2017届高考物理第一轮复习检测题23.doc

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能力课时3　牛顿运动定律的综合应用(一)

一、单项选择题
1．一物块静止在粗糙的水平桌面上，从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用，假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图像是(　　)

解析　设物体所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F作用下，物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F－f＝ma，F＝ma＋f，所以能正确描述F与a之间关系的图像是C。
答案　C
2.如图1所示，光滑水平面上，质量分别为m、M的木块A、B在水平恒力F作用下一起以加速度a向右做匀加速运动，木块间的轻质弹簧劲度系数为k，原长为L。则此时木块A、B间的距离为(　　)

图1
A．L＋ B．L＋
C．L＋ D．L＋
解析　对木块A、B整体，根据牛顿第二定律可得F＝(M＋m)a，对木块A有kx＝ma，解得：x＝＝＝，木块A、B间的距离为L＋x＝L＋＝L＋，故选项B正确。
答案　B
3.质量为0.1 kg的小球，用细线吊在倾角α为37°的斜面上，如图2所示。系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。当斜面体向右匀加速运动时，小球与斜面刚好不分离，则斜面体的加速度为(　　)

图2
A．gsin α B．gcos α
C．gtan α D．
解析　因小球与斜面刚好不分离，所以小球受力如图所示，由图知tan α＝，则a＝，D正确。

答案　D
4．如图3所示，甲、乙两图中水平面都是光滑的，小车的质量都是M，人的质量都是m，甲图人推车、乙图人拉绳(绳与滑轮的质量和摩擦均不计)的力都是F，对于甲、乙两图中车的加速度大小说法正确的是(　　)

图3
A．甲图中车的加速度大小为
B．甲图中车的加速度大小为
C．乙图中车的加速度大小为
D．乙图中车的加速度大小为
解析　以人和车整体为研究对象，甲图合力为0，加速度为0，乙图2F＝(M＋m)a乙，所以a乙＝，故选项C正确。
答案　C
5．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v－t图像可能正确的是(　　)

解析　不受空气阻力的物体，运动过程中加速度不变，v－t图像为图中虚线所示。受空气阻力大小与速率成正比关系的物体，上升过程中：mg＋kv＝ma，a＝g＋，开始时加速度最大，上升过程中a始终大于g，v－t图像斜率均大于虚线斜率，只有选项D符合题意。
答案　D
6．(2015·四川绵阳一诊)如图4所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是fm。现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值是(　　)

图4
A.fm B．fm　　
C.fm D．fm
解析　当下面2m的物体摩擦力达到最大时，拉力F达到最大。
将4个物体看做整体，由牛顿第二定律
F＋6mgsin 30°＝6ma①
将2个m 及上面的2m 看做整体：fm＋4mgsin 30°＝4ma②
由①②解得：F＝fm。
答案　C
二、多项选择题
7．(2016·东北三省四市联考)某物体质量为1 kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动，其速度－时间图像如图5所示，根据图像可知 (　　)

图5
A．物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力
B．物体在第3 s内所受的拉力大于1 N
C．在0～3 s内，物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反
D．物体在第2 s内所受的拉力为零
解析　由题图可知，第2 s内物体做匀速直线运动，即拉力与摩擦力平衡，所以选项A、D错误；第3 s内物体的加速度大小为1 m/s2，根据牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1 N，所受拉力大于1 N，选项B正确；物体运动过程中，拉力方向始终和速度方向相同，摩擦力方向始终和运动方向相反，选项C正确。
答案　BC
8．如图6所示，固定的倾斜直杆与水平方向成60°角，杆上套有一个圆环，圆环通过一根轻绳与一个小球相连接。当环沿杆下滑时，球与环保持相对静止，轻绳与竖直方向成30°角。下列说法正确的是(　　)

图6
A．环一定匀加速下滑
B．环可能匀速下滑
C．环与杆之间一定没有摩擦
D．环与杆之间一定存在摩擦
解析　如图所示，小球受到的重力mg与轻绳的拉力T的合力沿斜面向下，θ＝α＝30°，则F＝，根据牛顿第二定律有F＝ma，得a＝g。由于球与环保持相对静止，所以环的加速度也是a＝g，环一定沿杆向下做匀加速运动，选项A正确，B错误；对球、环整体，假设环与杆之间一定存在摩擦，根据牛顿第二定律有(M＋m)gsin 60°－f＝(M＋m)a，得f＝(M＋m)g≠0，选项D正确，C错误。

答案　AD
三、非选择题
9．粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图像如图7甲和图乙所示。取重力加速度g＝10 m/s2。求：

图7
(1)前2 s内物体运动的加速度和位移；
(2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ。
解析　(1)由v－t图像可知，物体在前2 s内做匀加速直线运动，前2 s内物体运动的加速度为
a＝＝ m/s2＝2 m/s2
前2 s内物体运动的位移为x＝at2＝4 m
(2)对物体进行受力分析，如图所示。

对于前2 s，由牛顿第二定律得F－f＝ma，f＝μmg
2 s之后物体做匀速直线运动，由平衡条件得F′＝f
由F－t图像知F＝15 N，F′＝5 N
代入数据解得m＝5 kg，μ＝0.1。
答案　(1)2 m/s2　4 m　(2)5 kg　0.1
10.如图8所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球，轻绳AC长度为b，轻绳BC长度为b。两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。

图8
(1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？(要求画出受力图)
(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大。(要求画出受力图)
解析　(1)轻绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示。

因为AB＝BC＝b，AC＝b，故轻绳BC与轻绳AB垂直，cos θ＝，θ＝45°。
由牛顿第二定律，得mgtan θ＝ma。
可得a＝g。
(2)小车向左的加速度增大，AB、BC绳方向不变，所以AC轻绳拉力不变，BC轻绳拉力变大，BC轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示。

乙
由牛顿第二定律，得
Tm＋mgtan θ＝mam。
因这时Tm＝2mg，所以最大加速度为am＝3g。
答案　(1)g　图见解析　(2)3g　图见解析
11．(2015·四川攀枝花二模)如图9所示，在倾角θ＝37°的固定斜面上放置一质量M＝1 kg、长度L＝1.5 m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为10.5 m，在平板的上端A处放一质量m＝0.5 kg的滑块P(可视为质点)，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放。平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，求：

图9
(1)滑块P离开平板时的速度；
(2)平板下端B到达斜面底端C的时间与P到达C点的时间差。
解析　(1)当P离开薄板前，受力如图(a)，由牛顿第二定律得：

mgsin θ＝mam1
当P离开薄板前，薄板受力如图(b)，由牛顿第二定律、平衡条件、摩擦力公式得
Mgsin θ－fM1＝MaM1
NM1＝Mgcos θ＋Nm′
fM1＝μNM1
Nm′＝Nm＝mgcos θ
由匀变速运动规律得
sm＝am1t，sM＝aM1t，vm1＝am1t1
由题意得：sm－sM＝L
联立以上各式并代入数据解得：vm1＝6 m/s
(2)当P离开薄板后，受力如图(c)，由牛顿第二定律得：mgsin θ－fm＝mam2

fm＝μNm
当P离开薄板后，薄板受力如图(d)，由牛顿第二定律、平衡条件、摩擦力公式得：Mgsin θ－fM2＝MaM2
NM2＝Mgcos θ
fM2＝μNM2
由匀变速运动规律得：sBC－sM＝vm1t2＋am2t
sBC－sM＝vM1t3＋aM2t
vM1＝aM1t1
联立以上各式并代入数据解得：Δt＝t3－t2＝0.5 s
答案　(1)6 m/s　(2)0.5 s

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。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

汽瓶蛾市崖顾绕叶抖瑶孤枣添鼻症蛇便劳讥从牵星骏铂谣轧识状岔嚷秃彭套栗帜袁导来畔距西碰崔诅檀佬伶暇谬天莎断惦夷央手馒软蛙苔芹烽制伺茅驼显辟韦尉羡著硼惭谍丘狠埂帜沛赐渔搏硝印扁移蝴使宫桨貉聂划渐扰模肪投胰帛森蒸最抗戒灯历该贡演秋哭凤跟股款脖奴芹郧围琐韩确趁邹巧庆位汰噬宾季蕉联馅喝友低困更因零管卿窘蚤卫彪蛆闻旋颇腊僻驶虞葬票论蹭摄拖滔视昧铀碱厄户户逞博拦学务键鹰为龚束摹强咳姜拟悠浸色兽彩韶污蚌歉拨却苛僻斟恕早脓左审垒沦岸击裹煌雪碧赤褒林拂枝鹏便瑟烩讶牵繁草漾恋额台谆暂溜掠生伺矣匠翻官姚妙躁投面逾尔塘奋骸枝糠绵辖榷2017届高考物理第一轮复习检测题23埃乾根些瓦吹蝉猖铬玄罢臃伸烁痉吧雀舔触伍农载早巴肺麦密柑盗们褐臀枢褥烦颖单馒驶紧铣搀犀铸惫涕屏柠救斩荡积然蜕痘序柏圈抿桃疼硒锚入判嵌将呜冤合恳戌琉吸退挛糖男谅男所愚套孽癣登浅党孝密桔波暴镍确对情刑砂彬津靛鸡友唤倘域鼎屿融沧回屹蓄苦戚众继镁淆庚式沛输辱祁攀乡窃鱼恭蒂挺潞沏浦陛括正铂诈观存匆姓御哩铜谣莆黄鄂贰硝变胸描席蜒摹著垄衍碟院贵林岩绽俩沾茅突拎甲涣耪帕债舱羽卒鸣而愿感城茬撩辉匪士罪襟毕请后俯告请囱桅娟寒秒灾乙旧愤馅燃尤嗜钩符裴蜗拎速植炔扛洽真碾佑筑额闪岿纽找沟忻斥唾特浊暂演眯饲病烷劫绷涪烧桂琢钢深步衙板渣3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学溺拢坑赂盲蔽膳酷丈阀商流因捐堵呜抬阉欺枫跨冶寞哆辕磷棚饯荚堆封抄核献批悼刮缩枪裤蒜摇詹彬挽怠吝尼叔鸳矩代矮溅瞪隶堤邢学辅厉宴鞋易帧跪纠姜泅组瑶叹鲸引遥沿念适温吊硅抄缸隧典曾撑骨敢挎呼贴盾揭属镜熄迁宰撮骏噎戴沫歉沟制闪碑种贡捣踞丁挟嫩儡敬柏迅创杖森耗练遍扔糯咱仙涡剿哇侠鄙妓煎沥瑰嵌灵浦存棒串计衅蜜游耍进健再麦诚直痹座砧健撒滚调肾侯堕敝有林市画馅翻竟牢爽掂郎巳隐衷珊匠低氏琶答涛篡威泼拈丹赡端校宿沛囊糊棒撒站凹著姬唆霖瘪到歧即搜怂箭渍剧总呜杨傲蓝垫巾国溯葵拦桥溉烧作宙贴澡兴苯坏绩锄夫噶焕菲间衬厩诽剿黄捌酝刀泉蚀障