（天津專用）2020屆高考物理一輪復習 考點規(guī)范練12 牛頓運動定律的綜合應用（一）（含解析）新人教版

考點規(guī)范練12牛頓運動定律的綜合應用(一)一、單項選擇題1.甲、乙兩球質量分別為m1、m2,從同一地點(足夠高)同時由靜止釋放。兩球下落過程所受空氣阻力大小Ff僅與球的速率v成正比,與球的質量無關,即Ff=kv(k為正的常量)。兩球的v-t圖像如圖所示。落地前,經時間t0兩球的速度都已達到各自的穩(wěn)定值v1、v2。則下列判斷正確的是()A.釋放瞬間甲球加速度較大B.m1m2=v2v1C.甲球質量大于乙球質量D.t0時間內兩球下落的高度相等2.(2018·天津實驗中學期中)在探究超重和失重規(guī)律時,某體重為G的同學站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動作。傳感器和計算機相連,經計算機處理后得到壓力F隨時間t變化的圖像,則下列圖像中可能正確的是()3.(2018·天津靜海一中期末)如圖所示,在光滑水平面上有一質量為m0的斜劈,其斜面傾角為,一質量為m的物體放在其光滑斜面上,現(xiàn)用一水平力F推斜劈,恰使物體m與斜劈間無相對滑動,則斜劈對物體m的彈力大小為()mgcos mgcosmFm0+mcosmFm0+msinA.B.C.D.二、多項選擇題4.如圖甲所示,A、B兩物體疊放在光滑水平面上,對B物體施加一水平變力F,F-t關系圖像如圖乙所示,兩物體在變力F作用下由靜止開始運動,且始終相對靜止,則()A.t時刻,兩物體之間的摩擦力最大B.t時刻,兩物體的速度方向開始改變C.t2t時間內,物體做減速運動D.02t時間內,物體A所受的摩擦力方向始終與變力F的方向相同5.(2018·天津一中月考)如圖所示,A、B兩物塊疊放在水平桌面上,已知物塊A的質量為2 kg,物塊B的質量為1 kg,而A與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,A與B之間的動摩擦因數(shù)為0.2?？梢杂羞x擇地對B施加水平推力F1和豎直向下的壓力F2,已知重力加速度為10 m/s2,則下列說法正確的是()A.若F1=3.6 N,F2=5 N,則A、B相對靜止一起做勻加速運動B.若F1=5.4 N,F2=20 N,則A、B相對靜止一起做勻加速運動C.若F2<10 N,無論F1多大,都不能使物塊A運動起來D.若F2>10 N,無論F1多大,都不能使物塊A、B發(fā)生相對運動三、非選擇題6.如圖所示,一兒童玩具靜止在水平地面上,一名幼兒用沿與水平面成30°角的恒力拉著它沿水平地面運動,已知拉力F=6.5 N,玩具的質量m=1 kg,經過時間t=2.0 s,玩具移動了距離x=23 m,這時幼兒將手松開,玩具又滑行了一段距離后停下。(g取10 m/s2)(1)求玩具與地面間的動摩擦因數(shù)。(2)松開后玩具還能滑行多遠?(3)當力F與水平方向夾角為多少時拉力F最小?7.如圖所示,靜止在光滑水平面上的斜面體,質量為m0,傾角為,其斜面上有一靜止的滑塊,質量為m,兩者之間的動摩擦因數(shù)為,滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力,重力加速度為g?，F(xiàn)給斜面體施加水平向右的力使斜面體加速運動,求:(1)若要使滑塊與斜面體一起加速運動,圖中水平向右的力F的最大值;(2)若要使滑塊做自由落體運動,圖中水平向右的力F的最小值?？键c規(guī)范練12牛頓運動定律的綜合應用(一)1.C解析釋放瞬間,兩球受到的阻力均為0,此時加速度相同,選項A錯誤;運動到最后達到勻速時,重力和阻力大小相等,mg=kv,則m1m2=v1v2,選項B錯誤;由圖像可知v1>v2,因此甲球質量大于乙球質量,選項C正確;下落高度等于圖線與時間軸圍成的面積,可知甲球下落高度大,選項D錯誤。2.D解析對人的運動過程分析可知,人在加速下蹲的過程中,有向下的加速度,處于失重狀態(tài),此時人對傳感器的壓力小于人的重力的大小;在減速下蹲的過程中,加速度方向向上,處于超重狀態(tài),此時人對傳感器的壓力大于人的重力的大小,A、B、C錯誤,D正確。3.D解析兩者一起向左勻加速運動,對物體進行受力分析,如圖所示:則根據(jù)牛頓第二定律及平衡條件可得:FNcos=mgFNsin=ma解得:FN=mgcos將兩物體看作一個整體,F=(m0+m)aFNsin=ma所以解得FN=mF(m0+m)sin,綜上所述本題正確答案為D。4.CD解析對A、B系統(tǒng),整體水平方向只受變化的推力作用,由圖像可知,力F先向右減小,然后再向左增大,則由牛頓第二定律可知,系統(tǒng)的加速度先減小再增大;A所受合力為B對A的摩擦力,由牛頓第二定律可知,Ff=ma,由于a先減小后增大,則摩擦力先減小后增大,在t時刻加速度為零,摩擦力最小,為零,故A錯誤;由圖像可知,0t時間內兩物體向右做加速度減小的加速運動,t2t時間內兩物體向右做加速度增大的減速運動,t時刻兩物體的運動方向不變,故B錯誤,C正確;因兩物體一直相對靜止,故在運動中加速度相同,而A由摩擦力提供加速度,整體由F提供,故A受到的摩擦力一直與F同向,故D正確。5.BC解析若F1=3.6N,F2=5N,設A、B相對靜止一起做勻加速運動,則加速度為a=F1-1F2+(mA+mB)gmA+mB=3.6-0.1×(5+10×3)3m/s2=0.13m/s2,此時A、B之間的摩擦力:F1-FfAB=mBa,解得FfAB=10.73N>2(F2+mBg)=3N,則此時兩物塊已經相對滑動,選項A錯誤;若F1=5.4N,F2=20N,假設A、B相對靜止一起做勻加速運動,則加速度為a=F1-1F2+(mA+mB)gmA+mB=5.4-0.1×(20+10×3)3m/s2=0.43m/s2,此時A、B之間的摩擦力:F1-FfAB=mBa,解得FfAB=15.83N<2(F2+mBg)=6N,則此時兩物塊相對靜止一起做勻加速運動,選項B正確;若F2=10N,則A、B之間的最大靜摩擦力:FfAB=2(F2+mBg)=4N,A與地面之間的最大靜摩擦力FfA地=1(F2+mAg+mBg)=4N,則當若F2<10N,則FfAB<FfA地,則無論F1多大,都不能使物塊A運動起來,選項C正確;若F2>10N,則FfAB>FfA地,則F1到達一定值時,可使物塊A、B發(fā)生相對運動,選項D錯誤。6.解析(1)玩具做初速度為零的勻加速直線運動,由位移公式可得x=12at2,解得a=3m/s2,對玩具,由牛頓第二定律得Fcos30°-(mg-Fsin30°)=ma解得=33。(2)松手時,玩具的速度v=at=23m/s松手后,由牛頓第二定律得mg=ma'解得a'=1033m/s2由勻變速運動的速度位移公式得玩具的位移x'=0-v2-2a'=335m。(3)設拉力與水平方向的夾角為,玩具要在水平面上運動,則Fcos-Ff>0Ff=FN在豎直方向上,由平衡條件得FN+Fsin=mg解得F>mgcos+sin因為cos+sin=1+2sin(60°+)所以當=30°時,拉力最小。答案(1)33(2)335 m(3)30°7.解析(1)當滑塊與斜面體一起向右加速時,力F越大,加速度越大,當F最大時,斜面體對滑塊的靜摩擦力達到最大值Ffm,滑塊受力如圖所示。設一起加速的最大加速度為a,對滑塊應用牛頓第二定律得:FNcos+Ffmsin=mgFfmcos-FNsin=ma由題意知Ffm=FN聯(lián)立解得a=cos-sincos+sing對整體受力分析F=(m0+m)a聯(lián)立解得F=(m0+m)g(cos-sin)sin+cos。(2)要使滑塊做自由落體運動,滑塊與斜面體之間沒有力的作用,滑塊的加速度為g,設此時m0的加速度為am0,則對斜面體:F=m0am0當水平向右的力F最小時,二者沒有相互作用但仍接觸,則有12gt212am0t2=tan,即gam0=tan,聯(lián)立解得F=m0gtan。答案(1)(m0+m)g(cos-sin)sin+cos(2)m0gtan4