2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律在直線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用提能專訓(xùn).doc
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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律在直線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用提能專訓(xùn) 一、選擇題(本題共11小題，每小題4分，共44分．多選全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分) 1．(xx廣東茂名一模)伽利略用兩個(gè)對(duì)接的斜面，一個(gè)斜面固定，讓小球從固定斜面上滾下，又滾上另一個(gè)傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了說(shuō)明( ) A．如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度 B．如果沒(méi)有摩擦，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒 C．維持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)并不需要力 D．如果物體不受到力，就不會(huì)運(yùn)動(dòng) 答案：C 解析：當(dāng)斜面傾角減小至零時(shí)，小球?qū)⒀匦泵嬗肋h(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)下去，這個(gè)運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，選項(xiàng)C正確． 2．(xx云南第一次檢測(cè))物塊A放置在與水平地面成30角傾斜的木板上時(shí)，剛好可以沿斜面勻速下滑；若該木板與水平面成60角傾斜，取g＝10 m/s2，則物塊A沿此斜面下滑的加速度大小為( ) A．5 m/s2 B．3 m/s2 C．(5－) m/s2 D. m/s2 答案：D 解析：由物塊在傾角為30的木板上勻速下滑，得Ff＝mgsin θ，又FN1＝mgcos 30，F(xiàn)f＝μFN1，求得動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝；在傾角為60的木板上物塊加速下滑，有FN2＝mgcos 60，mgsin 60－μFN2＝ma，求得a＝ m/s2，D項(xiàng)對(duì)． 3．如圖所示，A、B為兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，由細(xì)線相連，再用輕質(zhì)彈簧懸掛起來(lái)，在A、B間細(xì)線燒斷后的瞬間，A、B的加速度分別是( ) A．A、B的加速度大小均為g，方向都豎直向下 B．A的加速度為0，B的加速度大小為g、豎直向下 C．A的加速度大小為g、豎直向上，B的加速度大小為g、豎直向下 D．A的加速度大于g、豎直向上，B的加速度大小為g、豎直向下 答案：C 解析：在細(xì)線燒斷前，A、B兩球的受力情況如圖甲所示，由平衡條件可得： 對(duì)B球有F線＝mg 對(duì)A球有F彈＝mg＋F線 在細(xì)線燒斷后，F(xiàn)線立即消失，彈簧彈力及各球重力不變，兩球的受力情況如圖乙所示．由牛頓第二定律可得： B球有向下的重力加速度g 對(duì)A球有F彈－mg＝maA 解得aA＝g，方向向上． 綜上分析，選C. 4．(xx北京理綜)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出．對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是( ) A．手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài) B．手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài) C．在物體離開(kāi)手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度 D．在物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度 答案：D 解析：手托物體拋出的過(guò)程，必有一段加速過(guò)程，其后可以減速，可以勻速，當(dāng)手和物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體既不超重也不失重；當(dāng)手和物體減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體從靜止到運(yùn)動(dòng)，必有一段加速過(guò)程，此過(guò)程物體處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)物體離開(kāi)手的瞬間，物體只受重力，此時(shí)物體的加速度等于重力加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；手和物體分離之前速度相同，分離之后手速度的變化量比物體速度的變化量大，物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度，所以選項(xiàng)D正確． 5．在升降的電梯內(nèi)的水平地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)的示數(shù)為60 kg，電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，某一段時(shí)間該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)為72 kg，在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法正確的是( ) A．該同學(xué)所受的重力變大了 B．該同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力大于體重計(jì)對(duì)他的支持力 C．電梯的加速度大小為g，方向一定豎直向上 D．電梯的運(yùn)動(dòng)方向一定豎直向上 答案：C 解析：在地球表面同一緯度重力與人的運(yùn)動(dòng)情況和是否受到其他力的作用無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律，壓力和支持力是一對(duì)作用力和反作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；體重計(jì)的示數(shù)72 kg大于60 kg，說(shuō)明合力方向向上，根據(jù)牛頓第二定律有FN－mg＝ma，即72g－60g＝60a，a＝g，方向向上，選項(xiàng)C正確；加速度向上，電梯可能加速上升，也可能減速下降，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．(多選)如圖甲所示，在電梯廂內(nèi)輕繩AO、BO、CO連接吊著質(zhì)量為m的物體，輕繩AO、BO、CO對(duì)輕質(zhì)結(jié)點(diǎn)O的拉力分別為F1、F2、F3.現(xiàn)電梯廂豎直向下運(yùn)動(dòng)，其速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，重力加速度為g，則( ) A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1與F2的合力等于F3 B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1與F2的合力大于mg C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1與F2的合力小于F3 D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1與F2的合力大于mg 答案：AD 解析：在任何時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)1與F2的合力都等于F3，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在0～t1時(shí)間內(nèi)，電梯向下加速運(yùn)動(dòng)，合力方向向下，物體失重，F(xiàn)1與F2的合力小于mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電梯向下減速運(yùn)動(dòng)，合力方向向上，物體超重，F(xiàn)1與F2的合力大于mg，選項(xiàng)D正確． 7．(xx河南豫東十校聯(lián)考)(多選)質(zhì)量為1 kg的物體靜止在光滑水平面上，某時(shí)刻受到水平拉力F的作用(Ft圖象如圖所示)，若在第1 s內(nèi)物體受到的拉力F向右．關(guān)于物體在0～3 s時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是( ) A．0～3 s時(shí)間內(nèi)物體先向右運(yùn)動(dòng)，再向左運(yùn)動(dòng) B．0～3 s時(shí)間內(nèi)物體始終向右運(yùn)動(dòng) C．物體在第1 s末的速度最大 D．物體在第3 s末的速度最大 答案：BC 解析：物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，在0～1 s內(nèi)物體向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1＝＝2 m/s2，t＝1 s時(shí)，速度v1＝21＝2 m/s.在1～3 s內(nèi)物體向右減速運(yùn)動(dòng)，加速度a2＝＝－1 m/s2，當(dāng)t＝3 s時(shí)，由v＝v0＋at知速度v3＝2 m/s－12 m/s＝0，即速度減小為零．由以上分析可知選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B、C項(xiàng)正確． 8．(xx陜西省咸陽(yáng)市高三二模)(多選)若在某次軍事演習(xí)中，某空降兵從懸停在空中的直升機(jī)上跳下，從跳離飛機(jī)到落地的過(guò)程中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．0～10 s內(nèi)空降兵運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越大 B．0～10 s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受重力大于空氣阻力 C．10～15 s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受的空氣阻力越來(lái)越小 D．10～15 s內(nèi)空降兵處于失重狀態(tài) 答案：BC 解析：由vt圖象可知空降兵跳離飛機(jī)后0～10 s內(nèi)向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，空降兵和降落傘整體受到重力和空氣阻力，0～10 s內(nèi)重力大于空氣阻力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；10～15 s內(nèi)空降兵向下做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，在此期間空氣阻力逐漸減小，空降兵處于超重狀態(tài)，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 9．(xx西安市長(zhǎng)安中學(xué)質(zhì)檢)以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物體．假定物塊所受的空氣阻力f大小不變．已知重力加速度為g，則物體上升的最大高度和返回到原拋出點(diǎn)的速率分別為( ) A.和v0 B.和v0 C.和v0 D.和v0 答案：A 解析：在上升過(guò)程中，對(duì)物體受力分析，由牛頓第二定律可得mg＋f＝ma1，加速度的方向與初速度的方向相反，即豎直向下，在上升到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)v2－v＝－2a1x可得上升的最大高度為x＝＝；在下降時(shí)，對(duì)物體受力分析，由牛頓第二定律可得mg－f＝ma2，從開(kāi)始下降到返回到原拋出點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)v2＝2a2x可得，v＝＝v0，所以A項(xiàng)正確． 10．(xx遼寧師大附中期中) 如圖所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上．A、B質(zhì)量分別為mA＝6 kg，mB＝2 kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，開(kāi)始時(shí)F＝10 N，此后逐漸增加，在增大到45 N的過(guò)程中，則下列判斷正確的是( ) A．當(dāng)拉力F<12 N時(shí)，兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài) B．兩物體開(kāi)始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過(guò)12 N時(shí)，開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng) C．兩物體間從受力開(kāi)始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng) D．兩物體間始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 答案：D 解析：水平面光滑，F(xiàn)不為零，A、B都要運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；隔離對(duì)B分析，當(dāng)A、B間摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則aB＝＝6 m/s2；再對(duì)整體分析F＝(mA＋mB)aB＝48 N，知當(dāng)拉力達(dá)到48 N時(shí)，A、B才發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故D項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤． 11．如圖所示，一些商場(chǎng)安裝了智能化的自動(dòng)扶梯，為了節(jié)約能源，在沒(méi)有乘客乘行時(shí)，自動(dòng)扶梯以較小的速度勻速運(yùn)行，當(dāng)有乘客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過(guò)先加速再勻速兩個(gè)階段的運(yùn)行，則扶梯在運(yùn)送乘客上行過(guò)程中( ) A．乘客始終受摩擦力作用 B．乘客經(jīng)歷先超重再失重的兩個(gè)過(guò)程 C．電梯對(duì)乘客的作用力始終豎直向上 D．電梯對(duì)乘客的作用力先指向前上方，再豎直向上 答案：D 解析：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)乘客不受摩擦力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乘客經(jīng)過(guò)先超重再平衡兩個(gè)過(guò)程，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；加速階段電梯對(duì)乘客的作用力為前上方，勻速階段電梯對(duì)乘客的作用力為豎直向上，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 二、計(jì)算題(本題包括4小題，共56分．解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分) 12．(12分)質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示．取g＝10 m/s2，求： (1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)水平推力F的大??； (3)0～10 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大?。? 答案：(1)0.2 (2)6 N (3)46 m 解析：(1)設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt2，初速度為v20，末速度為v2t，加速度為a2，則 a2＝＝－2 m/s2① 設(shè)物體所受的摩擦力為Ff，由牛頓第二定律得： －Ff＝ma2② Ff＝μmg③ 聯(lián)立②③式，代入數(shù)據(jù)得 μ＝0.2.④ (2)設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt1，初速度為v10，末速度為v1t，加速度為a1，則 a1＝＝1 m/s2⑤ 根據(jù)牛頓第二定律，有F－Ff＝ma1⑥ 聯(lián)立各式，代入數(shù)據(jù)得F＝6 N. (3)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，得 x＝x1＋x2＝v10Δt1＋a1(Δt1)2＋v20Δt2＋a2(Δt2)2＝46 m. 13．(xx新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)(14分)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離．當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰．通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s．當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120 m．設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的.若要求安全距離仍為120 m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度． 答案：20 m/s(72 km/h) 解析：設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽車的加速度大小為a0，安全距離為s，反應(yīng)時(shí)間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 μ0mg＝ma0① s＝v0t0＋② 式中，m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度． 設(shè)在雨天行駛時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，依題意有μ＝μ0③ 設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 μmg＝ma④ s＝vt0＋⑤ 聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得 v＝20 m/s(72 km/h)⑥ 14．(14分)如圖所示，水平平臺(tái)的右端安裝有定滑輪，質(zhì)量為M的物塊放在與滑輪相距為l的平臺(tái)上，物塊與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)有一輕繩跨過(guò)定滑輪，左端與物塊連接，右端掛質(zhì)量為m的小球，繩拉直時(shí)用手托住小球使其在距離地面h高處?kù)o止，重力加速度為g，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．(取g＝10 m/s2) (1)放開(kāi)小球，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，求小球做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度及此時(shí)繩子的拉力大?。? (2)設(shè)M＝2 kg，l＝2.5 m，h＝0.5 m，μ＝0.2，小球著地后立即停止運(yùn)動(dòng)，要使物塊不撞到定滑輪，則小球質(zhì)量m應(yīng)該滿足什么條件？ 答案：(1) (2)0.4 kg＜m≤10 kg 解析：(1)由牛頓第二定律可知，對(duì)小球有mg－F＝ma 對(duì)物塊有F－μMg＝Ma 聯(lián)立解得a＝ 繩子的拉力大小F＝. (2)小球落地時(shí)速度為v＝ 設(shè)小球落地時(shí)M的加速度為a1，μMg＝Ma1.滑行s時(shí)停下來(lái)．v2＝2a1s，其中s≤l－h(huán) 解得a≤8 m/s2 又因?yàn)閍＝，解得m≤10 kg 要能夠拉動(dòng)物塊必須有mg>μMg，即m>0.4 kg 因此小球的質(zhì)量范圍是0.4 kg下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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