2019版高考物理大二轮复习 考前基础回扣练4 牛顿运动定律及其应用

F 2m m回扣练 4：牛顿运动定律及其应用1．如图所示，光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度a 做匀加速运动，车内两物体 A 、B 质量之比为 2∶1，A 、B 间用弹簧相连并放在光滑桌面上，B 通过质量不计的轻绳与车相连，剪断轻绳的瞬间，A 、B 的加速度大小分别为()A ．a 、0C ．a 、2aB ．a 、aD ．0、2a解析：选 C.令物体 B 的质量为 m ，剪断轻绳前，弹簧弹力大小为 F ，绳子拉力大小为 T ，将 A 、B 及弹簧看作整体，则有 T ＝3ma ；隔离物体 A 为研究对象，则有 F ＝2ma .剪断轻绳后，绳中拉力消失，弹簧弹力不变，所以物体A 受力不变，加速度大小仍为 a ，而物体 B 所受合力为 F ＝ma B ，即 a B ＝2a .2．光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体 A 、B ，两斜面体形状大小完全相同，质量分别为 M 、m .如图甲、乙所示，对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F 1、F 2 均可使 两斜面体相对静止地做匀加速直线运动，已知两斜面体间的摩擦力为零，则 F 1 与 F 2 之比为( )A ．M ∶mC ．m ∶(M ＋m )B ．m ∶MD ．M ∶(M ＋m )解析：选 A.F 1 作用于 A 时，设 A 和 B 之间的弹力为 N ，对 A 有：N cos θ ＝Mg ，对 B 有：N sin θ ＝ma ，对 A 和 B 组成的整体有：F 1＝(M ＋m )a ＝（M ＋m ）Mg tan θ ；F 2 作用于 A 时，F 对 B 有：mg tan θ ＝ma ′，对 A 和 B 组成的整体有：F 2＝(M ＋m )a ′＝(M ＋m )·g tan θ ， 1＝M .3．在倾角为 30°的光滑斜面上，有一个箱子，箱内有一个斜面，在斜面上放置一个重 60 N 的球，如图所示，当箱子在斜面上下滑时，球对箱子后壁和箱内斜面的压力分别是()A ．40 N ，30 NB ．30 N ，50 NC ．40 3 N ，50 3 ND ．50 3 N ，60 3 N解析：选 C.对箱子和球整体分析，根据牛顿第二定律，有：(M ＋m )g sin 30°＝(M ＋m )a解得：a ＝g sin 30°＝5 m/s 2再隔离球受力分析，如图所示：在平行斜面方向，有：mg sin 30°＋N 1－N 2sin 53°＝ma 在垂直斜面方向，有：mg cos 30°－N 2cos 53°＝0联立解得：N 1＝40 3 N 、N 2＝50 3 N根据牛顿第三定律，球对箱子后壁的压力为 40 3 N ，对箱内斜面的压力为 50 3 N ，故 C 项正确．4．如图所示，足够长的木板 B 放置在水平地面上，大小可忽略的铁块 A 静止放在木板B 的最左端．从 t ＝0 时刻起对 A 施加一个水平向右的力 F ，且力 F 的大小随时间 t 成正比增加，已知铁块 A 的加速度 a A 随时间 t 变化的图象如图乙所示，则木板 B 的加速度大小 a B 随时间 t 的 a B t 图象是下列图中的()解析：选 C.F 的大小与时间 t 成正比，由图乙看出前 2 s 铁块的加速度为零，这说明水平地面不光滑，t ＝6 s 前后铁块的加速度 a A 随时间 t 变化的图线斜率不同，这说明 2～6 s内 A 、B 以共同的加速度运动，t ＝6 s 后，A 与 B 发生相对滑动，木板 B 的加速度不再变化．5．如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端 A 处轻放一可视为质＝m/s2＝1m/s2，根据牛顿第二定律可知：a＝＝＝μg，由以上两式解得：μ＝0.1，故A正确；AB间距离即为物块在6s内发生的位移，即图乙的面积：S＝×4m＝16m，μg＝－1m/s2，物块从开始到速度为4m/s时发生的位移为x＝m＝8m，所以物块减速到零发生的位移为＝m＝8m，所以物块刚好到达B端，故D错误．点的小物块，小物块从A端到B端的速度—时间变化规律如图乙所示，t＝6s时恰好到B 点，则()A．物块与传送带之间动摩擦因数为μ＝0.1B．AB间距离为24m，小物块在传送带上留下的痕迹是8mC．若物块质量m＝1kg，物块对传送带做的功为8JD．若物块速度刚好到4m/s时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达B端解析：选A.由图乙可知，物块先加速后匀速，且由图乙可知，加速过程的加速度为a4Fμmg4m m2＋62故B错误；物块对传送带只在加速过程中做功，根据公式W＝－fs，其中f＝μmg＝0.1×1×10N＝1N，s＝4×4m＝16m，代入公式中可解得W＝－16J，故C错误；物块速度刚好到4m/s 时，传送带速度立刻变为零，物块由于惯性向前做匀减速直线运动，减速的加速度为a＝－4×42v2422a2×16．如图甲所示，在某部电梯的顶部安装一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球．若该电梯在竖直方向行驶时突然停止，传感器显示弹簧弹力大小F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则()A．电梯突然停止前可能在加速上升B．电梯停止后小球向下运动，加速度小于gC．电梯停止后小球向上运动，加速度小于gD．0～t1时间内小球处于失重状态，t1～t2时间内小球处于超重状态A 解析：选 C.从 t ＝0 时刻传感器示数为 mg 可知，电梯突然停止前做匀速运动，选项 A错误．电梯停止前，弹簧处于伸长状态且弹力大小等于重力，电梯停止后，弹簧拉力小于mg ，说明小球向上运动，小球受到弹簧拉力和重力，加速度小于 g ，选项 B 错误、C 正确．在0～t 1 时间内，弹簧弹力由 mg 减小为 0，说明小球处于失重状态；t 1～t 2 时间内，弹簧弹力由 0 逐渐增大到 mg ，说明小球仍处于失重状态，选项 D 错误．7．(多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动．甲、乙两车的位置x 随时间 t 的变化如图所示．下列说法正确的是()A ．在 t 1 时刻两车速度相等B ．从 0 到 t 1 时间内，两车走过的路程相等C ．从 t 1 到 t 2 时间内，两车走过的路程相等D ．在 t 1 到 t 2 时间内的某时刻，两车速度相等解析：选 CD.x t 图象斜率表示两车速度，则可知 t 1 时刻乙车速度大于甲车速度， 错．由 两图线的从截距知，出发时甲在乙前面，t 1 时刻图线相交表示两车相遇，可得 0 到 t 1 时间内 乙车比甲车多走了一段距离，B 错．t 1 和 t 2 两时刻图象相交，表明两车均在同一位置，从t 1 到 t 2 时间内，两车走过的路程相等；在 t 1 到 t 2 时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，即该时刻两车速度相等．8．(多选)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A ．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B ．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C ．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D ．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：选 BD.鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，选项A 错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，选项 B 正确；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，选项 D 正确； 鱼缸受f t A C的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，选项 C 错误；故选 BD.9．(多选)如图所示，长为 L ＝6 m 、质量为 m ＝10 kg 的木板放在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为 μ ＝0.2，一个质量为 M ＝50 kg的人从木板的左端开始向右加速跑动，从人开始跑到人离开木板的过程中，以下 v t 图象可能正确的是(g 取 10 m/s 2，a 为人的 v t 图象，b 为木板的 v t 图象)()解析：选 ABC.人在木板上加速，受到木板向右的摩擦力， ＝Ma 1，木板与地面之间的最大静摩擦力 f m ＝μ (M ＋m )g ＝120 N ；A 中人的加速度 a 1＝1 m/s 2，f ＝Ma 1＝50 N ＜120 N ，木板静止不动， ＝2 3 s 内人的位移 x ＝6 m ， 正确；同理 B 正确； 中人的加速度 a 1＝3 m/s 2，f ＝Ma 1＝150 N ＞120 N ，木板向左加速，f －μ (M ＋m )g ＝ma 2，a 2＝3 m/s 2，t ＝ 2 s 内人的位移大小 x 1＝3 m ，木板的位移大小 x 2＝3 m ，C 正确；D 中木板的位移为负，应在时间轴的下方，因此 D 错误．10．(多选)如图所示，一水平传送带以 v 0 的速度顺时针传送，其右端与一倾角为 θ 的光滑斜面平滑相连，一个可视为质点的物块轻放在传送带最左端，已知物块的质量为 m ，若物块经传送带与斜面的连接处无能量损失，则()A ．物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动B ．物块不可能从传送带的左端滑落C ．物块不可能回到出发点2a0 x 01 D ．物块的机械能最大增量不可能大于2mv2v 2 解析：选 BD.设传送带的长度为 L ，物块运动的过程中，物块匀加速运动的位移： ＝ 0，若 x ≥L ，则物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动；若 x <L ，则物块先加速后匀速．故A 错误；若物块在传送带上一直做加速运动，则返回的过程中物块一直做减速运动，由于两个运动的加速度的大小是相等的，可知物块将能够恰好返回出发点，但不可能从传送带的左端滑落．故 B 正确，C 错误；物块在传送带上运动的过程中，传送带的摩擦力对物块做功，所以物块的速度不可能大于 v 0，物块在斜面上运动的过程中只有重力做功，机械能不增加．所 1以滑块的机械能最大增量不可能大于2mv 2.故 D 正确．故选 B 、D.。