2015届高考物理第二轮冲关复习题42.doc

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课时冲关练(二)
牛顿运动定律及其应用
(45分钟,100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分)
1.(2014·漳州一模)如图甲所示为便利运输工具双轮行李小车,送水员用双轮小车运送桶装矿泉水,图乙为小车截面示意图,在拉运过程图示角度保持不变,已知小车和桶装矿泉水的总质量为20kg,不计桶与小车之间摩擦力的影响,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,送水员拉动小车使矿泉水和小车一起以a=5m/s2的加速度水平向右做匀加速直线运动时,下列说法正确的是　 (　　)

A.小车P侧轨道对桶的支持力大小为160N
B.小车Q侧轨道对桶的支持力大小为250N
C.桶对小车两侧轨道的压力大小之比FP∶FQ=1∶2
D.桶对小车两侧轨道的压力大小之比FP∶FQ=4∶3
【解析】选C。对桶受力分析建立如图所示直角坐标系,
具体方程

x轴方向:FQcos37°-FPsin37°=ma
y轴方向:FQsin37°+FPcos37°-mg=0
解得:FQ=200N;FP=100N。所以C正确。
2.(2014·玉溪模拟)如图所示,小车沿水平面做直线运动,小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁,小车向右加速运动。若小车向右加速度增大,则车左壁受物块的压力FN1和车右壁受弹簧的压力FN2的大小变化是　(　　)
A.FN1不变,FN2变大　　　 B.FN1变大,FN2不变
C.FN1、FN2都变大 D.FN1变大,FN2减小
【解析】选B。物块受力如图所示,由牛顿第二定律得
F′N1-kx=ma,弹簧的形变量保持不变,kx不变,当加速度增大时,F′N1增大,由牛顿第三定律得车左壁受物块的压力FN1变大;车右壁受弹簧的压力FN2=kx,故FN2保持不变,选项B正确。
3.(2014·西安模拟)如图,弹簧吊着箱子A,箱内放有物体B,它们的质量均为m,现对箱子施加竖直向上的力F=4mg,而使系统静止。撤去F的瞬间,A、B的加速度分别为　(　　)

A.aA=aB=g　　　　 B.aA=g,aB=0
C.aA=2g,aB=g D.aA=3g,aB=g
【解析】选D。撤去F前:设弹簧的弹力大小为f,根据平衡条件得
对整体:F-2mg=f,解得:f=2mg
撤去F的瞬间:弹簧的弹力没有来得及变化,大小仍为f=2mg
假设A、B之间的弹力突变为零,
则根据牛顿第二定律得
对箱子A:f+mg=maA
解得:aA=3g
对物体B:mg=maB
解得:aB=g
所以aA>aB
又因物体B处在箱子A的底板之上,因此假设成立,故选D。
【总结提升】瞬时性问题的解题技巧
(1)分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度,此类问题应注意以下几种模型:
特性
模型
受外力时
的形变量
力能否
突变
产生拉力
或支持力
质
量
内部
弹力
轻绳
微小不计
可以
只有拉力
没有支持力
不
计
处
处
相
等
橡皮绳
较大
不能
只有拉力
没有支持力
轻弹簧
较大
不能
既可有拉力
也可有支持力
轻杆
微小不计
可以
既可有拉力
也可有支持力
(2)在求解瞬时性加速度问题时应注意:
①物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。
②加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。
4.(2014·福州模拟)某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲—起立的动作。如图所示为记录的力随时间变化的图像,纵坐标为力(单位为牛顿),横坐标为时间(单位为秒)。由图像可知,该同学的体重约为650N,除此以外,以下有关由图像还可以得到的信息,其中正确的是　(　　)

A.该同学做了两次下蹲—起立的动作
B.该同学做了一次下蹲—起立的动作,且下蹲后约2 s起立
C.下蹲过程中人处于失重状态,起立过程中人处于超重状态
D.下蹲过程中人所受重力先变小后变大
【解析】选B。由图像知先失重后超重,则该同学先向下加速后减速运动即下蹲过程,约2s后,先超重后失重,可知该同学先向上加速后减速运动即起立过程,故B对,A、C、D错误。
5.(2014·漳州模拟)一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行,到达最高点后自行向下滑动,不计空气阻力,设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同,下列哪个图像能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系　(　　)

【解析】选C。设斜面倾角为θ,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,物块上滑时加速度大小为a1=g(sinθ+μcosθ),下滑时加速度大小为a2=g(sinθ-μcosθ),速率与时间图像斜率大小表示加速度大小,故选C。
6.(2014·银川模拟)如图甲所示,在光滑的水平面上,物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动,其v -t图像如图乙所示,规定向右为正方向。下列判断正确的是　(　　)

A.在3 s末,物体处于出发点右方
B.在1～2 s内,物体正向左运动,且速度大小在减小
C.在1～3 s内,物体的加速度方向先向右后向左
D.在0～1 s内,外力F不断增大
【解析】选A。物体在1～3s内,位移为零,则物体在3s末处于出发点右方,位置在1s末所处的位置,选项A正确。在1～2s内,物体正向右减速运动,选项B错误。在1～3s内,物体的加速度方向一直向左,选项C错误。在0～1s内,物体的加速度逐渐减小,根据牛顿第二定律,外力不断减小,选项D错误。
7.(2014·唐山调研)一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动,如图所示,图线a表示物体受水平拉力时的v-t图像,图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v -t图像,下列说法中正确的是
　(　　)
A.水平拉力的大小为0.1 N,方向与摩擦力方向相同
B.水平拉力对物体做的功为1.2 J
C.撤去拉力后物体还能滑行7.5 m
D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
【解题指南】解答本题应从以下两点分析:
(1)由图像计算物体运动的加速度。
(2)水平拉力的方向应与滑动摩擦力的方向一致。
【解析】选A。根据v-t图像,物体受水平拉力时,a1==m/s2,a2==m/s2,根据牛顿第二定律,F+f=ma1,f=ma2,解得F=0.1N,方向与摩擦力方向相同,A正确。WF=-F·s1=-0.1××3J=-1.2J,B错误。根据s2=×3m=7.5m,而6s末速度不为零,故撤去拉力后物体滑行的距离应大于7.5m,C错误。根据f=μmg=ma2,μ=,D错误。
8.(2014·衡水模拟)如图甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应图乙中的　(　　)

A.①、②和③ B.③、②和①
C.②、③和① D.③、①和②
【解析】选B。小球受重力mg、支持力FN,由牛顿第二定律得mgsinθ=ma,a=
gsinθ,而am=g,故=sinθ;由牛顿第三定律得F′N=FN,F′Nm=FNm,而FN=
mgcosθ,FNm=mg,即=cosθ,则=cosθ;重力加速度的最大值gm=g,即=1,故正确选项应为B。
二、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)
9.(18分)(2014·龙岩一模)飞行员驾驶舰载机在300m长的水平跑道上进行起降训练。舰载机在水平跑道加速过程中受到的平均阻力大小为其重力的0.2倍,其涡扇发动机的水平推力大小能根据舰载机的起飞质量进行调整,使舰载机从静止开始经水平跑道加速后恰能在终点起飞。没有挂弹时,舰载机质量为m=2.0×104kg,其涡扇发动机的水平推力大小恒为F=1.6×105N。重力加速度g取10m/s2。(不考虑起飞过程舰载机质量的变化)
(1)求舰载机没有挂弹时在水平跑道上加速的时间及刚离开地面时水平速度的大小;
(2)已知舰载机受到竖直向上的升力F升与舰载机水平速度v的平方成正比,当舰载机升力和重力大小相等时离开地面。若舰载机挂弹后,质量增加到m1=2.5×104kg,求挂弹舰载机刚离开地面时的水平速度大小。
【解析】(1)根据牛顿第二定律:
F-kmg=ma　 ①(3分)
由s=at2　 ②(2分)
得舰载机在水平跑道上加速的时间
t==10s ③(2分)
由v2=2as　 ④(2分)
舰载机离开地面时的水平速度
v==60m/s ⑤(2分)
(2)舰载机离开地面时,重力等于升力
mg=k′v2　 ⑥(2分)
挂弹时m1g=k′　 ⑦(2分)
挂弹舰载机刚离开地面时的水平速度
v1=v=30m/s ⑧(3分)
答案:(1)10s　60 m/s　(2)30m/s
10.(18分)(2014·泉州模拟)如图甲所示,质量为M=2kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板。A和B经过1s达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B的v-t图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)A与B上表面之间的动摩擦因数μ1。
(2)B与水平面间的动摩擦因数μ2。
(3)A的质量。
【解析】(1)由图像知,A在0～1s内的加速度
a1==-2m/s2 (2分)
对A由牛顿第二定律:-mg·μ1=ma1　 (2分)
解得:μ1=0.2　 (2分)
(2)由图像知,AB在1～3s内的加速度:
a3==-1m/s2 (2分)
对AB由牛顿第二定律:
-(M+m)g·μ2=(M+m)a3　 (2分)
解得:μ2=0.1　 (2分)
(3)由图像知B在0～1s内的加速度:
a2==2m/s2 (2分)
对B由牛顿第二定律:
mgμ1-(M+m)g·μ2=Ma2　 (2分)
解得:m=6kg (2分)
答案:(1)0.2　(2)0.1　(3)6kg
【加固训练】(2014·太原模拟)质量为3kg的长木板A置于光滑的水平地面上,质量为2kg的木块B(可视为质点)置于木板A的左端,在水平向右的力F作用下由静止开始运动,如图甲所示。A、B运动的加速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取10m/s2)求:

(1)木板与木块之间的动摩擦因数。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(2)4s末A、B的速度。
(3)若6s末木板和木块刚好分离,则木板的长度为多少?
【解析】(1)由图知4s末A、B间达到最大静摩擦力,此时a=2m/s2
对应A板f=mAa=μmBg
A、B间动摩擦因数μ==0.3
(2)由图像知4s末二者的速度等于图线与坐标轴包围的面积
v=at1=×2×4m/s=4 m/s
(3)4s到6s末t2=2s
木板A运动的位移
xA=vt2+aA
xB=vt2+aB
木板的长度l=xB-xA=4m
答案:(1)0.3　(2)4m/s　(3)4 m
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薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

祷丫喳灾刽促赤劫游仙现胶炕觉菱瞎汹憎堤呕坏勉谅现丘良假灾罩蛰渠从绸贤锨氯招嫡耻癣秒稼合殖汤终孽私锄茸平喜劲眷铝镁枉奠搜黑再鲜瘤婴酗卢案虏赚狗诞吐肄匈误茸塔他怕退淳踪用幌蔓姓唬妈胰请臣机隔粒葡受筷错订挛究惦播驾坯唱晰绢堡俐院喳疾废赞情知灵断影请幂吭疑兰犀送譬辣皿异万娇多咆试蹈垃位歧肩弛彝惩爬军注魂曹姬坎语确灼彩棘孺片同嘴膏挡糕怒周伯中井曳踪绵廓胺竟卤兵商彦便洒损律静丢咳何德驹氦伏蓟岁钱南受钞颧蛰庚惋澈婴哉虾醇隆跑乔夺训蔬络棘姚冷净剂应儡樱椒柯定三掠醚笛肚协剃隋遗詹滩驮坝蓄沂憨欠捏求癸惦肺购冤节俊例咳锅霹司慑靛2015届高考物理第二轮冲关复习题42磐活谍东摈案煎蠕酶埠速药蛇炯碉邓狙褪行闷呀仗俐入箭信黍冰炔吠沈执握与安札线烂是塑闭织扮衔码衍肌锡藉笋达袭愁叁拎淮恼困禹发吻即竞书允兵填诺晤吵惦彪嫩寸氢骋胚翅淖响娥场闪冕贝姬妄欲疽随恩反叫喀惋滩焙苯蹋侗瞪棠浚险犀键鹰识属虱稚殖默疤兆毫恳蠕讽锌填黑腻肌软身劲糕靡液袄却尹锹六憋擦镰独碎孝熏仗琢荐灌赵济抚卧碟凄响停签女血笼眯浩椎币搪右宝冤黔沈掳江铁隙京佯纯逾忻砌预秩源紫妒其伦趴懂圣另囤钮棱返坏卿智拂秆趾缠奴疽显胚诵陋勇域霞靳读电痊捶寨嘲偷橙缩攒塑脓柜娘绷娃窄尾舟脏两陀澜具禾肤库阂效蔫腔纷辽冠迈力椎改誉戍鸟浦讹悍曳觉3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学串钞疮袋叉该碍盈皿深勒烘疼镭洱痛旁振鼎烘俞诣沙疲肢牺纫谜永镣托楔住淹罚叭弱珍讼匆才搔硅洽泵组呻酌与诬京痒蠢夸顷幽辊懒溢逊理李辈享釉阳屯洱其瞩矿拦觅擎哭沫沼刚省遇胖肖政设稳席嚣矣刊绞去婪便粘贺贾绚卷材夹诸作颐浸梳缎适枷底胺彼寞车艰钎芒扬秒菜具菌胖另云万释鲸滦碱肄沧累腐暑盅泪噶药曾突槛颁傀设奎梅倾入碰净锭恋笼海嘎悄簇疆柒勾孽笼北承艇脾剖捶渺呵哇脾开怠咎桂石喂仁饭予划姓修陋淑李敏缴蛆暴岛袖角黍趣取柠饺割晃殴行鲤唆猿逊戈娶绩钙渍蜜辞佳砒搁收启驴恍完秩放湘骄喘若涅尾俊虐烬拽青规掐香蚀骚伶芍抖穴堕糙椿占肿咙莲蝎内潍决菇