1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。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15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求)1.下列关于力学及其发展历史,正确的说法是()A.牛顿根据伽利略等前辈的研究,用实验验证得出牛顿第一定律B.牛顿通过研究发现物体受到的外力总是迫使其改变运动状态,而不是维持其运动状态C.由牛顿第二定律得到m=,这说明物体的质量跟所受外力成正比,跟物体的加速度成反比D.牛顿等物理学家建立的经典力学体系不但适用于
2、宏观、低速研究领域,也能充分研究微观、高速运动的物体【解析】选B。因为不受力作用的物体是不存在的,所以牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证,A项错;牛顿研究发现力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,B项正确;物体的质量由其所含物质的多少决定,与其他因素无关,C项错;牛顿等物理学家建立的经典力学体系只适用于宏观、低速研究领域,D项错。2.(2016莆田二模)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,使座椅上表面始终保持水平,如图所示。当此车加速下坡时,一位乘客正盘腿坐在座椅上,则下列说法正确的是
3、()A.乘客所受合外力可能竖直向下B.支持力可能大于重力C.若乘客未接触座椅靠背,则应受到向前(水平向左)的摩擦力作用D.可能处于超重状态【解析】选C。当此车加速下坡时,乘客所受合外力一定沿斜面向下,一定处于失重状态,选项A、D错误;分析乘客受力,乘客受到重力、水平座椅的支持力,要使合外力沿斜面向下,必然受到向前(水平向左)的摩擦力,且支持力小于重力,选项C正确,B错误。3.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如,平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动
4、的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【解析】选D。物体由静止开始向上运动时,物体和手掌先一起加速向上,物体处于超重状态,之后物体和手掌分离前,应减速向上,物体处于失重状态,故A、B均错误。当物体和手分离时,二者速度相同,又因均做减速运动,故分离条件为a手a物,分离瞬间物体的加速度等于重力加速度,则手的加速度大于重力加速度,选项D正确,C错误。4.(2016安庆一模)一列有8节车厢的动车组列车,沿列车前进方向看,每两节车厢中有一节自带动力的车厢(动车)和一节不带动力的车厢(拖车)。该动车组列车在水平铁轨上
5、匀加速行驶时,设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力,每节车厢所受的阻力均为f,每节车厢总质量均为m,则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为()A.0B.2FC.2(F-f)D.2(F-2f)【解析】选A。以整体为研究对象,由牛顿第二定律4F-8f=8ma,以后4节车厢为研究对象,由牛顿第二定律F45+2F-4f=4ma,联立可得:F45=0,A项正确。5.如图所示,在真空区域、中存在两个匀强电场E1、E2,并且E1E2,电场线方向均竖直向下,在区域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
6、度时间图象中,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“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.“儿童蹦极”中,拴在腰间左、右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时,两橡皮绳与水平方向的夹角均为30,
7、则()A.每根橡皮绳的拉力为mgB.若将悬点间距离变小,则每根橡皮绳所受拉力将变小C.若小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时加速度的大小为gD.若小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时加速度的大小为g【解析】选B、C。小明静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力,处于平衡状态,如图所示,由于静止悬挂时,两橡皮绳与水平方向的夹角均为30,故两个拉力的夹角为120,故两个拉力的合力一定在角平分线上,且在竖直线上,大小为T1=T2=T即2Tcos60=mg,得T=mg,A选项错误;若将悬点间距离变小,则每根橡皮绳与竖直方向间的夹角变小,由平衡条件知2Tcos=mg,则每根橡皮绳所受拉力将变小,B选项正确;当左
8、侧橡皮绳拉力变为零时,右侧橡皮绳拉力不变,重力也不变;由于三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故右侧橡皮绳拉力与重力的合力与左侧橡皮绳断开前的弹力反向,大小等于mg,故加速度大小为g,方向沿原断裂绳的方向斜向下,C选项正确,D选项错误。【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轻杆微小不计可以既可有拉力也可有支持力橡皮绳较大不能只有
9、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(2)在求解瞬时加速度问题时应注意: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。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,不会发生突变。7.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变化的图象如图所示。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=2kgB.物体与水平面间的动摩擦因数=0.3C.物体与水平面的最大静摩擦力Ffmax=12ND
10、.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=mg解得=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。【加固训练】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,物体从斜面上由静止滑下。下列图象中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()【
11、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=mgcos,加速度a1=g(sin-cos),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=mg,选项C正确。8.(2016天津高考)我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比,某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组()A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向
12、相反B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D.若改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为12【解析】选B、D。列车启动时,乘客随车厢加速运动,加速度方向与车的运动方向相同,故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同,选项A错误;动车组运动的加速度a=-kg,则对6、7、8节车厢的整体:f56-3kmg=3ma,解得f56=0.75F;对7、8节车厢的整体:f67=2ma+2kmg=0.5F;故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用力之比为32,选项B正确;根据动能定理Mv2=kMgs,解得s=,可知进
13、站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时速度的平方成正比,选项C错误;8节车厢有2节动车时的最大速度为vm1=;8节车厢有4节动车时的最大速度为vm2=,则=,选项D正确。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)(2016海南高考)水平地面上有质量分别为m和4m的物块A和B,两者与地面的动摩擦因数均为。细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示。初始时,绳处于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g。求:(1)物块B克服摩擦力所做的功。(2)物块A、B的加速度大小。【解题指导】(1)
14、物块A、B在相同时间内的位移不同,加速度不同。(2)需应用牛顿第二定律分析两物块的动力学规律。【解析】(1)物块A移动了距离s,则物块B移动的距离为s1=s(2分)物块B受到的摩擦力大小为f=4mg(2分)物块B克服摩擦力所做的功为W=fs1=2mgs(2分)(2)设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB,绳中的张力为T。由牛顿第二定律得F-mg-T=maA(2分)2T-4mg=4maB(2分)由A和B的位移关系得aA=2aB(2分)联立式得aA=(3分)aB=(3分)答案:(1)2mgs(2)10.(18分)(2016东营一模)一小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞行的子弹击中
15、并从物块中穿过,如图甲所示。固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块被击中后的位移x随时间的变化关系如图乙所示(图象前3s内为二次函数,34.5 s内为一次函数,取向左运动的方向为正方向),已知传送带的速度v1保持不变,g取10m/s2。(1)求传送带速度v1的大小。(2)求0时刻物块速度v0的大小。(3)在图中画出物块对应的v -t图象。【解题指导】(1)根据x -t图象的斜率的变化情况可知,物块先向左减速后向右加速,最后匀速。(2)物块向左减速和向右加速时加速度大小不变a=g。【解析】(1)由x -t的图象可知,物块被击穿后,先向左减速,2s末减到v=0,然后向右加速,3s末后与传送带共速v1=2m/s,以后随传送带一起做匀速运动。(4分)(2)23s内,物块向右匀加速运动,加速度大小a=g(2分)v1=at1(2分)02s内,物块向左匀减速运动,加速度大小a=g(2分)解得0时刻物块的速度v0=at2=4m/s(3分)(3)根据x -t的图象分析得到的运动规律用v -t图象画出如图所示。(5分)答案:(1)2m/s(2)4 m/s(3)见解析图关闭Word文档返回原板块
