對斜面的壓力方向均垂直斜面向下，且大小也相等，故地面對斜面的摩擦力大小均相等，設斜面的傾斜角為θ，則物體對斜面的壓力為mgcosθ，該力的水平分力為mgcosθsinθ，方向向左，地面對斜面的摩擦力方向水平向右，A錯誤，B正確；F增大或反向，物體對斜面的壓力不變，地面對斜劈的摩擦力沒有影響，C、D錯誤． 答案：B 4．(2019年河南洛陽模擬)(多選)如圖3－3－23甲所示，水平地面上固定一足夠長的光滑斜面，一輕繩跨過斜面頂端的光滑輕質(zhì)定滑輪，繩兩端分別連接小物塊A和B，保持A的質(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量m，當B的質(zhì)量連續(xù)改變時，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線，如圖3－3－23乙所示(a1、a2、m0未知)，設加速度沿斜面向上的方向為正方向，空氣阻力不計，重力加速度為g，斜面的傾角為θ，下列說法正確的是( ) 圖3－3－23 A．若θ已知，不能求出A的質(zhì)量 B．若θ已知，可求出乙圖中m0的值 C．若θ未知，可求出乙圖中a2的值 D．若θ未知，可求出乙圖中a1的值 解析：據(jù)牛頓第二定律對B受力分析得：mg－F＝ma① 對A得：F－mAgsinθ＝mAa② 聯(lián)立①②得a＝③ 若θ已知，由③知，不能求出A的質(zhì)量mA，故A正確．當a＝0時，由③式得，m0＝mAsinθ，mA未知，m0不能求出，故B錯誤．由③式得，m＝0時，a2＝－gsinθ，故C錯誤．由③式變形得a＝.當m→∞時，a1＝g，故D正確． 答案：AD 5．如圖3－3－24甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質(zhì)量均為M的物體A、B(B物體與彈簧連接)，彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運動，測得兩個物體的v－t圖象如圖3－3－24乙所示(重力加速度為g)，則( ) 圖3－3－24 A．施加外力前，彈簧的形變量為 B．外力施加的瞬間，AB間的彈力大小為M(g－a) C．AB在t1時刻分離，此時彈簧彈力恰好為零 D．彈簧恢復到原長時，物體B的速度達到最大值 解析：施加外力F前，物體A、B整體平衡，根據(jù)平衡條件有2Mg＝kx，解得x＝，故A錯誤；施加外力F的瞬間，對物體B，根據(jù)牛頓第二定律有F彈－Mg－FAB＝Ma，其中F彈＝2Mg，解得FAB＝M(g－a)，故B正確；由題圖乙知，物體A、B在t1時刻分離，此時A、B具有共同的v和a，且FAB＝0，對B有F彈′－Mg＝Ma，解得F彈′＝M(g＋a)，故C錯誤；當F彈′＝Mg時，B達到最大速度，故D錯誤． 答案：B 6. (2019年河南林州市模擬)如圖3－3－25所示，一圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上，A的長度相對B的長度來說可 圖3－3－25 以忽略不計，A和B的質(zhì)量都等于m，A和B之間滑動摩擦力為f(f
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