高考物理二轮复习提分训练专题强化三 解析版.docx
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高考物理二轮复习提分训练专题强化三解析版
专题强化三 牛顿运动定律
一、选择题:
本题共10小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.[2018·上海市奉贤区一模]甲车快速倒车时车尾撞上静止的同型号的乙车车头,导致两车司机受伤.甲车司机、乙车司机最有可能的伤情分别是( )
A.胸部受伤,胸部受伤B.胸部受伤,背部受伤
C.背部受伤,胸部受伤D.背部受伤,背部受伤
2.[2018·肇庆一模]如图(甲)所示,某同学用拖把拖地,沿推杆方向对拖把施加推力F,此时推力与水平方向的夹角为θ1,且拖把刚好做匀速直线运动.从某时刻开始保持力F的大小不变,拖把与水平方向的夹角变为θ2,如图(乙)所示,则拖把( )
A.将做加速运动B.继续做匀速运动
C.将做曲线运动D.可能静止
3.[2018·衡水一模]如图所示,质量分别为M和m的A、B两物体叠放在一起置于光滑水平面上.两物体之间用轻弹簧相连,B上表面水平且光滑,用水平拉力F向右拉A,两物体一起向右加速运动时,A、B间弹簧的长度为L1;用水平拉力F向右拉B,两物体一起向右加速运动时,A、B间弹簧的长度为L2,则弹簧的原长为( )
A.
B.
C.
D.
4.[2018·全国卷Ⅰ]如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是( )
5.(多选)[2018·洛阳二模]如图,长木板C置于光滑水平地面上,A、B两物块放在木板上.已知A、B、C的质量mA=mC=m,mB=2m,A、B两物块与木板间的动摩擦因数都为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平向左的力F作用在A物块上,当F由0逐渐增大时,下列说法错误的是( )
A.当F=μmg时,A与C开始相对滑动
B.当F=2μmg时,B所受摩擦力大小为
C.一直增大F,B的最大加速度为μg
D.无论F多大,B和C总保持相对静止
6.[2018·太原二模]如图所示,足够长的、倾角为30°的光滑斜面上,挡板C与斜面垂直.质量均为m的A、B两相同物块与劲度系数为k的轻弹簧两端相连,在C的作用下处于静止状态.现给A施加沿斜面向上的恒力F,使A、B两物块先后开始运动.已知弹簧始终在弹性限度内,下列判断正确的是( )
A.恒力F的值一定大于mg
B.物块B开始运动时,物块A的加速度为
C.物块B开始运动时,A发生位移的值为
D.当物块B的速度第一次最大时,弹簧的形变量为
7.[2018·潍坊二模]一架无人机质量为2kg,运动过程中空气阻力大小恒定.该无人机从地面由静止开始竖直向上运动,一段时间后关闭动力,其v-t图象如图所示,g取10m/s2.下列判断正确的是( )
A.无人机上升的最大高度为72m
B.6~8s内无人机下降
C.无人机的升力大小为28N
D.无人机所受阻力大小为4N
8.(多选)[2018·重庆模拟]如图所示,表面粗糙且足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块的速度随时间变化的图象可能符合实际的是( )
9.[2018·德州一模]如图所示,一质量为M=2kg、倾角为θ=45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面上叠放一质量为m=1kg的光滑楔形物块,物块在水平恒力F作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动.重力加速度为g=10m/s2.下列判断正确的是( )
A.物块对斜面的压力大小FN=5
N
B.斜面体的加速度大小为a=5m/s2
C.水平恒力大小F=10N
D.若水平作用力F作用到M上系统仍保持相对静止,则F将变小
10.(多选)[2018·江苏一模]如图所示,两个物体A和B通过轻绳相连,绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.开始系统处于静止状态,各段轻绳均在竖直方向上,已知物体B的质量为m,重力加速度为g.现对物体B施加一竖直向下,大小为mg的恒力F.下列说法中正确的是( )
A.物体A和动滑轮的总质量为2m
B.施加外力后,物体B的加速度大小为
g
C.施加外力后,物体B的加速度大小为
g
D.系统加速过程中,轻绳的张力大小为
mg
二、实验题:
本题1小题,共8分.
11.[2018·云南师范大学附中模拟]为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面,不考虑B反弹对系统的影响.将A拉到P点,待B稳定后,A由静止释放,最终滑到Q点.分别测量PO、OQ的长度h和s.
(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮,为了解决这个问题,可以适当________(填“增大”或“减小”)重物B的质量.
(2)滑块A在PO段和OQ段运动的加速度的比值为________.
(3)实验测得A、B的质量分别为m、M,可得滑块与桌面间的动摩擦因数μ的表达式为________(用m、M、h、s表示).
(4)以下能减小实验误差的是________(填序号).
A.改变h,测量多组h和s的值,算出结果求平均值
B.增加细线的长度
C.减小细线与滑轮的摩擦
三、计算题:
本题共4小题,共42分.
12.(10分)[2018·宁波模拟]低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱.如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H=179m的悬崖边跳伞时的情景.运动员离开悬崖时先做自由落体运动,一段时间后,展开降落伞,以a=8m/s2的加速度匀减速下降,已知运动员和伞包的总质量为80kg,为了运动员的安全,运动员落地时的速度不能超过4m/s,求:
(1)运动员(含伞包)展开降落伞后所受的空气阻力f;
(2)为了运动员的安全,展开伞时的最大速度是多少?
(3)如果以下落的快慢决定比赛的胜负,为了赢得比赛的胜利,运动员在空中运动的最短时间是多大?
13.(10分)[2018·上海二模]如图所示,甲和乙是放在水平地面上的两个小物块(可视为质点),质量分别为m1=2kg、m2=3kg,与地面间的动摩擦因数相同,初始距离L=170m.两者分别以v1=10m/s和v2=2m/s的初速度同时相向运动,经过t=20s的时间两者发生碰撞,求物块与地面间的动摩擦因数μ.
某同学解法如下:
因动摩擦因数相同,故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的,由牛顿第二定律得到加速度的大小:
a=μg,设两物体在t=20s的时间内运动路程分别为s1和s2,则有:
s1=v1t-
at2,s2=v2t-
at2,考虑到s1+s2=L即可联立解出μ.
你认为该同学的解答是否合理?
若合理,请解出最后结果;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.
14.(10分)[2018·浙江名校第二次联考]如图所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=84N而从静止向前滑行,其作用时间为t1=1.0s,撤除水平推力F后经过t2=2.0s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为m=60kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff=12N,求:
(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移;
(2)t=3.0s时运动员的速度大小;
(3)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离.
15.(12分)[2018·海淀一模]如图所示,足够长的水平传送带沿顺时针方向以v0=2m/s的速度匀速转动,A、B两个完全相同的小物块从M点和N点同时以v=4m/s的初速度相向运动.已知小物块A、B在传送带上运动的过程中恰好不会发生碰撞,小物块A、B均可视为质点且与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)两个小物块相对传送带运动时间的差值.
(2)M点和N点之间的距离.
专题强化三 牛顿运动定律
1.C 甲车快速倒车撞到乙车上而停止运动,由于惯性,甲车司机相对于甲车向后运动而使背部受伤;乙车静止,乙车车头由于受到撞击而向后运动,乙车司机相对于乙车向前运动而造成胸部受伤,C选项正确.
2.D 推力与水平方向的夹角为θ1,拖把刚好做匀速直线运动,处于受力平衡状态,根据平衡条件可知,竖直方向上,Fsinθ1+mg=FN,水平方向上,Fcosθ1=Ff,其中Ff=μFN,解得,Fcosθ1=μ(Fsinθ1+mg).拖把与水平方向的夹角增大为θ2时,Fcosθ2<μ(Fsinθ2+mg),拖把可能静止,D选项正确.
3.A 用水平拉力F向右拉A,研究系统的受力情况,根据牛顿第二定律可知,F=(M+m)a1,研究物体A的受力,F-kx1=ma1,其中L0=L1-x1,同理,用水平拉力F向右拉B,F=(M+m)a2,kx2=ma2,其中L0=L2+x2,a1=a2,联立解得弹簧的原长L0=
,A选项正确.
4.A 物块P开始处于平衡状态,重力与弹簧弹力等大反向,mg=kx0.物块P做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知,F+k(x0-x)-mg=ma,解得F=k(x-x0)+m(a+g),F-x图象为倾斜直线,纵轴截距为m(a+g),故A选项正确.
5.ABC 当系统相对静止时,研究BC整体的受力情况,最大静摩擦力为fA=μmg,最大加速度am=
=
.研究整体的受力情况,F=4ma=
,即当F=
时,A与C开始相对滑动,A选项错误;当F=2μmg时,AC相对滑动,BC受到最大静摩擦力作用,加速度最大为am=
,此时B受到的摩擦力大小为2mam=
,B、C选项错误;由C的分析可知,BC间的静摩擦力足够提供B物体的加速度,无论F多大,B和C始终保持相对静止,D选项正确.
6.B 分析可知,弹簧弹力等于物块B沿斜面向下重力的分力时,开始运动,F弹=mgsin30°,如果此时物块A做减速运动,即F<F弹+mgsin30°=mg,A选项错误;物块B开始运动时,物块A的加速度为a=
=
,B选项正确;开始时,弹簧处于压缩状态,x1=
=
,物块B开始运动时,弹簧处于伸长状态,x2=
=
,物块A发生位移x=x1+x2=
,C选项错误;当物块B的速度第一次最大时,合力为零,kx=mgsin30°,弹簧的形变量x=
,D选项错误.
7.D 速度—时间图象围成的面积表示位移大小,无人机上升的最大高度为96m,A选项错误;6~8s内,无人机竖直向上做匀减速直线运动,速度为正,B选项错误;速度—时间图象的斜率表示加速度大小,6~8s内加速度大小a2=12m/s2,根据牛顿第二定律得,mg+f=ma2,解得无人机所受阻力大小f=4N,D选项正确;同理,0~6s内加速度大小a1=4m/s2,根据牛顿第二定律得F-mg-f=ma1,解得无人机的升力大小F=32N,C选项错误.
8.BC 小物块初速度为零,受到沿倾斜传送带向下的滑动摩擦力作用,做匀加速直线运动,由于传送带足够长,小物块后续与传送带共速,如果μmgcosθ<mgsinθ,则小物块受到沿倾斜传送带向上的摩擦力作用,向下做匀加速直线运动,加速度减小,C选项正确;如果μmgcosθ≥mgsinθ,小物块受力平衡,向下做匀速直线运动,B选项正确.
9.B 物块与斜面体保持相对静止,共同向右加速,根据牛顿第二定律可知,F=(M+m)a,F地=(M+m)g,研究斜面体的受力情况,物块对斜面的压力为F′N,水平方向上,FNsinθ=Ma,竖直方向上,FNcosθ+Mg=F地,联立解得,a=5m/s2,水平恒力F=15N,物块对斜面的压力FN=10
N,B选项正确,A、C选项错误;若水平作用力F作用到M上系统仍保持相对静止,则水平作用力方向向左,F=(M+m)a′,mgtan45°=ma′,联立解得,F=30N,变大,D选项错误.
10.ACD 系统处于静止状态,物体B的重力等于绳子的拉力,根据动滑轮的规律可知,物体A和动滑轮的总质量为2m,A选项正确;施加外力后,物体B的加速度等于物体A加速度的二倍,对于物体B,F+mg-FT=ma,对于物体A,2FT-2mg=2m
,联立解得,a=
g,F=
mg,B选项错误,C、D选项正确.
11.
(1)减小
(2)
(3)
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