高三物理课时巩固过关练习题8.doc

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课时巩固过关练(三)
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。第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)
1.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车加速上坡时,盘腿坐在座椅上的一位乘客(　　)

A.处于失重状态
B.不受摩擦力的作用
C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用
D.所受力的合力竖直向上
【解析】选C。将车和人当作整体进行分析,加速度方向沿斜面向上,所以人所受合力方向沿斜面向上,选项D错误;将沿斜面向上的加速度进行沿水平方向和竖直方向分解,因为人有水平向右的加速度,则人受到水平向右的静摩擦力(向前),选项C正确、B错误;竖直方向加速度是向上的,人处于超重状态,选项A错误。
2.(2015·怀化一模)如图所示,在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子,绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子右端的距离为x,设该处的张力为T,则能正确描述T与x之间关系的图像是
(　　)

【解析】选A。研究整段绳子,根据牛顿第二定律可得：F=ma,研究该点右端的绳子,根据牛顿第二定律可得：T=ma,由以上两式可得：T=F,所以选项A正确。
3.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.(2015·南昌一模)如图,斜面与平面平滑连接,物体与斜面和平面间的动摩擦因数都是μ,物体从斜面上由静止滑下。下列图像中v、a、Ff和s分别表示物体速度大小、加速度大小、所受摩擦力大小和路程,其中正确的是(　　)

【解析】选C。物体在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,摩擦力Ff1=
μmgcosθ,加速度a1=g(sinθ-μcosθ),速度v1=a1t1,路程s1=a1,由此可知A、B、D均错误;在水平面上物体做匀减速直线运动,摩擦力Ff2=μmg,选项C正确。
5.如图所示,在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场E1、E2,并且E1<E2,电场线方向均竖直向下,在区域Ⅰ中有一个带负电的油滴沿电场线以速度v0匀速下落,并进入区域II(电场范围足够大)。则下图中描述的油滴在这两个电场中运动的速度—时间图像中,可能正确的是(以v0方向为正方向)(　　)

【解题指南】解答本题应注意以下两点：
(1)油滴在区域Ⅰ“匀速下落”表明油滴所受电场力与重力等大、反向,两个力是平衡力。
(2)油滴在区域Ⅱ受到向上的电场力,且电场力大于重力。
【解析】选C。带负电的油滴受到重力和电场力的作用,在上面的电场中重力等于电场力,油滴恰做匀速直线运动,在下面的电场中,电场力将大于重力,油滴做匀减速直线运动,待速度为零后反向运动,然后返回上面的电场做匀速直线运动,由分析可知,选项C正确。
6.物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。根据题目提供的信息,下列判断正确的是(g取10m/s2)(　　)

A.物体的质量为m=2kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3
C.物体与水平面的最大静摩擦力Ffmax=12N
D.在F为10N时,物体的加速度a=2.5m/s2
【解析】选A、B。由题图可知,当F=7N时,a=0.5m/s2,当F=14N时,a=4m/s2,由牛顿第二定律知,F-Ff=ma,故7-Ff=0.5m,14-Ff=4m,联立解得：m=2kg,Ff=6N,选项A正确,C错误;由Ff=μmg解得μ=0.3,选项B正确;由牛顿第二定律,F-Ff=ma,在F为10N时,物体的加速度a=2.0m/s2,选项D错误。
7.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是(　　)

A.滑块受到的摩擦力不变
B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D.不论B多大,滑块都不可能静止于斜面上
【解析】选C、D。滑块受到重力、洛伦兹力、弹力、摩擦力四个力的作用,如图所示。洛伦兹力F=qvB,由左手定则知洛伦兹力垂直斜面向下,C选项正确;由于FN=mgcosθ+qvB,弹力随滑块速度的增大而增大,故由Ff=μFN知滑块受到的摩擦力增大,A选项错误,虽然洛伦兹力不做功,但由于弹力受洛伦兹力影响,使得摩擦力增大,摩擦力做功增大,故滑块到达地面时的动能与B的大小有关,B选项错误;由mgsinθ-μ(mgcosθ+qvB)=ma,知滑块的最终状态为沿斜面匀速下滑,B增大仅能影响匀速运动的速度的大小,故B很大时,滑块也不能静止于斜面上,故D选项正确。
8.如图所示,质量为M=5kg的箱子B置于光滑水平面上,箱子底板上放一质量为m2=1kg的物体C,质量为m1=2kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与箱子B相连,在A加速下落的过程中,C与箱子B始终保持相对静止。不计定滑轮的质量和一切阻力,g取10m/s2,下列正确的是(　　)

A.物体A处于失重状态
B.物体A的加速度大小为2.5m/s2
C.物体C对箱子B的静摩擦力大小为2.5N
D.轻绳对定滑轮的作用力大小为30N
【解析】选A、B、C。假设绳子拉力为F,根据牛顿第二定律,对A有：m1g-F=m1a;对B、C整体有：F=(M+m2)a;联立解得：F=15N;a=2.5m/s2;物体A有向下的加速度,故是失重,故A、B正确;对C受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律有：f=m2a=1×2.5N=2.5N,故C正确;绳子的张力为15N,由于滑轮两侧绳子垂直,根据平行四边形定则,其对滑轮的作用力为15N,故D错误。
【加固训练】(多选)如图所示,质量为m的光滑球放在底面光滑的质量为M的三角劈与竖直挡板之间,在水平方向对三角劈施加作用力F,可使小球处于静止状态或恰使小球自由下落,则关于所施加的水平力大小和方向的描述中,正确的是
(　　)

A.小球处于静止时,应施加水平向左的力F,且大小为mg
B.小球处于静止时,应施加水平向左的力F,且大小为mgtanθ
C.小球恰好自由下落时,应施加水平向右的力F,且大小为Mgcotθ
D.小球恰好自由下落时,应施加水平向右的力F,且大小为Mgtanθ
【解析】选B、C。小球所受的重力产生两个效果,即压紧斜面和竖直挡板,因此重力mg可分解为F1和F2两个分力,则F1=,若使系统静止,应对三角劈施加一个向左的水平力F,且F=F1sinθ=mgtanθ,故A错,B正确。若使小球自由下落,小球与三角劈之间应当无作用力,则三角劈向右做加速运动,对三角劈x=at2,对小球h=gt2,根据牛顿第二定律F=Ma,tanθ=,解得F=Mgcotθ,故C正确,D错。

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.(15分)(2015·孝感一模)如图所示,有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部,该试管塞中轴穿孔。为了拿出试管塞而不损坏试管,该同学紧握试管让其倒立由静止开始竖直向下做匀加速直线运动,t=0.20s后立即停止,此时试管下降H=0.80m,试管塞将恰好能从试管口滑出。已知试管总长l=21.0cm,底部球冠的高度h=1.0cm,试管塞的长度为d=2.0cm,设试管塞相对试管壁滑动时受到的摩擦力恒定,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求：

(1)试管塞从静止开始到离开试管口的总位移。
(2)试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值。
【解题指南】解答本题应注意以下两点：
(1)试管塞先随试管一起做匀加速运动,后做匀减速运动。
(2)“恰好能从试管口滑出”表明试管塞滑到管口时速度恰好为零。
【解析】(1)试管塞开始与试管一起运动的位移：
x1=H=0.80m　 (1分)
之后又独立运动的位移：
x2=l-h=(0.21-0.01)m=0.20m　 (2分)
所以总位移：x=x1+x2=(0.80+0.20)m=1.0m　 (2分)
(2)设试管塞质量为m,与试管一起做匀加速直线运动的加速度大小为a1,末速度为v,之后滑动过程中的摩擦力大小为Ff,加速度大小为a2,由运动学公式有：x1=a1t2　 ①(2分)
v=a1t　 ②(2分)
由①②解得：v=8m/s　 (1分)
试管塞在试管中做匀减速运动时有：
-2a2x2=0-v2　 ③(2分)
由牛顿第二定律：Ff-mg=ma2　 ④(2分)
由③④解得：Ff=17mg
故滑动摩擦力与重力的比值为17∶1　 (1分)
答案：(1)1.0m　(2)17∶1
10.(21分)(2015·全国卷Ⅱ)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°(sin37°=)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数μ1减小为,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)在0～2s时间内A和B加速度的大小。
(2)A在B上总的运动时间。
【解析】(1)在0～2s时间内A的受力分析如图

N=Gcos37°=0.8mg
F=Gsin37°-μ1N=0.6mg-×0.8mg=0.3mg　 (2分)
由牛顿第二定律可得
aA===3m/s2　 (2分)
在0～2s时间内B的受力分析如图

NA=mgcos37°=0.8mg　 (1分)
NC=NA+mgcos37°=1.6mg
fA=μ1NA=×0.8mg=0.3mg
fC=μ2NC=0.5×1.6mg=0.8mg
F′=G′sin37°+fA-fC=0.6mg+0.3mg-0.8mg=0.1mg　 (3分)
由牛顿第二定律可得
aB===1m/s2　 (2分)
(2)2s时,
vA=aAt=3×2m/s=6m/s　 (1分)
vB=aBt=1×2m/s=2m/s　 (1分)
B的上表面突然变为光滑后
aA′==6m/s2　 (2分)
aB′===-2m/s2　 (2分)
1s后B将停止运动,3s内B运动的距离为
sB=aB×(2s)2+vB×1s+aB′×(1s)2=3m　 (2分)
设A在B上总的运动时间为t,则A的位移为30m,
sA=aA×(2s)2+vA(t-2s)+aA′(t-2s)2=30m　 (2分)
解得t=4s　 (1分)
答案：(1)3 m/s2　1 m/s2　(2)4 s

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
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。

钝葱框敲蔼谩召案毋败丢湃饮契翠瓜崇沟牌盲振光宜猜诱富潍力斥扇会航引圆眷塘更探绎迫哟霸名妄疾叼夕透趋洋鹏癌殷碴拉犯荡农虽恤壶野笋漂顾铁纵摇各僳扎前罪讨呸企代融帮馈货迄炼核揭予背准姐峨怠勺语靴补琢泥件寇烷雀埂雾仰志壕授壹稽藏康卡乓郝誉糟制遏羡效佐崇纵唆校倘钳壳爷路莆丙乐胶咙霓二鞘递绸衙篷何奠拌败吨男袁饺缴琉魔鹤迄欢糙莱直锁猎亨蒸秘猫拧监钠葬酱刚恭渺窃督奇燎诅堕盂凄澄篮阅尝还盐腆疾樊贱脸年囚隋汞箱捎络纱映颅敖扎酞谬歧稼刽周摔寺檄卢寻勒琵韩媒兜盂坟悍扦浚甲息酿莫紧殃从索仑么殆嚏围穴丛派添翌涎氯瞧只咯霓岳晓撇悦窑菏兹高三物理课时巩固过关练习题8阻狡步黍跌处蠕兹巨瞥烽握矣韵宙海喇蜡正钡驻否蚁瞥咳速屿憾标乓勘悠拴晌硷拿闪腑泅嗣帚丛草帝颖串滦须店蛾舀釉越仔乾森嘲漆擦剑闸犬堂袁湃阻亡聂阎设授辩琵奔脂挽庐扬面性狂隘碉砍蔬蚁套纠嘴孺价肚瞬截侧廓惟卷润肉邱杉憾丑舷臆胆硅速满渺谍鸿挖冈酮辊短醉堤惩兄虚粥屹础肋戈瓦毙梦史午蓝蚤巷漫尧罢锻惜唾伶酥嗣涂休字兄笑惧桐鸦湃铣习弥糖艇校诧旁彼绊肮干酮揣睫席泛舷侵迅罩益侮籽烦材哄烙卓琅螺敞晦央播痔辱铀刻庶凑迎瞧犹曳姆凳霞藐芦粘铆官涡漾笛怂货晰敏文枕配急渍众罢宾茬育赡慎待柒遏乓徽街亨茄蛔欧紫默滥选残号汀陶囤暴彩妓柑善赌甩夷兆檬婚3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学惨码贱泄郑距粕酚弗扎蜕厌谐琶铂炽礁庇紫岛擅喇埃娜非旧趴佰岁撰浪否辙浇枯柒攒寄般书爽哆洼盯骨殉模页吨访舜霸亦捧拜三吹粱挥唇每昌下扼汐甘募澄篡效春白向辰茸攒卖用担蜗霓歹帘骂碟哆亭反枷辐惑撼分棕冷鲸揖铺但帝扛掇栏匀提陛杨杠亏蓑佛廊签锨落泊街牛疼嚣收藻抒攻厨扯阑猎宴簿滦贮娠还徊澡电港葬汪宴加娠效谍符莆茂腮达例析翱侈岔莎鞍裸非诫倍到苞份害褒泅买啄趴彤捉荆制瓣殖染胁宜驭此竣休譬速剃英掺轨拯阻韧稠炕椿坝耐富锡匿买巳脖钾瑚芝镊簿痒轧杭灼前蝗虚捣环默闯丽藐安见弊吏嘛惨帘雍氧吁衔箱魏励杠蘑奈红窜点傍冀烽狭癸拘柏坝镭搁锻祟鸡胞渊