高考物理总复习3.3专题：牛顿运动定律的综合应用一课时作业新人教版必修1

【与名师对话】高考物理总复习3.3专题：牛顿运动定律的综合应用（一）课时作业新人教版必修11．有关超重和失重，以下说法中正确的是(　　)A．物体处于超重状态时，所受重力增大，处于失重状态时，所受重力减小B．竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程D．站在月球表面的人处于失重状态解析：无论超重和失重状态，物体所受重力均不变，故A错．竖直上抛的木箱加速度为重力加速度故木箱处于完全失重状态，所以B对．处于失重或超重状态与运动方向没必然联系只与加速度方向有关，C错．站在月球上的人受到的重力比在地球上受到的重力小但不是失重状态，故D错．答案：B2．(2022·菏泽检测)如右图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力．下列说法正确的是(　　)A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力小于B的重力解析：在降落伞未打开的下降过程中，由于空气阻力不计，A、B二人都做自由落体运动，属于失重现象，连接二人的安全带的作用力一定为零，故A选项正确，B、C选项错误；降落伞打开后，A、B均做减速运动，安全带的作用力可能大于B的重力，故D选项错误．答案：A3.水平地面上有一直立的轻弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于静止状态，如右图(甲)所示．现用一竖直向下的力F作用在物体A上，使A向下做一小段匀加速直线运动(弹簧一直处在弹性限度内)，如右图(乙)所示．在此过程中力F的大小与物体向下运动的距离x间的关系图象正确的是(　　)6\n解析：未施加外力时kx0＝mg，有力F作用过程中F＋mg－k(x＋x0)＝ma，即：F＝kx＋ma，故选项D正确．答案：D4．(2022·黑龙江四校二模)质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，其运动情况如图所示，两条直线为：水平方向物体只受摩擦力作用时和水平方向受到摩擦力、水平力F两个力共同作用时的速度－时间图象，则下列说法中正确的是(g＝10m/s2)(　　)A．水平力F可能等于0.3NB．物体的摩擦力一定等于0.1NC．水平力F一定等于0.1ND．物体的摩擦力可能等于0.3N解析：①由题图可知，物体在两种情况下均做减速运动，图线a的加速度大小为aa＝m/s2＝m/s2，图线b的加速度大小为ab＝m/s2＝m/s2；②若水平力F与速度方向相同，则Ff－F＝maa、Ff＝mab，解得Ff＝0.2N、F＝0.1N；若水平力F与速度方向相反，则Ff＝maa、F＋Ff＝mab，解得F＝0.1N、Ff＝0.1N．故C正确．答案：C5．(2022·湖北七市(州)高三联合)为估测电梯起动和制动时的加速度大小，李明同学站在体重计上乘电梯从1层到10层，之后又从10层返回到1层，并用照相机进行记录，得到如下图照片(右上角是楼层显示器照片，“↑”表示电梯正在上升，“↓”表示电梯正在下降)．则下列分析中正确的是(　　)A．根据图2和图3，可估测电梯向上起动时的加速度B．根据图1和图2，可估测电梯向上制动时的加速度C．根据图1和图5，可估测电梯向下制动时的加速度D．根据图4和图5，可估测电梯向下起动时的加速度解析：图1为电梯起动前该同学的实际体重，图2为向上加速时的示重，图3为向上制动时的示重，图4为下降加速时的示重，图5为下降制动时的示重，结合牛顿第二定律知选项C正确．6\n答案：C6．(2022·山西省太原市高三模拟(一))将一弹性塑料球从距地面高度为h1处由静止释放，小球与地面碰撞后弹回到高度为h2处．设这一过程中空气阻力的大小恒定，不考虑小球与地面碰撞的时间及损失的动能，以向下为正方向，下列图象大致能反映该过程的是(　　)解析：小球下落过程：mg－f＝ma1，h1＝a1t，速度v＝a1t，反弹过程：mg＋f＝ma2，h2＝a2t，v′＝v0－a2t，故a1<a2，且a1、a2的方向相同，都向下，选项C、D错误；速度是矢量，两过程中速度方向相反，选项A错误，选项B正确．答案：B　　　　　　　　　　　　　　　　　　7．(2022·苏锡常镇四市学年高三教学调研(二))质量不同、半径相同的两个小球从高空中某处由静止开始下落，设它们所受空气阻力f与下落速度v的关系为f＝kv，k为定值．则质量较大小球的v—t图线是(　　)A．①B．②C．③D．④解析：由牛顿第二定律：mg－kv＝ma，a＝g－，小球下落过程中，速度v增大，则加速度a减小，且m较大的小球，加速度a较小，收尾速度vm较大，即mg＝kvm，选项C正确．答案：C8．(2022·福州市高中毕业班质检)质量m＝2kg的滑块受到一个沿斜面方向的恒力F作用，从斜面底端开始，以初速度大小v0＝3.6m/s沿着倾角为θ＝37°足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5.滑块向上滑动过程的速度—时间(vt)图象如图所示(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：(1)滑块上滑过程的加速度大小和方向；(2)该恒力F的大小和方向．6\n解析：(1)沿斜面向上为正方向滑块上滑过程中加速度：a＝＝m/s2＝－15m/s2，加速度方向沿斜面向下．(2)设F沿斜面向上，则F－mgsinθ－μmgcosθ＝maF＝mgsinθ＋μmgcosθ＋ma代入数据解得：F＝－10N力F的方向平行于斜面向下．答案：(1)－15m/s2　沿斜面向下(2)－10N　平行于斜面向下9．(2022·河北邯郸高三摸底)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一块木炭无初速度地放在传送带的最左端，木炭在传送带上将会留下一段黑色的痕迹．下列说法正确的是(　　)A．黑色的痕迹将出现在木炭的左侧B．木炭的质量越大，痕迹的长度越短C．传送带运动的速度越大，痕迹的长度越短D．木炭与传送带间动摩擦因数越大，痕迹的长度越短解析：木炭水平方向无初速度放到传送带上时，相对于传送带向后运动，所以，会在木炭的右侧留下黑色痕迹，选项A错；在木炭的速度增加到等于传送带的速度之前，木炭相对于传送带向后做匀减速直线运动，根据v2＝2ax，其中a＝μg，与m无关，选项B错；由前式知，a一定时，v越大，x越长，选项C错；在v一定时，μ越大，a越大，x越小，选项D对．答案：D10．(2022·江西省南昌市高三调研测试卷)在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动．当小球间距小于或等于L时，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，当小球间距大于L时，相互间的排斥力为零．两小球在相互作用区间运动时始终未接触．两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示，由图可知(　　)A．a球质量大于b球质量6\nB．在t1时刻两小球间距最小C．在0～t2时间内两小球间距逐渐减小D．在0～t3时间内b球所受排斥力的方向始终与运动方向相反解析：由图象可知，在两球相互作用的过程中，a球的加速度小于b球的加速度，因此a球质量大于b球质量，选项A正确；在t2时刻两球速度相同，此时距离最小，0～t2时间内两小球间距逐渐减小，因此选项B错误，选项C正确；由两球受力运动分析可知，b球所受排斥力的方向在0～t1时间内与运动方向相反，在t1～t3时间内与运动方向相同，因此选项D错误，所以答案选AC.答案：AC11．(2022·江西重点中学调研)如下图甲所示，一物块以一定的初速度，沿倾角可在0～90°之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x.若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如下图乙所示．g取10m/s2.求：(1)物体初速度的大小v0；(2)物体与木板间的动摩擦因数μ；(3)当α＝60°时，它沿木板向上能达到的最大位移．解析：(1)当α＝90°时，x＝1.25m，由v＝2gx，解得v0＝5m/s.(2)当α＝30°时，x＝1.25m，由v＝2ax，解得a＝10m/s2.物体沿木板上滑，由牛顿第二定律，mgsin30°＋μmgcos30°＝ma，解得物体与木板间的动摩擦因数μ＝/3.(3)当α＝60°时，物体沿木板上滑，由牛顿第二定律，mgsin60°＋μmgcos60°＝ma1，解得a1＝m/s2.沿木板向上能达到的最大位移x＝＝m.答案：(1)v0＝5m/s　(2)μ＝　(3)m12.(2022·天安模拟)传送带以恒定速度v＝4m/s顺时针运行，传送带与水平面的夹角θ＝37°.现将质量m＝2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F＝20N拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地面高为H＝1.8m的平台上，如图所示．已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.问：6\n(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少？(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，求物品还需多少时间离开传送带？解析：(1)物品在达到与传送带速度v＝4m/s相等前，有：F＋μmgcos37°－mgsin37°＝ma1解得a1＝8m/s2由v＝a1t1得t1＝0.5s位移x1＝a1t/2＝1m随后有：F－μmgcos37°－mgsin37°＝ma2解得a2＝0，即物品随传送带匀速上升位移x2＝H/sin37°－x1＝2mt2＝x2/v＝0.5s总时间为t＝t1＋t2＝1s(2)撤去恒力F后有：μmgcos37°－mgsin37°＝ma3a3＝－2m/s2假设物品向上匀减速到速度为零时，通过的位移为xx＝－v2/2a3＝4m>x2由x2＝vt3＋a3t/2得：t3＝(2－)s[t3＝(2＋)s>1s舍去]答案：(1)1s　(2)(2－)s6