2019-2020学年高一上学期期末复习物理专题强化训练专题（11）牛顿运动定律的综合应用

2019-2020学年高一上学期期末复习物理专题强化训练
-----专题（9）牛顿运动定律的综合应用
1、单项选择（共7题，35分）
1、如图所示，A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，物体B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，物体A与B之间的动摩擦因数μ2=0.2。已知物体A的质量m=2 kg，物体B的质量M=3 kg，重力加速度g取10 m/s2。现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是(物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　)

A.20 N　　　　　　 B.15 N C.10 N D.5 N
【答案】B
2、如图所示，水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动。已知F1>F2，当运动达到稳定时，关于弹簧的伸长量下列说法正确的是 (　　)

A.若水平地面光滑，弹簧的伸长量为
B.若水平地面光滑，弹簧的伸长量为
C.若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同，弹簧的伸长量为
D.若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同，弹簧的伸长量为
【答案】C
3、在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉希奇以2.04 m的成绩获得冠军。弗拉希奇的身高约为1.93 m，忽略空气阻力，g取10 m/s2，如图所示。则下列说法正确的 (　　)

A.弗拉希奇在下降过程中处于失重状态
B.弗拉希奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态
C.弗拉希奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力
D.弗拉希奇起跳时的初速度大约为3 m/s
【答案】A
4、质量为m0=20 kg、长为L=5 m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数为μ1=0.15，将质量m=10 kg 的小木块(可视为质点)，以v0=4 m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如图所示)，小木块与木板面间的动摩擦因数为μ2=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2)。则下列判断中正确的是(　　)

A.木板一定静止不动，小木块不能滑出木板 B.木板一定静止不动，小木块能滑出木板
C.木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板 D.木板一定向右滑动，小木块能滑出木板
【答案】A
5、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是 (　　)

A.质量为2m的木块受到四个力的作用
B.当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为T
【答案】D
6、如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是(　　)

A.若粘在A木块上面，绳的拉力不变
B.若粘在A木块上面，绳的拉力减小
C.若粘在C木块上面，A、B间摩擦力增大
D.若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小
【答案】D
7、如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是(　　)

A.若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零
B.若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零
C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma
D.斜面对球不仅有弹力，而且该弹力是一个定值
【答案】D
2、不定项选择（共3题，18分）
8、如图所示，质量分别为M和m的物体A、B用细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知M>m，滑轮质量及摩擦均不计，则下列说法正确的是 (　　)

A.细线上的拉力一定大于mg
B.细线上的拉力一定小于Mg
C.细线上的拉力等于g
D.天花板对定滑轮的拉力等于(M+m)g
【答案】AB
9、如图所示，斜面体静置于水平地面上，小物块恰好沿斜面匀速下滑。现分别对小物块进行以下三种操作：①施加一个沿斜面向下的恒力F；②施加一个竖直向下的恒力F；③施加一个垂直斜面向下的恒力F。则在小物块后续的下滑过程中，下列判断正确的是 (　　)

A.操作①中小物块将做匀加速运动
B.操作②中小物块仍做匀速运动
C.操作③中斜面体可能会发生滑动　
D.三种操作中斜面体受到地面摩擦力均为0
【答案】ABD
10、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
【答案】BD
三、计算题（共3题，47分）
11、在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的弹簧，弹簧下端连一个质量为m的小球，球被一垂直斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变，若A以加速度a(a
(1)从挡板开始运动到球板分离所经历的时间t。
(2)从挡板开始运动到小球速度最大时，球的位移x。
答案：(1) (2)
【解析】(1)设球与挡板分离时位移为s，经历的时间为t，从开始运动到分离过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力FN1和弹簧弹力f，据牛顿第二定律列方程：
mgsinθ-f-FN1=ma，f=kx
随着x的增大，f增大，FN1减小，保持a不变，当m与挡板分离时，x增大到等于s，FN1减小到零，则有：
s=at2 ， mgsinθ-ks=ma
联立解得：mgsinθ-k·at2=ma
t=
(2)分离后小球继续做加速度减小的加速运动，v最大时，小球受合力为零，即kx=mgsinθ，位移x=。
12、如图所示，可视为质点的A、B两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与A、A与B间距均为d =0.5 m，两物体与纸带间的动摩擦因数均为μ1=0.1，与地面间的动摩擦因数均为μ2=0.2。现以恒定的加速度a=2 m/s2向右水平拉动纸带，重力加速度g=10 m/s2。

求：(1)A物体在纸带上的滑动时间。
(2) 两物体A、B停在地面上的距离。
答案：(1)1 s　 (2)1.25 m
【解析】(1)两物体在纸带上滑动时：μ1mg=ma1
当物体A滑离纸带时a-a1=d，t1=1 s
(2)物体A离开纸带时的速度v1=a1t1　物体A在地面上运动时有μ2mg=ma2
物体A从开始运动到停在地面上的总位移
s1=+
当物体B滑离纸带时
a-a1=2d
v2=a1t2　物体B从开始运动到停在地面上的总位移s2=+　两物体最终停止的间距x=s2+d-s1=1.25 m。
13、如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面的底端A与水平传送带相接触，传送带正以v=4 m/s 的速度顺时针匀速转动，质量为2 kg的物体(可视为质点)从斜面上O处由静止下滑，经过时间1.5 s滑到斜面底端A。已知O、A之间距离LOA=4.5 m，传送带左右两端A、B间的距离LAB=10 m，物体与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10 m/s2，不计物体经过A时的动能损失。

(1)求物体沿斜面下滑的加速度大小。
(2)求物体与斜面间的动摩擦因数μ1。
(3)物体在传送带上向左运动时是否会从B端滑出？如果滑出，求离开B点的速度大小？如果不滑出，求物体返回到A点的速度大小。
答案：(1)4 m/s2　(2)0.25　(3)不滑出　4 m/s
【解析】(1)由匀变速运动方程
LOA=at2，a=4 m/s2。
(2)由牛顿第二定律 mgsinθ-μ1mgcosθ=ma，
解得μ1=0.25。
(3) 由匀变速方程，
vA=at=6 m/s，a1=μ2g=5 m/s2，
x==3.6 m<10 m，不会从B点滑出，
物体向右返回，加速到相对传送带静止所需距离x′==1.6 m物体返回到A点的速度v′A=v=4 m/s。