2021年届高考物理人教版一轮牛顿运动定律的综合应用限时规范练

2021年届高考物理人教版一轮牛顿运动定律的综合应用限时
规范练
____届高考物理人教版一轮牛顿运动定律的综合应用限时规范练
一、选择题
1．下列哪一种运动情景中，物体将会处于一段持续的完全失重状态( ) A．高楼正常运行的电梯中 B．沿固定于地面的光滑斜面滑行
C．固定在杆端随杆绕相对地静止的圆心在竖直平面内运动 D．不计空气阻力条件下的竖直上抛
解析：选D 高楼正常运行的电梯中，一般先加速后匀速，再减速，故不可能一直处于完全失重状态，选项A错误；沿固定于地面的光滑斜面滑行时，加速度沿斜面向下，由于加速度小于g，故不是完全失重，选项B错误；固定在杆端随杆绕相对地静止的圆心在竖直平面内运动的物体，加速度不会总是向下的g，故不是总完全失重，选项C错误；不计空气阻力条件下的竖直上抛，加速度总是向下的g，总是处于完全失重状态，故选项D正确。

2、倾角为θ的光滑斜面C固定在水平面上，将两物体A、B叠放在斜面上，且同时由静止释放，若A、B的接触面与斜面平行，则下列说法正确的是( )
A．物体A相对于物体B向上运动
B．斜面C对水平面的压力等于A、B、C三者重力之和 C．物体A、B之间的动摩擦因数不可能为零 D．物体A运动的加速度大小为gsin θ
解析：选D 同时释放两物体时，以物体A、B为整体，根据牛顿第二定律可知：(mA＋mB)gsin θ＝(mA＋mB)a，解得a＝gsin θ，A、B之间保持相对静止，
选项A错误，D正确；根据牛顿定律，对斜面及A、B整体分析，在竖直方向具有竖直向下的加速度，因此整体处于失重状态，选项B错误；对物体A：mAgsin θ－f＝mAa，解得f＝0，故物体A、B之间的动摩擦因数可能为零，选项C错误。

3、如图3所示，在倾角为α＝30°的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力，使
A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为L，下列说法正确的是( )
图3
A．弹簧的原长为L＋
mg 2k3
B．水平恒力大小为mg
3
C．撤掉恒力的瞬间小球A的加速度为g D．撤掉恒力的瞬间小球B的加
速度为g 【答案】C
mg【解析】：分析小球B受力，由平衡条件可得：k_＝mgsin α，解得_＝，
2k弹簧的原长为L－_＝L－，A错误；分析小球A受力，由平衡条件可得：Fcos 2k23
α＝mgsin α＋k_，解得：F＝mg，B错误；撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，
3故B球的加速度为零，由mgsin α＋k_＝maA可得：小球A此时的加速度为aAmg
＝g，C正确。

4．在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图4所示，在这段时间内下列说法中正确的是( )
图4
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下
5【答案】D
【解析】：晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A选项错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力
是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B选项错；以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝，方向竖直向下，但速度5方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C选项错，D选项正确。

5．如图5所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，t＝0时刻滑块从
gg
板的左端以速度v0水平向右滑行，木板与滑块间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

滑块的v-t图像可能是图6中的( )
图5 图6 【答案】BD
【解析】：设滑块质量为m，木板质量为M，滑块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，若有μ1mg＜μ2(M＋m)g，则滑块滑上木板后向右匀减速运动，加速度a1＝μ1g，木板不动，选项D正确；若有：μ1mg＞μ2(M ＋m)g，则滑块滑上木板后向右匀减速运动，加速度为a1＝μ1g，木板向右匀加速运动，当二者同速后，一起以a2＝μ2g的加速度匀减速到停止，因a1＞a2，故选项B正确。

6．如图7所示，A、B两物块的质量分别为2 m和m，静止叠放在水平地面1 上。

A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ。

最大静摩擦力 2等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

现对A施加一水平拉力F，则( )
图7
A．当F
51
B．当F＝μmg时，A的加速度为μg
23C．当F>3μmg时，A相对B滑动 1
D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg
2【答案】BCD
【解析】： A、B间的最大静摩擦力为2μmg，B和地面之间的最大静摩擦33
力为μmg，对A、B整体，只要F＞μmg，整体就会运动，选项A错误；当A22对B的摩擦力为最大静摩擦力时，A、B将要发生相对滑动，故A、B一起运动的31
加速度的最大值满足2μmg－μmg＝mama_，B运动的最大加速度ama_＝μg，选 223
项D正确；对A、B整体，有F－μmg＝3mama_，则F＞3μmg时两者会发生相对 25
运动，选项C正确；当F＝μmg时，两者相对静止，一起滑动，加速度满足F231 －μmg＝3ma，解得a＝μg，选项B正确。

23二、计算题
7.如图8所示，质量为m＝1 kg的物块放在倾角为θ＝37°的斜面体上，斜面体质量为M＝2 kg，斜面与物块间的动摩擦因数为μ＝0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围。

(g取10 m/s2)。