1、牛顿运动定律的综合应用一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求; 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)1如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为2m和m,各接触面间的动摩擦因数均为。重力加速度为g。要使纸板相对砝码运动,所需拉力的大小至少应大于: ( )A3mg B4mg C5mg D6mg【答案】D2某运动员(可看作质点)参加跳台跳水比赛,t=0是其向上起跳离开跳台
2、瞬间,其速度与时间关系图象如图所示不计空气阻力,则下列说法错误的是: ( )A可以求出水池的深度B可以求出平台距离水面的高度C0t2时间内,运动员处于失重状态Dt2t3 时间内,运动员处于超重状态【答案】A3如图所示,物块M在静止的足够长的传送带上以速度匀速下滑,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到后匀速运动的过程中,则以下分析正确的是: ( )AM下滑的速度不变BM开始在传送带上加速到后向下匀速运动CM先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动DM受的摩擦力方向始终沿传送带向上【答案】C4如图所示,质量M=8kg的小车静止在光滑水平面上,在小车右端施加
3、一水平拉力F=8N,当小车速度达到1.5m/s时,在小车的右端、由静止轻放一大小不计、质量m=2kg的物体,物体与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长,物体从放上小车开始经t=1.5s的时间,则物体相对地面的位移为(g取10m/s2): ( )A.1m B.2.1m C.2.25m D.3.1m【答案】B5如图1所示,水平地面上有一静止平板车,车上放一质量为m的物块,物块与平板车的动摩擦因数为0.2,t=0时,车开始沿水平面做直线运动,其v-t图像如图2所示。g取10m/s2,平板车足够长,则物块运动的v-t图像为: ( )【答案】C6如图甲所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上,一个质量为
4、m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示某同学根据图象作出如下一些判断,正确的是: ( )A滑块和木板始终存在相对运动B滑块始终未离开木板C滑块的质量小于木板的质量D木板的长度为【答案】B7如图所示,物体A被平行于斜面的细线拴在斜面的上端,整个装置保持静止状态,斜面被固定在台秤上,物体与斜面间无摩擦,装置稳定后,当细线被烧断物体下滑时与静止时比较,台秤的示数: ( )A增加B减小C不变D无法确定【答案】B8带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械,又称连续输送机如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速度
5、地 放在传送带上,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹下列说法正确的是: ( )A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大,径迹的长度越短C木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短D传送带运动的速度越大,径迹的长度越短【答案】C9如图所示,三个可视为质点的金属小球A、B、C,质量分别为m、2m和3m,B球带负电,电荷量为q,A、C不带电,不可伸长的绝缘细线将三球连接,最上边的细线连接在斜面顶端的O点,三球均处于场强大小为E的竖直向上的匀强电场中,三段细线均伸直,三个金属球均静止于倾角为30的绝缘光滑斜面上,则下列说法正确的是: ( )AA、B球间的细线的张力为BA、B球间的细线
6、的张力可能为0C将线OA剪断的瞬间,B、C间的细线张力D将线OA剪断的瞬间,A、B球间的细线张力【答案】AD10如图所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F8 N的力作用下加速度与倾角的关系已知物块的质量m1 kg,通过DIS实验,描绘出了如图(b)所示的加速度大小a与倾角的关系图线(90)若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是: ( )A由图象可知木板与水平面的夹角处于1和2之间时,物块所受摩擦力一定为零B由图象可知木板与水平面的夹角大于2时,
7、物块所受摩擦力一定沿木板向上C根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6 m/s2D根据题意可以计算当45时,物块所受摩擦力为Ffmgcos 45 N【答案】BC11如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d,现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),重力加速度为g,下列说法正确的是: ( )A小环岗释放时轻绳中的张力可能小于2mgB小环到达B处时,重物上升的高度为C小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案
8、】BD12如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面山个,已知,A、B间动摩擦因数=0.2A,物体上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,下述中正确的是(): ( )A当拉力0F12N时,A相对B滑动C当拉力F=16N时,B受到A的摩擦力等于4ND在细线可以承受的范围内,无论拉力多大,A相对B始终静止【答案】CD二、非选择题(本大题共4小题,第13、14题每题10分;第15、16题每题15分;共50分)13(10分)杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿,质量为30kg的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零已知竹竿底部与下面顶杆人
9、肩部之间有一传感器,传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g=10ms2求:(1)杆上的人下滑过程中的最大速度。(2)竹竿的长度。【答案】(1)4ms(2)6m14(10分)如图所示,长s=16m、倾斜角=370的斜面各通过一小段光滑圆弧与水平传送带和水平地面平滑连接,传送带长L=3.2m,以恒定速率v0=4m/s逆时针运行,将一质点物块轻轻地放上传送带右端A,物块滑到传送带左端B时恰好与传送带共速并沿斜面下滑,已知物块和传送带、斜面、水平地面间的动摩擦因数相同,物块最终静止在水平面上的D点,令物块在B、C处速率不变,取g=10m/s2,(sin37=0.6,cos37=0.8)求:(1)
10、动摩擦因数的值;(2)物块滑到C点时的速度的大小;(3)物块从A到D所经历的时间【答案】(1)0.25(2)12m/s(3)8.4s15(15分)如上图,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点半径OA、OC与OB的夹角分别为53和37将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出,恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道已知物体与轨道CD间的动摩擦因数=0.8,重力加速度g=l0m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,求:(1)物体水平抛出时的初速度大小v0;(2)物体经过
11、B点时,对圆弧轨道压力大小FN;(3)物体在轨道CD上运动的距离x【答案】(1)3m/s;(2)34N;(3)1.09m16(15分)如图所示,质量M=1kg的木板静置于倾角为37的足够上的固定斜面上的固定斜面上的某个位置,质量m=1kg的可视为质点的小物块以初速度v0=5m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的外力F=14N,使木板从静止开始运动,当小物块与木板共速时,撤去该外力,最终小物块从木板的下端滑出.已知小物块与木板之间的动摩擦因素为0.25,木板与斜面之间的动摩擦因数为0.5,g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。(1)物块和木板共速前,物块和木板的加速度各为多少;(2)木板的长度至少为多少;(3)物块在木板上运动的总时间是多少。【答案】(1) a1=8m/s2,方向沿斜面向下, a2=2m/s2,方向沿斜面向上 (2) (3)