《(新課標(biāo))2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第三章 第四講 牛頓運動定律的綜合應(yīng)用(二)練習(xí)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第三章 第四講 牛頓運動定律的綜合應(yīng)用(二)練習(xí)(含解析)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、牛頓運動定律的綜合應(yīng)用(二)
[A組·基礎(chǔ)題]
1. 如圖所示,在光滑平面上有一靜止小車,小車上靜止地放置著一小物塊,物塊和小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,用水平恒力F拉動小車,物塊的加速度為a1和小車的加速度為a2.當(dāng)水平恒力F取不同值時,a1與a2的值可能為(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2)( D )
A.a(chǎn)1=2 m/s2,a2=3 m/s2
B.a(chǎn)1=3 m/s2,a2=2 m/s2
C.a(chǎn)1=5 m/s2,a2=3 m/s2
D.a(chǎn)1=3 m/s2,a2=5 m/s2
2. 如圖所示,物塊A放在木板B上,A、B的質(zhì)量均為m,A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面之間
2、的動摩擦因數(shù)為.若將水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,此時A的加速度為a1;若將水平力作用在B上,使B剛好要相對A滑動,此時B的加速度為a2,則a1與a2的比為( C )
A.1∶1 B.2∶3
C.1∶3 D.3∶2
3.(多選) (2019·江西撫州七校聯(lián)考)如圖所示,水平傳送帶AB間的距離為16 m,質(zhì)量分別為2 kg、4 kg的物塊P、Q,通過繞在光滑定滑輪上的細(xì)線連接,Q在傳送帯的左端且連接物塊Q的細(xì)線水平,當(dāng)傳送帶以8 m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動時,Q恰好靜止.取重力加速度g=10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.當(dāng)傳送帶以8 m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動
3、時,下列說法正確的是( AC )
A.Q與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5
B.Q從傳送帶左端滑到右端所用的時間為2.4 s
C.整個過程中,Q相對傳送帶運動的距離為4.8 m
D.Q從傳送帶左端滑到右端的過程細(xì)線受到的拉力為 N
解析:當(dāng)傳送帶以v=8 m/s逆時針轉(zhuǎn)動時,Q恰好靜止不動,對Q受力分析知,F(xiàn)=f即為:mPg=μmQg,解得:μ=0.5,故A正確;當(dāng)傳送帶突然以v=8 m/s順時針轉(zhuǎn)動,做初速度為零的勻加速直線運動,有:F合=mPg+μmQg=(mP+mQ)a,代入數(shù)據(jù)解得:a= m/s2,當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度即8 m/s后,做勻速直線運動,勻加速的時間為:t1==1
4、.2 s,勻加速的位移為:x==4.8 m,則勻速運動的時有:t2===1.4 s,Q從傳送帶左端滑到右端所用的時間為:t總=t1+t2=2.6 s,故B錯誤;加速階段的位移之差為Δx=vt1-x=4.8 m,即整個過程中,Q相對傳送帶運動的距離為4.8 m,故C正確;當(dāng)Q加速時,對P分析有:mPg-T=mPa,代入數(shù)據(jù)解得:T= N,之后做勻速直線運動,有:T=20 N,故D錯誤.
4.(多選)如圖所示,在光滑水平面上放著兩塊長度相同、質(zhì)量分別為M1和M2的木板,在兩木板的左端各放一個大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊,開始時,各物塊均靜止,今在兩物塊上各作用一水平恒力F1、F2,當(dāng)物塊和木板
5、分離時,兩木板的速度分別為v1和v2.物塊和木板間的動摩擦因數(shù)相同.下列說法正確的是( BD )
A.若F1=F2,M1>M2,則v1>v2
B.若F1=F2,M1<M2,則v1>v2
C.若F1>F2,M1=M2,則v1>v2
D.若F1<F2,M1=M2,則v1>v2
5. 如圖所示,質(zhì)量M=1 kg的木板靜置于傾角θ=37°、足夠長的固定光滑斜面底端.質(zhì)量m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)以初速度v0=4 m/s從木板的下端沖上木板,同時在木板上端施加一個沿斜面向上的F=3.2 N的恒力.若小物塊恰好不從木板的上端滑下,求木板的長度l為多少?已知小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)
6、μ=0.8,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
解析:由題意,小物塊向上做勻減速運動,木板向上做勻加速運動,當(dāng)小物塊運動到木板的上端時,恰好和木板共速.設(shè)小物塊的加速度為a,由牛頓第二定律得,mgsin θ+μmgcos θ=ma,設(shè)木板的加速度為a′,由牛頓第二定律得,F(xiàn)+μmgcos θ-Mgsin θ=Ma′,設(shè)二者共速的速度為v,經(jīng)歷的時間為t,由運動學(xué)公式得v=v0-at,v=a′t;小物塊的位移為x,木板的位移為x′,由運動學(xué)公式得,x=v0t-at2,x′=a′t2;小物塊恰好不從木板上端滑下,有x-x′=l,聯(lián)立解得l=0.5
7、m.
答案:0.5 m
[B組·能力題]
6. (多選)(2019·哈爾濱三中調(diào)研)如圖所示,一足夠長的輕質(zhì)滑板置于光滑水平地面上,滑板上放有質(zhì)量分別為mA=1 kg和mB=2 kg的 A、B兩物塊,A、B與滑板之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2,一水平恒力F作用在A物體上,重力加速度g取10 m/s2,A、B與滑板之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則當(dāng)F逐漸增大時,A、B的加速度為aA和aB,下列說法正確的是( BCD )
A.若F=1 N,則A、B物塊及木板都靜止不動
B.若F=1.5 N,則A、B物塊的加速度都為0.5 m/s2
C.無論外力多大,B物塊與木板都不會發(fā)生相對滑
8、動
D.若F=5 N,B物塊的加速度為1 m/s2
解析:A與木板間的最大靜摩擦力為fA=μmAg=0.2×1 kg×10 m/s2=2 N,B與木板間的最大靜摩擦力為fB=μmBg=0.2×2 kg×10 m/s2=4 N,輕質(zhì)滑板受到的最大摩擦力為f=fA=2 N,當(dāng)F=1 N時小于2 N,故三者相對靜止,一塊加速運動,A錯誤;若F=1.5 N時小于2 N,即三者仍相對靜止的一起加速,加速度為a==0.5 m/s2,B正確;因為輕質(zhì)滑板受到的最大摩擦力為f=fA=2 N<fB,所以無論外力多大,B物塊與木板都不會發(fā)生相對滑動,若F=5 N時,A相對輕質(zhì)滑板滑動,B和輕質(zhì)滑板的加速度為
9、a===1 m/s2,C、D正確.
7. (2018·四川攀枝花二模)如圖所示,質(zhì)量m1=500 g的木板A靜放在水平平臺上,木板的右端放一質(zhì)量m2=200 g的小物塊B.輕質(zhì)細(xì)線一端與長木板連接,另一端通過定滑輪與物塊C連接,長木板與滑輪間的細(xì)線水平.現(xiàn)將物塊C的質(zhì)量由0逐漸增加,當(dāng)C的質(zhì)量增加到70 g時,A、B開始一起運動;當(dāng)C的質(zhì)量增加到400 g時,A、B開始發(fā)生相對滑動.已知平臺足夠長、足夠高,接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,滑輪質(zhì)量及摩擦不計.求木板與平臺間、木板與物塊B間的滑動摩擦因數(shù).
解析:設(shè)A與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)mC=70 g時,系統(tǒng)恰好勻速運動,由
10、平衡條件得: T=mCg, f=T,f=μ(m1+m2)g,聯(lián)立解得:μ=0.1.
設(shè)A、B間動摩擦因數(shù)為μAB,當(dāng)mC=400 g時,系統(tǒng)受力如圖所示:
設(shè)系統(tǒng)加速度為a,由牛頓第二定律得:
對B:μABm2g=m2a
對C:mCg-T1=mCa
對AB整體:T1-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a
聯(lián)立以上各式得: μAB=0.3
答案:μ=0.1 μAB=0.3
8.一水平傳送帶以v1=2 m/s的速度勻速運動,將一粉筆頭無初速度放在傳送帶上,達(dá)到相對靜止時產(chǎn)生的劃痕長L1=4 m,現(xiàn)在讓傳送帶以a2=1.5 m/s2的加速度減速,在剛開始減速時將該粉筆頭無初速度放
11、在傳送帶上.(g取10 m/s2)求:
(1)粉筆頭與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)粉筆頭與傳送帶都停止運動后,粉筆頭離其在傳送帶上釋放點的距離L2.
解析:(1)設(shè)二者之間的動摩擦因數(shù)為μ,第一次粉筆頭打滑時間為t,則依據(jù)傳送帶比粉筆頭位移大L1得v1t-t=L1.
粉筆頭的加速度a1=μg=,解得μ=0.05.
(2)第二次粉筆頭先加速到與傳送帶速度相同,由于a2>μg,故二者不能共同減速,粉筆頭以μg的加速度減速到靜止.設(shè)二者達(dá)到的相同速度為v共,由運動等時性得=,解得v共=0.5 m/s.
此過程傳送帶比粉筆頭多運動的距離s1=-=1 m.
粉筆頭減速到零的過程粉筆頭比傳送帶多運動的距離s2=-= m,劃痕長度為L2=s1-s2=0.83 m.
答案:(1)0.05 (2)0.83 m
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