高考物理一轮复习 核心素养测评九 牛顿运动定律的综合应用(含解析)鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc
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1、牛顿运动定律的综合应用(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,15题为单选题,69题为多选题)1.如图所示,在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的实验舱内,航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时()A.不受地球引力B.处于平衡状态,加速度为零C.处于失重状态,加速度约为gD.地板的支持力与地球引力平衡【解析】选C。天宫二号做匀速圆周运动时航天员处于完全失重状态。此时仍受到地球引力作用,只不过引力恰好充当向心力,向心加速度近似等于g;此时人对地板没有压力,地板对人也没有支持力,故C正确,A、B、D错误。2.如图所示,用皮带输送机将质量为M的物块向上传送,两者间保持相对
2、静止,则下列关于物块所受摩擦力f的说法正确的是()A.皮带传送的速度越大,f越大B.皮带加速运动的加速度增大,f不变C.皮带速度恒定,物块质量越大,f越大D.f的方向一定与皮带速度方向相同【解析】选C。若物块匀速运动,由物块的受力情况可知,摩擦力f=Mgsin,与传送带的速度无关,A项错误;物块质量M越大,摩擦力f越大,C项正确;皮带加速运动时,由牛顿第二定律可知,f-Mgsin=Ma,加速度a越大,摩擦力f越大,B项错误;若皮带减速上滑,则物块所受摩擦力方向有可能沿皮带方向向下,D项错误。3.在静止的小车内,用细绳a和b系住一个小球,绳a处于斜向上的方向,拉力为Fa,绳b处于水平方向,拉力为
3、Fb,如图所示。现让小车从静止开始向右做匀加速运动,此时小球相对于车厢的位置仍保持不变,则两根细绳的拉力变化情况是()A.Fa变大,Fb不变B.Fa变大,Fb变小C.Fa变大,Fb变大D.Fa不变,Fb变小【解析】选D。以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力分析图,根据牛顿第二定律得水平方向:Fasin -Fb=ma竖直方向:Facos -mg=0由题知不变,分析得Fa不变,Fb=Fasin -maF2,当运动达到稳定时,关于弹簧的伸长量下列说法正确的是()A.若水平地面光滑,弹簧的伸长量为B.若水平地面光滑,弹簧的伸长量为C.若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同,弹簧的伸长量为D.
4、若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同,弹簧的伸长量为【解析】选C。设两个物体的质量均为m,若水平地面光滑,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得a=,再以A为研究对象,由牛顿第二定律得:F1-kx=ma,代入解得弹簧的伸长量为x=,选项A、B错误;若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同, 以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得 a=-g再以A为研究对象,由牛顿第二定律得:F1-kx-mg=ma,代入解得,弹簧的伸长量为x=,选项C正确,D错误。4.(2019烟台模拟)如图甲所示,足够长的光滑固定的斜面上有一物体,物体在一沿斜面向上的推力F的作用下沿斜面向上运动,在02 s内推力的大小
5、F1=5 N,在24 s内推力的大小F2=5.5 N,该过程中物体的速度随时间变化的规律如图乙所示,g取10 m/s2,则()A.物体在前4 s内的位移为8 mB.在第3 s末物体的加速度大小为2 m/s2C.物体质量为2 kgD.斜面与水平面的夹角为30【解析】选D。由速度时间图象可知,图线与坐标轴围成的面积表示位移,即04 s内物体的位移为5 m,故A错误;由图象得,在24 s内物体的加速度a=0.5 m/s2,故B错误;在02 s内物体做匀速直线运动,重力沿斜面向下的分力等于5 N,在24 s内由牛顿第二定律有:F2-F1=ma,解得m=1 kg,故C错误;设斜面与水平面的夹角为,则F2
6、-mgsin=ma,解得=30,故D正确。5.(2020邯郸模拟)如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是()A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD.斜面对球不仅有弹力,而且该弹力是一个定值【解析】选D。设球的质量为m,斜面倾角为,斜面给球的弹力为F1,竖直挡板给球的弹力为F2。对球受力分析,如图所示。由牛顿第二定律得:F1cos-mg=0,F2-F1sin=ma,解得F1=,F2=mgtan+
7、ma,即F1是定值,故A、B错,D正确;球所受斜面、挡板的力以及重力的合力为ma,故C错误。6.如图,物块A通过细绳悬挂于电梯侧壁的O点,A与侧壁间夹有薄木板B,绳与侧壁夹角为,已知A、B质量分别为M、m,A、B间摩擦忽略不计。当电梯静止时,B恰好不滑落,重力加速度为g,下列判断正确的是()A.电梯加速上升时,木板B会滑落B.电梯以加速度a(ag)竖直下降时,木板B会滑落C.当电梯以加速度a竖直加速上升时,绳子拉力T=D.当电梯以加速度a(ag)竖直加速下降时,A对B的压力N=M(g-a)tan【解析】选C、D。以A为研究对象,其受力如图。静止时,有NAB=Mgtan,此时,B恰好不滑落,有m
8、g=NB=NAB=Mgtan,即:=tan。当电梯加速上升时,有:Tcos-Mg=MaTsin=NAB可得:T= 说明选项C正确。NAB=M(g+a)tan因A对B的压力与B对A的压力是一对作用力与反作用力,故NBA=NAB,且当电梯加速下降时,a取负值。故式说明选项D是正确的。侧壁与B的最大静摩擦力为:f0=NAB=m(g+a)B随电梯上升不滑落,所需的摩擦力为:f-mg=ma,即f=m(g+a)由可见,f=f0,故电梯加速上升时,B也刚好不滑落,当电梯加速下落时,两式的a取负值,两者也刚好相等。说明B随电梯加速下落时不滑落,A、B错误。7.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自
9、高空P点自由下落,如图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人能到达的最低点,b点是人静止悬吊着时的平衡位置。人在从P点下落到最低点c的过程中()A.在Pa段做自由落体运动,人处于完全失重状态B.在ab段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态C.在bc段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态D.在c点,人的速度为零,其加速度为零【解析】选A、B。人在Pa段只受重力作用,a=g,完全失重,A正确;人在ab段受重力和向上的拉力,拉力小于重力,合力向下,加速度向下,失重,B正确;人在bc段受重力和向上的拉力,拉力大于重力,合力向上,加速度向上,超重,C错误;人在c点时,绳的拉力最大,人所受的合力最大,加速
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