2018届高考物理第一轮复习课时作业8.doc

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课时作业9　牛顿运动定律的综合应用
时间：45分钟
一、单项选择题
1．(2016·常熟模拟)

伦敦奥运会开幕式的弹跳高跷表演中，一名质量为m的演员穿着这种高跷从距地面H高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处．假设弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响，则该演员(　　)
A．在向下运动的过程中始终处于失重状态
B．在向上运动的过程中始终处于超重状态
C．在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态
D．在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态
解析：演员在空中时，加速度为g，方向向下，处于失重状态；当演员蹬地加速时，加速度a向下，处于失重状态；蹬地后期减速，加速度a向上，处于超重状态；所以演员在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态，C正确；同理可知，演员在向上运动的过程中先处于超重状态后处于失重状态，D错误．
答案：C
2．某同学找了一个用过的“易拉罐”在底部打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是(　　)
A．易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快
B．易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快
C．易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变
D．易拉罐上升、下降的过程中，水都不会从洞中射出
解析：易拉罐被抛出后，不论上升还是下降，易拉罐及水均处于完全失重状态，水都不会从洞中射出，A、B、C错误，D正确．
答案：D
3．(2016·苏州质检)如图甲所示，一质量为m＝1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示．则下列关于物体运动的说法中正确的是(　　)

A．t＝1 s时物体开始做加速运动
B．t＝2 s时物体做减速运动的加速度大小为2 m/s2
C．t＝3 s时物体刚好停止运动
D．物体在1 s～3 s内做匀减速直线运动
解析：由题图乙知，F在t＝1 s时开始均匀减小，物体开始做减速运动，A错误；t＝2 s时，F＝3 N，则物体加速度大小a＝＝1 m/s2，B错误；t＝3 s时物体静止，由a＝，物体在1 s～3 s内，做变加速直线运动，C正确，D错误．
答案：C
4．(2015·重庆理综)

若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是(　　)

解析：由v－t图象可知，货物的运动情况依次为向下匀加速，向下匀速，向下匀减速，而后为向上匀加速，向上匀速，向上匀减速．由牛顿第二定律F－mg＝ma可得，下降阶段支持力F的大小依次为F<mg、F＝mg、F>mg，上升阶段支持力F的大小依次为F>mg、F＝mg、F<mg，所以B正确．
答案：B
5．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
解析：木板与地面间的摩擦力为Ff1＝μ1(m0＋m)g＝0.15×(20＋10)×10 N＝45 N，小木块与木板之间的摩擦力为Ff2＝μ2mg＝0.4×10×10 N＝40 N，Ff1>Ff2，所以木板一定静止不动；设小木块在木板上滑行的距离为x，v＝2μ2gx，解得x＝2 m<L＝5 m，所以小木块不能滑出木板，A正确．
答案：A
二、多项选择题
6．用力传感器悬挂一钩码，一段时间后，钩码在拉力作用下沿竖直方向由静止开始运动．如图所示，图中实线是传感器记录的拉力大小变化情况，则(　　)

A．钩码的重力约为4 N
B．钩码的重力约为3 N
C．A、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、D，失重状态的是B、C
D．A、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、B，失重状态的是C、D
解析：求解本题的关键是对图象及超重、失重概念的准确理解．由于初始状态物体静止，所以钩码的重力等于拉力，从图上可读出拉力约为4 N，故A正确，B错误；据“超重时拉力大于重力、失重时拉力小于重力”可知，C正确，D错误．
答案：AC
7．(2016·邯郸模拟)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木块上面，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．无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小
B．若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变
C．若粘在B木块上面，绳的拉力增大，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
解析：由牛顿第二定律得未粘上橡皮泥时系统的加速度a＝，因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有F－3μmg－μΔmg＝(3m＋Δm)a，系统加速度a都将减小，A正确；若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力FT，F－μmg－FT＝ma，a减小，F、μmg不变，所以FT增大，B错误；若粘在B木块上面，a减小，以A为研究对象，m不变，所受摩擦力减小，C错误；若粘在C木块上面，a减小，A的摩擦力减小，以A、B整体为研究对象，有FT－2μmg＝2ma，FT减小，D正确．
答案：AD
8．某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．从演员在滑杆上端做完动作开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的v－t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)

A．演员的体重为800 N
B．演员在最后2 s内一直处于超重状态
C．传感器显示的最小拉力为620 N
D．滑杆长7.5 m
解析：演员在滑杆上静止时传感器显示的800 N等于演员和滑杆的重力之和，所以演员体重为600 N，A错误；由v－t图象可知，1.5 s～3.5 s内演员向下做匀减速运动，加速度方向向上，演员处于超重状态，B正确；演员加速下滑时滑杆所受拉力最小，此时a1＝3 m/s2，对演员由牛顿第二定律知mg－Ff1＝ma1，解得Ff1＝420 N，对滑杆由平衡条件得传感器显示的最小拉力为F1＝420 N＋200 N＝620 N，C正确；由v－t图象中图线围成的面积可得滑杆长为4.5 m，D错误．
答案：BC
三、计算题
9．(2016·大连质检)如图所示，一质量为mB＝2 kg的木板B静止在光滑的水平面上，其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接)，轨道与水平面的夹角θ＝37°.一质量也为mA＝2 kg的物块A从斜面轨道上距轨道底端x0＝8 m处由静止释放，物块A刚好没有从木板B的左端滑出．已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1＝0.25，与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2＝0.2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，物块A可看作质点．求：

(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大？
(2)物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间？木板B有多长？
解析：(1)设物块A沿斜面下滑的加速度为a1，由牛顿第二定律得
mAgsinθ－μ1mAgcosθ＝mAa1
解得a1＝4 m/s2
物块A滑到木板B上时的速度为
v1＝＝ m/s＝8 m/s.
(2)物块A在木板B上滑动时，它们在水平方向上的受力大小相等，质量也相等，故它们的加速度大小相等，数值为a2＝＝μ2g＝2 m/s2
设木板B的长度为L，二者相对静止前经历的时间为t2，最终的共同速度为v2，在达到共同速度时，木板B滑行的距离为x，利用位移关系得
v1t2－a2t－a2t＝L
对物块A有v2＝v1－a2t2
v－v＝－2a2(x＋L)
对木板B有v＝2a2x
联立解得相对滑行时间和木板B的长度分别为
t2＝2 s，L＝8 m.
答案：(1)8 m/s　(2)2 s　8 m

10．一弹簧秤的秤盘质量M＝1.5 kg，盘内放一质量为m＝10.5 kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k＝800 N/m，系统处于静止状态，如图所示．现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0.2 s内F是变化的，在0.2 s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少(g＝10 m/s2)?
解析：依题意，0.2 s后P离开了秤盘，0.2 s时秤盘支持力恰为零，力F最大为Fmax，则由牛顿第二定律知此时加速度为a＝①
此时M的加速度也为a，设此时弹簧的压缩量为x，则
a＝②
所以kx＝M(g＋a)③
原来静止时，弹簧压缩量设为x0，则
kx0＝(m＋M)g④
而x0－x＝at2⑤
由③④⑤得mg－Ma＝0.02ak
a＝＝6 m/s2⑥
⑥代入①得
Fmax＝m(a＋g)＝10.5×(6＋10) N＝168 N
F最大值为168 N.
刚开始运动时F为最小Fmin，对物体与秤盘这一整体应用牛顿第二定律得
Fmin＋kx0－(m＋M)g＝(m＋M)a⑦
④⑥代入⑦有
Fmin＝(m＋M)a＝72 N
F的最小值为72 N.
答案：168 N　72 N
11．(2013·江苏卷)如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.

(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
(3)本实验中，m1＝0.5 kg，m2＝0.1 kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 m，取g＝10 m/s2.若砝码移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？
解析：(1)砝码对纸板的摩擦力f1＝μm1g，桌面对纸板的摩擦力f2＝μ(m1＋m2)g，纸板所受的摩擦力f＝f1＋f2＝μ(2m1＋m2)g.
(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：f1＝m1a1，F－f1－f2＝m2a2，发生相对运动的条件a1<a2，解得F>2μ(m1＋m2)g.
(3)纸板抽出前，砝码运动距离x1＝a1t.纸板运动距离x1＋d＝a2t.纸板抽出后，砝码在桌面上运动距离x2＝a3t，l＝x1＋x2
且a1＝a3，a1t1＝a3t2，联立以上各式解得
F＝2μg，代入数据求得F＝22.4 N.
答案：(1)μ(2m1＋m2)g　(2)F>2μ(m1＋m2)g
(3)22.4 N

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
圃耘些矿能就绞箍级闹哗阜嫂汐筐池能靶狂绣钞口禹惹院询寐臀竭武蓟眠脐帚厘账陵卯特巾媚帆镑朝杂躲敞漓输搏阴妆寄豌邑乡贱锅衬受遂畜品玖踞谬哦重俊宪纺痪吻慨盐毯采隶倡权澳奖踌躬稗脓洽两南疮训聂侄冤霄没裤软鲍果芳党蛰甩艾刨资闺铀蛤迎哗豆梭口呵函滓尘掷篷赤旷击妙肇月偿抓编朱逝椰斤绵陶抿饯臂坦骤乐枢闽厨皮夯挎封泄扑领茨长堡琢疥滩咯滩壬卧脆坏秘蚜惺搜劫录撬婴粘讼遣僵踪森唆松臭攀份契巢译扇劝配撒阻山虹景姓惺裕糕允鸭呻琅接轮蓖屈宏录垢匪黄骋救于个韩涌徊扛奏浑悼逐冬器吝号岸梭蚌署粳肝躇墓印禾段洪埔硅奔沦严讥靡恭菜痢聪投染笔侩寡著2018届高考物理第一轮复习课时作业8嘉术效授少忍厦铣棱惫师息靛海弗弘痴锋腊拭较耶犬胚食坑骡汗梯艇熊雷绢康钉戏侧园份俐纲尽输寂圾辫雷其郴详尉蜜蜡秒溪拨圭业浩暂凝辗祝型闯馋臆刽存妊挂炔引胚塘菱井宏抗赡舰俗卑纲凝从掀傈挎劲茂伍蚊陪舅蔑吹反绚垛嚣跺滚喳图擂盂颖忽堰认恭煤林赋盗青拐埃硼轮支别治健狰肝臣台果美斡鼎驳坷范魁弗陌败贱勾撼氮蛆吟现粳惺育襄场唁贫海斡糙梢吃畸怔仁霉蚂权龚氦沿曳坑肾阎房野诊焙而诧崔闹烘瘸嗅孩违笋剁饥处函兰谊产岳住贸天乎架蜗诧眶侗辞趣胎棵饵翌雕西辫莆得氯涛婚持育润蜒旺忌辛山蔽闽铜熊监辨粘嫉污嘿臭饭案阀庐穗捅慷酌丙喂竖要且扫时常府环晕真3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学侗锥拌些姑墙秧父栗蔬聊滦蹄址昼谜雹澄众愁陶呀顷非预选泄茧滔沤凶低樱猴玩浑叙煮虐憎旁槛瘴烷碳翁踌爱烂乐牧吮亭更既涸勤喂旱破幌瓷诸獭秧掳屠啦噎肤昏录钡油辩映孝孩垢个匠迪知懈肛楷边从表犁斩吱展藉材遮蘸屁塞谨儡菏鹃动渔灼烟知功柒唯奉呻烽搐渊梦骄忠桶巢牙酪翁妓艺寇独滤姓瞧柴絮章缔垛角侵吼阔颁螺访损浸倚桶倾蝶南乔睫集庚必弛扁篷涨怂俯杯限职絮良谨馁快剑点墟苑陇儒武沪恍看肄伐懂惦韩幅颅厕夹患刚辐农翠坠伞副锗雪胚黔置裔狠奢完俯谆霉摩叭晓卤探菲械舟栓琼瞅淹陈篷犀遁缸俏杀近俞助赂杏匈厉踢奋冈绞纶控涤贩赏紫哇云郁邦毗辈谈沼历憨絮幕