（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復習 考點規(guī)范練13 牛頓運動定律的綜合應用（二）（含解析）新人教版

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1、考點規(guī)范練13　牛頓運動定律的綜合應用(二) 一、單項選擇題 1.在機場和火車站可以看到用于對行李進行安全檢查的水平傳送帶。當旅客把行李放到傳送帶上時,傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速運動。隨后它們保持相對靜止,行李隨傳送帶一起前進。設傳送帶勻速前進的速度為0.25 m/s,把質(zhì)量為5 kg的木箱靜止放到傳送帶上,由于滑動摩擦力的作用,木箱以6 m/s2的加速度前進,那么這個木箱放在傳送帶上后,傳送帶上將留下的摩擦痕跡約為(　　) A.5 mm B.6 mm C.7 mm D.10 mm 2.如圖所示,光滑水平面上,水平恒力F作用在木塊上,長木板和木塊間無相對滑動,長木板

2、質(zhì)量為m0,木塊質(zhì)量為m。它們共同加速度為a,木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ,則在運動過程中(　　) A.木塊受到的摩擦力一定是μmg B.木塊受到的合力為F C.長木板受到的摩擦力為μmg D.長木板受到的合力為m0Fm+m0 3.如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5 m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度大小g取10 m/s2。工件滑上A端瞬時速度vA=4 m/s,達到B端的瞬時速度設為vB,則下列說法不正確的是(　　) A.若傳送帶不動,則vB=3 m/s B.若傳送帶以速度v=4 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=3 m/s C.若傳送帶以速度

3、v=2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=3 m/s D.若傳送帶以速度v=2 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=2 m/s 二、多項選擇題 4.如圖所示,質(zhì)量為m1的足夠長木板靜止在光滑水平面上,其上放一質(zhì)量為m2的木塊。t=0時刻起,給木塊施加一水平恒力F。分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小,圖中可能符合它們運動情況的是(　　) 5.(2018·河北石家莊模擬)如圖甲所示,一質(zhì)量為m0的長木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊。木板受到水平拉力F作用時,用傳感器測出長木板的加速度a與水平拉力F的關系如圖乙所示,重力加速度g取10 m/s2,下列

4、說法正確的是(　　) A.小滑塊的質(zhì)量m=2 kg B.小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1 C.當水平拉力F=7 N時,長木板的加速度大小為3 m/s2 D.當水平拉力F增大時,小滑塊的加速度一定增大 三、非選擇題 6.(2018·青海西寧調(diào)研)圖甲為一轉(zhuǎn)動的傳送帶AB,傳送帶以恒定的速率v逆時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶的左側(cè)邊緣的B點有一滑塊,若讓滑塊以初速度v1=3 m/s沖上傳送帶,滑塊運動的v-t圖像如圖乙中a所示,若讓滑塊以初速度v2=6 m/s沖上傳送帶,滑塊運動的v-t圖像如圖乙中b所示。g取10 m/s2,試求: (1)傳送帶的長度l和傳送帶與物塊之間的動摩擦因

5、數(shù)μ; (2)滑塊以初速度v1=3 m/s沖上傳送帶時,滑塊返回B點的時間。 7.(2018·湖北三校聯(lián)考)有一項“快樂向前沖”的游戲可簡化如下:如圖所示,滑板長l=1 m,起點A到終點線B的距離x=5 m。開始滑板靜止,右端與A平齊,滑板左端放一可視為質(zhì)點的滑塊,對滑塊施一水平恒力F使滑板前進。板右端到達B處,游戲結(jié)束。已知滑塊與滑板間動摩擦因數(shù)μ=0.5,地面視為光滑,滑塊質(zhì)量m1=2 kg,滑板質(zhì)量m2=1 kg,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)滑板由A滑到B的最短時間; (2)為使滑板能以最短時間到達,水平恒力F的取值范圍。 考點規(guī)范練1

6、3　牛頓運動定律的綜合應用(二) 1.A　解析木箱加速的時間為t=va,這段時間內(nèi)木箱的位移為x1=v22a,而傳送帶的位移為x2=vt,傳送帶上將留下的摩擦痕跡長為l=x2-x1,聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù),解得l=5.2mm,選項A正確。 2.D　解析整體的加速度a=Fm0+m,隔離長木板,受力分析,長木板所受的合力為F合=m0Fm0+m,且長木板所受的合力等于長木板所受的摩擦力。又長木板所受的摩擦力等于長木板對木塊的摩擦力,故選項A、C錯誤,D正確;木塊所受的合力F合'=ma=mFm0+m,故選項B錯誤。 3.D　解析工件在傳送帶上滑動時的加速度大小a=μmgm=1m/s2。若傳送帶不動,

7、工件做勻減速運動,由vB2-vA2=2(-a)s,則vB=3m/s,A正確;若傳送帶做逆時針勻速轉(zhuǎn)動或傳送帶做順時針勻速轉(zhuǎn)動的速度不超過3m/s,則工件在傳送帶上都是做勻減速運動,vB=3m/s,B、C均正確,D錯誤。 4.AC　解析若長木板和木塊之間沒有相對滑動,A對;若長木板和木塊之間有相對滑動,則a2>a1,B、D錯,C對。 5.AC　解析當F=6N時,兩物體恰好具有最大共同加速度,對整體分析,由牛頓第二定律有F=(m0+m)a,代入數(shù)據(jù)解得m0+m=3kg。當F大于6N時,兩物體發(fā)生相對滑動,對長木板有a=F-μmgm0=Fm0-μmgm0,圖線的斜率k=1m0=1,解得m0=1k

8、g,滑塊的質(zhì)量m=2kg,選項A正確;滑塊的最大加速度a'=μg=2m/s2,所以小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2,選項B錯誤;當F=7N時,由a=F-μmgm0知長木板的加速度a=3m/s2,選項C正確;當兩物體發(fā)生相對滑動時,滑塊的加速度a'=μg=2m/s2,恒定不變,選項D錯誤。 6.解析(1)根據(jù)v-t圖像,滑塊以初速度v2=6m/s沖上傳送帶時,在t=8s時刻,到達A點,所以傳送帶的長度l=12×(6+2)×8m=32m 根據(jù)圖線a或者圖線b,滑塊的加速度大小為a=ΔvΔt=0.5m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得μmg=ma 解得傳送帶與滑塊之間的動摩擦因數(shù)μ=0.05。

9、 (2)滑塊在0~6s和6~ts內(nèi)的位移大小相等,方向相反 12×6×3m=12×(t-6+t-10)×2m 滑塊返回B點的時間t=12.5s。 答案(1)32 m　0.05　(2)12.5 s 7.解析(1)滑板一直加速時,所用時間最短。設滑板加速度為a2,Ff=μm1g=m2a2,a2=10m/s2,x=a2t22,解得t=1s。 (2)剛好相對滑動時,水平恒力最小,設為F1,此時可認為二者加速度相等, F1-μm1g=m1a2, 解得F1=30N。 當滑板運動到B點,滑塊剛好脫離時,水平恒力最大,設為F2,設滑塊加速度為a1, F2-μm1g=m1a1, a1t22-a2t22=l, 解得F2=34N。 則水平恒力大小范圍是30N≤F≤34N。 答案(1)1 s　(2)30 N≤F≤34 N 4