【志鸿优化设计】(江苏专用)2014届高考物理-第三章牛顿运动定律第三节牛顿运动定律的应用(2)连接体问题.doc

课时作业13牛顿运动定律的应用（2）连接体问题一、单项选择题（每题6分，共18分）1如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须（）A匀速向下奔跑B以加速度agsin 向下加速奔跑C以加速度a（1）gsin 向下加速奔跑D以加速度a（1）gsin 向上加速奔跑2如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是（）A BC（mM）g D（mM）g3如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力Fkt（k是常量），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）二、多项选择题（每题8分，共24分）4如图所示，倾角为的斜面体放在水平地面上，质量为m的木块通过轻质细线绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为M的铁块相连，整个装置均处于静止状态，已知mgsin Mg。现将质量为m0的磁铁轻轻地吸放在铁块下端，铁块加速向下运动，斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。则与放磁铁前相比（）A细线的拉力一定增大B木块所受的合力可能不变C斜面对木块的摩擦力一定减小D斜面体相对地面有向左运动的趋势5如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（）Aag BaCa Da6如图所示，在光滑水平面上，放着两块长度相同、质量分别为m1和m2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，物块与木板均静止。分别在两物块上各作用一水平恒力F1、F2。当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2。物块与木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是（）A若F1F2，m1m2，则v1v2B若F1F2，m1m2，则v1v2C若F1F2，m1m2，则v1v2D若F1F2，m1m2，则v1v2三、非选择题（分值依次为8分、10分）7某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图b。已知人的质量为50 kg，降落伞质量也为50 kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即fkv（g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6）。求：（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？（2）阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向如何？（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？8如图，一根直杆由粗细相同的两段构成，其中AB段为长x15 m的粗糙杆，BC段为长x21 m的光滑杆。将杆与水平面成53角固定在一块弹性挡板上，在杆上套一质量m0.5 kg、孔径略大于杆直径的圆环。开始时，圆环静止在杆底端A。现用沿杆向上的恒力F拉圆环，当圆环运动到B点时撤去F，圆环刚好能到达顶端C，然后再沿杆下滑。已知圆环与AB段的动摩擦因数0.1，取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6。试求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F作用的时间；（3）若不计圆环与挡板碰撞时机械能损失，从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗糙杆上所通过的总路程。参考答案 1C解析：要平板车静止在斜面上，车上的人必须对车施加沿斜面向上的摩擦力，大小为Mgsin ，人受到的反作用力沿斜面向下，所以人沿斜面向下加速。2A解析：先隔离法分析木块，木块的最大加速度为a，再整体法：F（Mgmg）（Mm）a。3A解析：当F较小时，两者一起加速，a，当两者之间摩擦力增大到最大静摩擦力时，两者相对滑动，木板受滑动摩擦力，大小不变，所以加速度不变，木块加速度为a，所以A对。4AD5CD解析：如果两者相对滑动，则对板分析，受向右的摩擦力为mg，向左的摩擦力为，所以C可能；如果相对静止一起向右加速，D可能。6BD7答案：（1）20 m（2）200 Ns/m30 m/s2竖直向上（3）312.5 N解析：设v020 m/s，vt5 m/s（1）h20 m（2）kvt2mg，k200 Ns/m对整体：kv02mg2ma，a30 m/s2方向竖直向上。（3）设每根绳拉力为T，以运动员为研究对象有：8Tcos mgma，T312.5 N由牛顿第三定律得：悬绳能承受的拉力至少为312.5 N。8（1）5.1 N（2）2.5 s（3）85 m解析：（1）AB过程：根据牛顿第二定律和运动学公式有Fmgsin 53mgcos 53ma1v02a1x1BC过程：根据牛顿第二定律和运动学公式有mgsin 53ma20v2（a2）x2联立解得（Fmgsin 53mgcos 53）x1mgx2sin 53恒力F5.1 N。（2）BC过程：根据牛顿第二定律和运动学公式有mgsin 53ma20v2（a2）x2联立解得vB4 m/sAB过程：根据运动学公式有x1t1时间t12.5 s（3）从圆环开始运动到最终静止在粗糙杆上通过的总路程为L根据动能定理有Fx1mgLcos 5300总路程L85 m