赢在高考高考物理一轮复习 1.3.2(B)牛顿运动律的用课后作业

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育繁市保护阳光实验学校第二节 牛顿运动律的用

一、单项选择题(此题共5小题,每题8分,共40分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的)

1.如图是“神舟十号〞宇宙飞船返回舱返回地面的示意图,假其过程可简化为:翻开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,着陆时为确保平安,需点燃返回舱的缓冲,在喷气过程中返回舱做减速直线运动,那么( ) A.开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小

B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D.返回舱在喷气过程中处于失重状态

解析:对降落伞,匀速下降时受到的重力mg、绳的拉力FT和空气阻力F平衡,即FT=F-mg.在喷气瞬间,喷气产生的反冲力向上,使降落伞减速运动,设加速度大小为a,对降落伞用牛顿第二律:F-FT'-mg=ma,FT'=F-mg-maT,故A正确,B错误.加速度方向向上,返回舱处于超重状态,故D错误.合外力方向向上、位移方向向下,做负功,故C错误. 答案:A

2.(2021·质检)如下图,m2叠放在m1上,m1位于光滑水平面上,m1、m2间的动摩擦因数为μ,现在m2上施加一个随时间变化的力F=kt(k为常数),那么以下图中能性描述m1、m2的加速度a1、a2关系的是( ) 解析:

m1、m2水平方向受力如下图,刚开始静摩擦力较小,两者一起在外力F作用下做

加速运动,加速度满足:a=

t,加速度随时间均匀增大,两物体间的静

摩擦力也逐渐增大,当到达最大静摩擦力时,两者出现相对滑动,m1受滑动摩擦力为Ff'=μm2g,加速度为a1=是一值,而m2在外力F和摩擦力作用下具有

的加速度为a2=-μg,随时间均匀增大,所以B正确.

答案:B

3.(2021·一中二模)a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,如下图,那么( ) A.x1一于x2 B.x1一大于x2

C.假设m1>m2,那么x1>x2 D.假设m12,那么x12

解析:当用恒力F竖直向上拉着a时,先用整体法有:F-(m1+m2)g=(m1+m2)a,再隔离b有:kx1-m2g=m2a,联立得:x1=

.当沿水平方向拉着a时,先用整体法

有:F=(m1+m2)a,再隔离b有:kx2=m2a,联立得:x2=,故x1=x2,所以只有A项正

确. 答案:A

4.(2021·模拟)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如下图.取重力加速度g为10 m/s2

.由此两图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )

A.m=0.5 kg,μ=0.4 B.m=1.5 kg,μ=0.4


C.m=0.5 kg,μ=0.2 D.m=1.5 kg,μ=0.2 解析:在4~6 s,在F3=2 N的水平推力和摩擦力作用下,物块做匀速运动,可得

F3=μmg,在2~4 s,在F2=3 N的水平推力和摩擦力作用下,物块做加速运动,其

加速度a==2 m/s2

.由牛顿第二律F2-μmg=ma,联立解得m=0.5 kg,μ=0.4,选项A正确. 答案:A

5.如下图,木块m和M叠放在光滑的斜面上,放手后它们以共同的加速度沿斜面加速下滑.斜面的倾角为α,m和M始终保持相对静止,它们的质量也分别以m和M表示.那么m给M的静摩擦力Ff及m对M的压力FN的大小分别为( ) A.F2

f=mgsin αcos α,水平向右;FN=mgcosα B.F2f=mgsin αcos α,水平向左;FN=mgcosα C.Ff=0,FN=mgsin 2α D.Ff=0,FN=mgsin 2α

解析:对m、M整体有a=gsin α,分析m受力,水平方向:Ff=max=mgsin αcos α,竖直方向:mg-F2

N=may=mgsin αsin α,所以FN=mgcosα,M对m的静摩擦力方向水平向右,m对M的静摩擦力方向水平向左,选项B正确. 答案:B

二、不项选择题(此题共3小题,每题8分,共24分.在每题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的,选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)

6.如下图,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,

那么以下说法正确的选项是( )

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甲方式的最大推力 解析:如题图甲情况时,F最大时,A刚要离开地面,

A受力如图(a),FN1cos θ=mg,对B:FN1sin θ=ma1;如题图乙情况时,F最大

时,B刚要离开地面,B受力如图(b),FN2cos θ=mg,FN2sin θ=ma2,可见

FN2=FN1,a2=a1,对整体易知F2=F1,选项B、C正确.

答案:BC

7.一个质量为0.3 kg的物体沿水平面做直线运动的vt图象如下图,图线a表示物体受水平拉力时的vt图象,图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的

vt图象,以下说法中正确的选项是( )

A.水平拉力的大小为0.1 N,方向与摩擦力方向相同 B.水平拉力对物体做功的数值为 J C.撤去拉力后物体还能滑行7.5 m D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1

解析:图线a表示的vt图象加速度较大,说明物体所受的拉力与摩擦力方向相同,那么F+Ff=maa=0.2 N,图线b表示物体只在摩擦力作用下做匀减速运动,有

Ff=mab=0.1 N,得F=0.1 N,A项正确;有水平拉力时,物体位移为s=×3 m=12 m,

故拉力做功的数值为W=Fs= J,B项正确;撤去拉力后物体能滑行13.5 m,C项错误;动摩擦因数μ=

,D项错误.


答案:AB

8.如下图,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面的动摩擦因数均为μ,为了增大轻线上的张力,可行的方法是( ) A.减小A物块的质量

B.增大B物块的质量 C.增大倾角θ D.增大动摩擦因数

解析:对整体A、B由牛顿第二律得

F-μ(mA+mB)gcos θ-(mA+mB)gsin θ=(mA+mB)a

对B有:FT-μmBgcos θ-mBgsin θ=mBa, 解得FT=

.

可见,假设mA减小,mB增大,那么张力FT增大,选项A、B正确. 答案:AB

三、论述·计算题(此题共2小题,共36分)

9.(18分)(2021·二模)有一个冰上木箱的游戏节目,规那么是:选手们从起点开始用力推木箱一段时间后,放手让木箱向前滑动,假设木箱最后停在桌上有效区域内,视为;假设木箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败.其简化模型如下图,AC是长度为L1=7 m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒不变的水平推力推木箱,BC为有效区域.BC长度L2=1 m,木箱的质量m=50kg,木箱与冰面间的动摩擦因数μ=0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直线运动,假设木箱可视为质点,g取10 m/s2

.那么该选

手要想游戏获得,试求:

(1)推力作用在木箱上时的加速度大小. (2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?

解析:(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1,根据牛顿第二律得F-μmg=ma1

解得a2

1=3 m/s

(2)撤去推力后,木箱的加速度大小为a2,根据牛顿第二律得μmg=ma2 推力作用在木箱上时间t内的位移为x1=a1t2

撤去力F后木箱继续滑行的距离为x2=



木箱停在有效区域内,要满足条件L1-L2≤x1+x2≤L1 解得1 s≤t≤ s

答案:(1)3 m/s2

(2)1 s≤t≤ s

10.(18分)如下图,某型母舰上的起飞跑道由长度为l2

1=1.6×10 m的水平跑道和长度为l2=20 m的倾斜跑道两组成.水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0 m.一架质量为m=2.0×104

kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=×105

N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍.假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,g取10 m/s2

. (1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小.

(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端到达起飞速度100 m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力,求助推力F推的大小.

解析:(1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为a1、末速度大小为v1、运动时间为t1,有

F-Ff=ma1①

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