【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測(cè)11 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（一）

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1、 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十一)　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(一) 高考?？碱}型：選擇題＋計(jì)算題 1．在下列運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人處于失重狀態(tài)的是(　　) A．小朋友沿滑梯加速滑下 B．乘客坐在沿平直路面減速行駛的汽車內(nèi) C．宇航員隨飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng) D．運(yùn)動(dòng)員何沖離開(kāi)跳板后向上運(yùn)動(dòng) 2．一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度和時(shí)間的關(guān)系圖線如圖1所示，則(　　) 圖1 A．t3時(shí)刻火箭距地面最遠(yuǎn) B．t2～t3的時(shí)間內(nèi)，火箭在向下降落 C．t1～t2的時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài) D．0～t3的時(shí)間內(nèi)，火箭始終處于失重狀態(tài) 3．一個(gè)小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動(dòng)可看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第一次

2、小孩單獨(dú)從滑梯上滑下，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，第二次小孩抱上一只小狗后再?gòu)幕萆匣?小狗不與滑梯接觸)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則(　　) A．t1＝t2　　　　　　　　 B．t1t2 D．無(wú)法判斷t1與t2的大小 4.如圖2所示，質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0沿足夠長(zhǎng)的固定斜面上滑，斜面傾角為θ，物塊與該斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ>tan θ，圖3中表示該物塊的速度v和所受摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖線(以初速度v0的方向?yàn)檎较?，可能正確的是(　　) 圖2 圖3 5.如圖4所示，小車質(zhì)量為M，小

3、球P的質(zhì)量為m，繩質(zhì)量不計(jì)。水平地面光滑，要使小球P隨車一起勻加速運(yùn)動(dòng)(相對(duì)位置如圖4所示)，則施于小車的水平作用力F是(θ已知)(　　) A．mgtan θ B．(M＋m)gtan θ 圖4 C．(M＋m)gcot θ D．(M＋m)gsin θ 6.如圖5所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動(dòng)小車和木塊一起做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)。小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在這個(gè)過(guò)程中，木塊受到的摩擦力大小是(　　)

4、 圖5 A．μmg B. C．μ(M＋m)g D．ma 7.如圖6所示，質(zhì)量m＝1 kg、長(zhǎng)L＝0.8 m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4?，F(xiàn)用F＝5 N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F的作用時(shí)間至少為(取g＝10 m/s2)(　　) A．0.8 s B．1.0 s 圖6 C. s D. s 8．(2012·豫南九校聯(lián)考)如圖7所示，質(zhì)量為M的劈體ABDC放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且AB∥CD，BD⊥CD，AC與水平面成角θ。質(zhì)量為m的物體(上表

5、面為半球形)以水平速度v0沖上BA后沿AC面下滑，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，劈體M始終不動(dòng)，P為固定的弧形光滑擋板，擋板與軌道間的寬度略大于半球形物體m的半徑，不計(jì)轉(zhuǎn)彎處的能量損失，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖7 A．水平地面對(duì)劈體M的摩擦力始終為零 B．水平地面對(duì)劈體M的摩擦力先為零后向右 C．劈體M對(duì)水平地面的壓力大小始終為(M＋m)g D．劈體M對(duì)水平地面的壓力大小先等于(M＋m)g，后小于(M＋m)g 9．如圖8甲所示，物塊的質(zhì)量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿

6、粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻后恒力F突然反向，整個(gè)過(guò)程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g＝10 m/s2。下列選項(xiàng)中正確的是(　　) 圖8 A．2 ～3 s內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動(dòng) B．在t＝1 s時(shí)刻，恒力F反向 C．恒力F大小為10 N D．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3 10．如圖9所示，一輛小車靜止在水平地面上，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，M通過(guò)細(xì)線懸吊著小物體m，m在小車的水平底板上，小車未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上。現(xiàn)使小車向右運(yùn)動(dòng)，全過(guò)程中M始終未相對(duì)桿bc移動(dòng)，M、m與小車保持相對(duì)靜止，已知a1∶a2∶a3∶a4＝1∶2∶4∶8

7、，M受到的摩擦力大小依次為F1、F2、F3、F4，則以下結(jié)論正確的是(　　) 圖9 A．F1∶F2＝1∶2 B．F2∶F3＝1∶2 C．F3∶F4＝1∶2 D．tan α＝2tan θ 11．(2012·西安八校聯(lián)考)為了測(cè)量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯運(yùn)行情況，甲、乙兩位同學(xué)在一樓電梯內(nèi)用電子體重計(jì)及秒表進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。質(zhì)量m＝50 kg的甲同學(xué)站在體重計(jì)上，乙同學(xué)記錄電梯從地面一樓到頂層全過(guò)程中，體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的情況，并作出了如圖10所示的圖象，已知t＝0時(shí)電梯靜止不動(dòng)，從電梯內(nèi)樓層按鈕上獲知該大樓共19層。求： 圖10 (1)電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的

8、加速度大小； (2)該大樓的樓層高度。 12．如圖11所示，固定在水平面上的斜面傾角θ＝37°，長(zhǎng)方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量m＝1.5 kg的小球B通過(guò)一細(xì)線與小釘子相連接，細(xì)線與斜面垂直，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.50?，F(xiàn)將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面下滑。 圖11 求在木塊下滑的過(guò)程中小球?qū)δ緣KMN面的壓力。(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 答 案 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十一) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(一) 1．選ACD　物體處于失重狀態(tài)指的是在物體具有向下的加速度情況下，物體對(duì)支撐面的壓力或者繩子的拉

9、力小于物體的重力的現(xiàn)象。當(dāng)小朋友沿滑梯加速下滑時(shí)，具有向下加速度，滑梯對(duì)人的支持力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)；乘客坐在沿平直路面減速行駛的汽車內(nèi)，加速度在水平方向，對(duì)乘客受力分析可得在豎直方向汽車對(duì)乘客的作用力平衡了人的重力，人不處于失重狀態(tài)；宇航員隨飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員處于完全失重狀態(tài)；運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板后僅受重力作用處于完全失重狀態(tài)。選項(xiàng)A、C、D正確。 2．選A　由速度圖象可知，在0～t3內(nèi)速度始終大于零，表明這段時(shí)間內(nèi)火箭一直在上升，t3時(shí)刻速度為零，停止上升，高度達(dá)到最高，離地面最遠(yuǎn)，A正確，B錯(cuò)誤。t1～t2的時(shí)間內(nèi)，火箭在加速上升，具有向上的加速度，火箭應(yīng)處于超重狀態(tài)，而

10、在t2～t3時(shí)間內(nèi)火箭在減速上升，具有向下的加速度，火箭處于失重狀態(tài)，故C、D錯(cuò)誤。 3．選A　設(shè)滑梯與水平面的夾角為θ，則 第一次時(shí)a1＝＝gsin θ－μgcos θ， 第二次時(shí)a2＝ ＝gsin θ－μgcos θ， 所以a1＝a2，與質(zhì)量無(wú)關(guān)。 又x＝at2，t與m也無(wú)關(guān)，A正確。 4．選AC　物塊的運(yùn)動(dòng)情況是先向上做減速運(yùn)動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦力為μmgcos θ，方向沿斜面向下，達(dá)到最高點(diǎn)后由于μ>tan θ即mgsin θ<μmgcos θ，滑塊不會(huì)向下滑動(dòng)，而是保持靜止，靜摩擦力的大小等于重力的下滑分力mgsin θ，小于上滑時(shí)的摩擦力μmgcos θ，所以A、C正確。

11、 5.選B　小球與小車共同沿水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球受力分析如圖所示。由牛頓第二定律得mgtan θ＝ma，故a＝gtan θ。對(duì)球和車整體，由牛頓第二定律得F＝(M＋m)a，即F＝(M＋m)gtan θ。B正確。 6．選BD　m與M無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，故a相同。對(duì)m、M整體F＝(M＋m)·a，故a＝，m與整體加速度相同也為a，對(duì)m：Ff＝ma，即Ff＝，又由牛頓第二定律隔離m，F(xiàn)f＝ma，故B、D正確。 7．選A　板在F作用下做加速運(yùn)動(dòng)F－μmg＝ma1， a1＝1 m/s2，v2＝2a1x1， F撤去后物體做減速運(yùn)動(dòng)，μmg＝ma2，a2＝4 m/s2。 速度減為零v2＝2a2x2。

12、 當(dāng)板的重心越過(guò)桌子邊緣會(huì)自動(dòng)翻下桌子， 則有x1＋x2＝。 ＋＝，v＝0.8 m/s， t1＝＝0.8 s，故A項(xiàng)正確。 8．選D　取物體m和劈體M為一整體，因物體m先在BA上勻速向左滑動(dòng)，后沿AC面勻加速下滑，而劈體M始終靜止不動(dòng)，故在物體m勻速運(yùn)動(dòng)階段，水平地面對(duì)劈體M的摩擦力為零，地面對(duì)劈體的支持力大小為(M＋m)g；在物體m勻加速下滑階段，整體處于失重狀態(tài)，地面對(duì)劈體的支持力大小小于(M＋m)g，因整體具有水平向左的加速度，故地面對(duì)劈體M的摩擦力水平向左，綜上所述，A、B、C均錯(cuò)誤，D正確。 9．選BD　由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－v02＝2ax可知，v2－x圖象中圖線的斜率為2a

13、，所以在前5 m內(nèi)，物塊以10 m/s2的加速度做減速運(yùn)動(dòng)，減速時(shí)間為1 s。5～13 m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊以4 m/s2的加速度做加速運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)間為2 s，即物塊在1～3 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確。根據(jù)牛頓第二定律可知，在減速的過(guò)程中，F(xiàn)＋μmg＝ma1，加速過(guò)程中F－μmg＝ma2，代入數(shù)據(jù)可解得F＝7 N，μ＝0.3，所以C錯(cuò)誤，D正確。 10．選ACD　已知a1∶a2∶a3∶a4＝1∶2∶4∶8，在題干第(1)圖和第(2)圖中摩擦力F＝Ma，則F1∶F2＝1∶2。在第(3)、第(4)圖中摩擦力F3＝(M＋m)a3，F(xiàn)4＝(M＋m)a4，F(xiàn)3∶F4＝1∶2。第(3)、(4)圖中

14、a3＝gtan θ，a4＝gtan α。則tan α＝2tan θ。 11．解析：(1)對(duì)于啟動(dòng)過(guò)程有F1－mg＝ma1 解得a1＝2 m/s2 對(duì)于制動(dòng)過(guò)程有mg－F3＝ma3 解得a3＝2 m/s2 (2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度v＝a1t1＝2 m/s 從圖中讀得，電梯勻速上升的時(shí)間t2＝26 s 電梯減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3＝1 s 所以總位移x＝vt2＋(t1＋t3)＝54 m 層高h(yuǎn)＝＝3 m 答案：(1)2 m/s2　2 m/s2　(2)3 m 12．解析：由于木塊與斜面間有摩擦力的作用，所以小球B與木塊間有壓力的作用，并且它們以共同的加速度a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。將小球和木塊看做一個(gè)整體，設(shè)木塊的質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律可得 (M＋m)gsin θ－μ(M＋m)gcos θ＝(M＋m)a 代入數(shù)據(jù)得a＝2.0 m/s2 選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)MN面對(duì)小球的作用力為FN， 根據(jù)牛頓第二定律有mgsin θ－FN＝ma 代入數(shù)據(jù)得FN＝6.0 N 根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)N面的壓力大小為6.0 N，方向沿斜面向下 答案：6.0 N，方向沿斜面向下 6