2020高考物理一轮复习第三章第3讲牛顿运动定律综合应用学案(含解析) 下载本文

滑动后,设砂桶和砂子的总质量为m,加速度大小为a,对B有mg-FT=ma,对A有FT-μm0g=m0a,联立两式整理得FT=

+μ

m0gm0

1+

m,m越大,拉力越大,故A、C正确,B错误;分析

物体A的整个运动过程,加速阶段和减速阶段的位移大小均为h,知加速与减速过程的加速度大小相等,根据mg-FT=ma,FT-μm0g=m0a,m=m0和a=μg,可求出动摩擦因数μ,D正确。本题选不正确的,故选B。

5.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体

A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时两物体处于静止状态。现用竖直向

上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v-t图象如图乙所示(重力加速度为g),则( )

2gA.施加外力前,弹簧的形变量为 kB.外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为M(g-a) C.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零 D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值 答案 B

解析 施加外力F前,物体A、B整体平衡,根据平衡条件有2Mg=kx,解得x=

2Mg,k故A错误;施加外力F的瞬间,对物体B,根据牛顿第二定律有F弹-Mg-FAB=Ma,其中F弹=2Mg,解得FAB=M(g-a),故B正确;由题图乙知,物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v和a,且FAB=0,对B有F弹′-Mg=Ma,解得F弹′=M(g+a),故C错误;当F弹′=Mg时,B达到最大速度,故D错误。

6. 如图所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上,车上站着一质量为

m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人必须( )

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A.匀速向下奔跑

B.以加速度a=gsinα,向下加速奔跑 C.以加速度a=?1+?gsinα,向下加速奔跑 D.以加速度a=?1+?gsinα,向上加速奔跑

mMm????

M?m?M?

?

答案 C

解析 作出车的受力图,如图甲所示,求出人对车的摩擦力Ff=Mgsinα;作出人的受力图,如图乙所示,则mgsinα+Ff′=ma,且Ff′=Ff,解出a=?1+?gsinα,方向沿斜

m??

M??

面向下。故C正确。

7.如图所示,甲、乙两车均在光滑的水平面上,质量都是M,人的质量都是m,甲车上的人用力F推车,乙车上的人用等大的力F拉绳子(绳与轮的质量和摩擦均不计);人与车始终保持相对静止。下列说法正确的是( )

A.甲车的加速度大小为 B.甲车的加速度大小为0 C.乙车的加速度大小为

2F M+m18

FM

D.乙车的加速度大小为0 答案 BC

解析 对甲图中人和车组成的系统受力分析,在水平方向的合外力为0(人的推力F是内力),故a甲=0,A错误,B正确;在乙图中,人拉轻绳的力为F,则绳拉人和绳拉车的力均为F,对人和车组成的系统受力分析,水平合外力为2F,由牛顿第二定律知:a乙=则C正确,D错误。

8. (2018·武汉测试)如图所示,材料相同的A、B两物体质量分别为m1、m2由轻绳连接,在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。轻绳拉力的大小( )

2F,M+m

A.与斜面的倾角θ无关

B.与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关 C.与两物体的质量m1和m2有关

D.若改用F沿斜面向下拉连接体,轻绳拉力的大小不变 答案 AC

解析 将两物体看成一个整体有:F-(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a, 解得:a=

F-m1+m2gsinθ-μ

m1+m2

m1+m2gcosθ

,对B物体受力分析且由牛顿第二

定律有:T-m2gsinθ-μm2gcosθ=m2a,解得:T=m2F,故B错误,A、C正确;改用Fm1+m2

m1+m2gcosθ

沿斜面向下拉连接体,将两物体看成一个整体有F+(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)·gcosθ=(m1+m2)·a′,解得:a′=

F+m1+m2gsinθ-μ

m1+m2

,对A物体受力分

析且由牛顿第二定律有:T′+m1gsinθ-μm1gcosθ=m1a′,解得:T′=误。

m1F,故D错m1+m2

9.如图所示,质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上,A、B接触面光滑,倾角为θ。现分别以水平恒力F作用于A物块上,保持A、B相对静止共同运动,则下列说法正确的是( )

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A.采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大 B.两种情况下获取的最大加速度相同 C.两种情况下所加的最大推力相同

D.采用乙方式可用的最大推力大于采用甲方式的最大推力 答案 BC

解析 F作用于题图甲中A,当F最大时,A刚要离开地面,A受力如图1,FN1cosθ=

mg,对B:FN1sinθ=ma1;F作用于题图乙中A,当F最大时,B刚要离开地面,B受力如图

2,FN2cosθ=mg,FN2sinθ=ma2,可见FN2=FN1,a2=a1,对整体分析易知两种情况下所加的最大推力相同,选项B、C正确。

10.如图甲所示,水平面上有一倾角为θ的光滑斜面,斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动,当系统稳定时,细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T和FN。若T-a图象如图乙所示,AB是直线,

BC为曲线,重力加速度为g=10 m/s2。则( )

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A.a= m/s时,FN=0

3B.小球质量m=0.1 kg

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