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【创新教程】2022届高考物理一轮复习 3.3牛顿运动定律的综合应用课时提能冲关
【创新教程】2022届高考物理一轮复习 3.3牛顿运动定律的综合应用课时提能冲关
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创新教程2022届高考物理一轮课时提能冲关:3.3牛顿运动定律的综合应用一、选择题1.引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂,如图所示.这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )A.上拉过程中,人受到两个力的作用B.上拉过程中,单杠对人的作用力大于人的重力C.下放过程中,某段时间内单杠对人的作用力小于人的重力D.下放过程中,人只受到一个力的作用答案:A、C2.(2022年东北三校联考)用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图所示,g=10m/s2,水平面各处粗糙程度相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则由此不能求出的是( )A.物体与水平面间的最大静摩擦力B.物体与水平面间的动摩擦因数C.外力F为12N时物体的速度D.物体的质量解析:物体水平方向的受力如图所示,据牛顿第二定律得F-Ff=ma,由题图中数据可得Ff=5.5N,m=1.3kg,μ=Ff/(mg8\n)=0.42,又物体与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.由上可知选项A、B、D正确;由于F作用在物体上的时间不知道,故不能求出外力F为12N时物体的速度,故选C项.答案:C3.(2022年礼泉一中)如图所示,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:A4.(2022年长沙模拟)如图所示,不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦,物体A的质量为M,水平面光滑.当在绳的B端挂一质量为m的物体时,物体A的加速度为a1、当在绳的B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,A的加速度为a2,则a1与a2的大小关系是( )A.a1=a2 B.a1>a2C.a1<a2 D.无法确定解析:当在绳的B端挂一质量为m的物体时,将它们看成系统,由牛顿第二定律:mg=(m+M)a1,故a1=.而当在绳的B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,mg=Ma2,a2=,a1<a2.C正确.答案:C5.质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为( )8\nA.18m B.54mC.72m D.198m解析:Ff=μmg=4N,故0~3s内,a=0.3~6s内和9~12s内,a=m/s2=2m/s2.第6s末的速度v6=2×3m/s=6m/s,故所求位移x=at+v6t2+v6t3+at=×2×32m+6×3m+6×3m+×2×32m=54m,故B正确.答案:B6.(2022年湖北襄阳)如图,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力为N和f.若电梯启动加速度减小为,则下面结论正确的是( )A.水平梯板对人的支持力变为B.水平梯板对人的摩擦力变为C.电梯加速启动过程中,人处于失重状态D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为解析:开始电梯以加速度a启动时,竖直方向上有N-mg=masinθ,故N=mg+masinθ;水平方向上f=macosθ,当a′=,则N′=mg+masinθ≠,f′=macosθ=f,A错B对;=≠,D错;人加速上升,应超重,C错.答案:B8\n7.(2022年山东日照)如图(甲)所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端静止放着小物块A.某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图(乙)所示,即F=kt,其中k为已知常数.设物体A、B之间的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力f,且A、B的质量相等,则下列可以定性描述长木板速度时间图象的是( )解析:开始A、B一起运动,则F=(mA+mB)a=2ma,a==逐渐增大,当F>2f时,则对A,F-f=ma1,对B,f=ma2,a1>a2,A、B发生相对运动,此后B的加速度a2不变,故B对.答案:B8.如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有( )A.两物块所受摩擦力的大小总是相等B.两物块不可能同时相对绸带静止C.M不可能相对绸带发生滑动D.m不可能相对斜面向上滑动解析:因两物块与绸带间动摩擦因数相等,两边斜面倾角相同,M>m,若两物块都相对绸带滑动,则M对绸带的摩擦力大于m对绸带的摩擦力,又因绸带质量不计,故两端所受力大小应相等,所以M不可能相对绸带滑动,故A、C两项对.对于m:若mgsinα<μmgcosα则可能相对绸带静止,相对斜面上滑,B、D两项错.答案:A、C9.(2022年福建理综)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v28\n>v1,则( )A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析:结合题图(乙)相对地面而言,在0~t1时间内,小物块往左做匀减速直线运动,t1时刻运动到最左边,A错;在,t1~t2时间内,小物块往右做匀加速直线运动,但由于速度小于传送带的速度.小物块与传送带的相对位移仍在增大,t2时刻相对位移最大,B正确;0~t2时间内,小物块相对传送带向左运动,一直受到向右的滑动摩擦力,摩擦力不变,但t2时刻以后小物块相对传送带静止,摩擦力为零,C、D错.答案:B10.(2022年山东潍坊)如图甲所示,光滑水平面上,木板m,向左匀速运动.t=0时刻,木块从木板的左端向右以与木板相同大小的速度滑上木板,t1时刻,木块和木板相对静止,共同向左匀速运动.以v1和a1表示木板的速度和加速度,以v2和a2表示木块的速度和加速度,以向左为正方向,则图乙中正确的是( )解析:根据题意可知,木块后来速度向左,故C错D对;m2速度变化大些,故a2大些,A错B对.答案:B、D二、非选择题8\n11.(2022年北京石景山区)如图甲所示,质量M=1kg的薄木板静止在水平面上,质量m=1kg的铁块静止在木板的右端,可视为质点.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.05,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.(1)若力F恒为4N,经过时间1s,铁块运动到木板的左端,求木板的长度L;(2)若力F从零开始逐渐增加,且铁块始终在木板上没有掉下来.试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.解析:(1)对铁块,由牛顿第二定律:F-μ2mg=ma1对木板,由牛顿第二定律:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma2设木板的长度为L,经时间t铁块运动到木板的左端,则s木=a2t2s铁=a1t2又s铁-s木=L解得:L=0.5m.(2)①当F≤μ1(m+M)g=1N时,系统没有被拉动,静摩擦力与外力成正比,即:f=F.②当F>μ1(m+M)g=1N时,若M、m相对静止,铁块与木板有相同的加速度a,则F-μ1(m+M)g=(m+M)aF-f=ma解得:F=2f-1(N)此时:f≤μ2mg=2N,也即F≤3N所以:当1N<F≤3N时,f=+0.5(N).③当F>3N时,M、m相对滑动,此时铁块受到的摩擦力为:8\nf=μ2mg=2N.fF图象如图所示.答案:(1)L=0.5m (2)图见解析12.(2022年江西重点中学联盟)如图所示,一水平传送装置由轮半径均为R=1/πm的主动轮Q1和从动轮Q2及传送带等构成.两轮轴心相距8.0m,轮与传送带不打滑.现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出.(g取10m/s2)(1)当传送带以4.0m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用的时间为多少?(2)要想尽快将这袋面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),主动轮O1的转速至少应为多大?解析:设面粉袋的质量为m,其在与传送带产生相对滑动的过程中所受的摩擦力f=μmg.故其加速度为:a==μg=4.0m/s2.(1)若传送带的速度v带=4.0m/s,则面粉袋加速运动的时间t1=v带/a=1.0s,在t1时间内的位移s1为:s1=at=2.0m其后以v=4.0m/s的速度做匀速运动s2=lAB-s1=vt2解得:t2=1.5s运动的总时间为:t=t1+t2=2.5s.(2)要想时间最短,m应一直向B端做加速运动,由:lAB=at′2可得:t′=2.0s此时传送带的运转速度为:v=at′=8.0m/s由v=ωr=2πnR可得:n=240r/min(或4r/s).8\n答案:(1)2.5s (2)240r/min(或4r/s)8
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 15:09:58
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