2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)14 牛頓運(yùn)動定律綜合應(yīng)用(二).doc
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課時作業(yè)(十四)牛頓運(yùn)動定律綜合應(yīng)用(二) 基礎(chǔ)訓(xùn)練1(2018安徽池州二模)重物A放在傾斜的皮帶傳送機(jī)上,它和皮帶一直相對靜止沒有打滑,如圖所示,傳送帶工作時,關(guān)于重物受到摩擦力的大小,下列說法正確的是()A重物靜止時受到的摩擦力一定小于它斜向上運(yùn)動時受到的摩擦力B重物斜向上加速運(yùn)動時,加速度越大,摩擦力一定越大C重物斜向下加速運(yùn)動時,加速度越大,摩擦力一定越大D重物斜向上勻速運(yùn)動時,速度越大,摩擦力一定越大答案:B 解析:重物靜止時,受到的摩擦力fmgsin ,重物勻速上升時,受到的摩擦力為fmgsin ,且與速度大小無關(guān),選項(xiàng)A、D錯誤;重物斜向上加速運(yùn)動時,根據(jù)牛頓第二定律,摩擦力fmgsin ma,加速度越大,摩擦力越大,選項(xiàng)B正確;重物沿斜面向下加速運(yùn)動時,當(dāng)agsin 時,加速度越大,摩擦力越小,C錯誤2豎直正方形框內(nèi)有三條光滑軌道OB、OC和OD.三軌道交于O點(diǎn),且與水平方向的夾角分別為30、45和60.現(xiàn)將甲、乙、丙三個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球同時從O點(diǎn)由靜止釋放,分別沿OB、OC和OD運(yùn)動到達(dá)斜面底端則三小球到達(dá)斜面底端的先后次序是()A甲、乙、丙B丙、乙、甲C甲、丙同時到達(dá),乙后到達(dá)D不能確定三者到達(dá)的順序答案:B解析:對乙、丙:設(shè)斜面的傾角為,則下滑的加速度agsin ,下滑的位移x,根據(jù)xat2得t,故傾角越大的下落時間越短,故乙和丙兩小球,丙先到達(dá)底端;對甲、乙:運(yùn)動到底端的時間t,則甲、乙兩小球中,乙時間短,先到達(dá)底端;三小球到達(dá)斜面底端的先后次序是丙、乙、甲,故B項(xiàng)正確3如圖所示,水平傳送帶A、B兩側(cè)與光滑地面相銜接,一物塊從左側(cè)地面以v05 m/s的速度沖上傳送帶,已知傳送帶A、B的長度為s4 m,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2,取g10 m/s2,物塊到達(dá)傳送帶B端的速度為v,下列說法正確的是()A若傳送帶不動,v3 m/sB若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動,v一定小于3 m/sC若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,v一定大于3 m/sD若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,v有可能等于7 m/s答案:A 解析:若傳送帶不動,物塊從A到B做勻減速運(yùn)動,ag2 m/s2,由vv22as,得v3 m/s,A項(xiàng)正確;若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動,與傳送帶不動時受力完全相同,到達(dá)B端的速度仍為3 m/s,B項(xiàng)錯誤;若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶的速度不同,物體滑上傳送帶后的運(yùn)動情況不同,若傳送帶速度v帶3 m/s,物塊將一直減速,到達(dá)B端的速度為3 m/s,C項(xiàng)錯誤;若物塊一直加速,到達(dá)B端的速度為v,則v2v2as,得v m/s,因此物塊到達(dá)傳送帶B端的最大速度為 m/s,不可能等于7 m/s,D項(xiàng)錯誤4(2018遼寧撫順模擬)如圖所示,物塊A放在木板B上,A、B的質(zhì)量均為m,A、B之間的動摩擦因數(shù)為,B與地面之間的動摩擦因數(shù)為.若將水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,此時A的加速度為a1;若將水平力作用在B上,使B剛好要相對A滑動,此時B的加速度為a2,則a1、a2之比為()A11 B23 C13 D32答案:C解析:當(dāng)水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,A、B的加速度相等,對B隔離分析,B的加速度為aBa1g;當(dāng)水平力作用在B上,使B剛好要相對A滑動,A、B的加速度相等,對A隔離分析,A的加速度為aAa2g,可得a1a213,C正確5如圖甲所示,在光滑的水平面上有質(zhì)量為M且足夠長的長木板,木板上面疊放一個質(zhì)量為m的小物塊現(xiàn)對長木板施加水平向右的拉力F3t(N)時,兩個物體運(yùn)動的at圖象如圖乙所示,若取重力加速度g10 m/s2,則下列說法中正確的是()A圖線是小物塊運(yùn)動的at圖象B小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.3C長木板的質(zhì)量M1 kgD小物塊的質(zhì)量m2 kg答案:B 解析:當(dāng)力F較小時,兩者一起加速,當(dāng)F較大時,m相對于M向后滑動,m的加速度不再隨F的增大而變化,因此圖象是小物塊的at圖象,A項(xiàng)錯誤;當(dāng)小物塊發(fā)生相對滑動后,加速度不變?yōu)閍m3 m/s2,由牛頓第二定律得,mgmam,解得0.3,B項(xiàng)正確;在3 s前,對整體有,3t(Mm)a,at,由圖象得1;在3 s后,對M有,3tmgMa,at,由圖象得,解得M2 kg,m1 kg,C、D項(xiàng)錯誤6(2018江蘇徐州質(zhì)檢)(多選)如圖所示,一足夠長的木板靜止在粗糙的水平面上,t0時刻滑塊從木板的左端以速度v0水平向右滑行,木板與滑塊間存在摩擦,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力下列描述滑塊的vt圖象中可能正確的是()答案:BD 解析:設(shè)滑塊質(zhì)量為m,木板質(zhì)量為M,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為2,若1mg2(Mm)g,則滑塊滑上木板后向右勻減速運(yùn)動,加速度為a11g,木板向右勻加速運(yùn)動,當(dāng)二者速度相等后,一起以a22g的加速度勻減速到停止,因a1a2,故選項(xiàng)B正確7一平直的傳送帶以速率v2 m/s勻速運(yùn)行,在A處把物體輕輕地放到傳送帶上,經(jīng)過時間t6 s,物體到達(dá)B處A、B相距L10 m.(1)物體在傳送帶上勻加速運(yùn)動的時間是多少?(2)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,物體能較快地傳送到B處要讓物體以最短的時間從A處傳送到B處,傳送帶的運(yùn)行速率至少應(yīng)為多大?(3)若使傳送帶的運(yùn)行速率為v10 m/s,則物體從A傳送到B的時間又是多少?答案:(1)2 s(2)2 m/s(3)2 s解析:(1)物體從A到B需經(jīng)歷勻加速運(yùn)動和勻速運(yùn)動兩個過程,設(shè)物體勻加速運(yùn)動的時間為t1,勻速運(yùn)動的時間為t2,則t1vt2Lt1t2t聯(lián)立解得t12 s.(2)為使物體從A至B所用時間最短,物體必須始終處于加速狀態(tài),由于物體與傳送帶之間的滑動摩擦力不變,所以其加速度也不變,而a1 m/s2由2aLv解得vmin2 m/s即傳送帶的運(yùn)行速率至少為2 m/s,(3)傳送帶速率為v10 m/s2 m/s,物體一直做加速度為1 m/s2的勻加速運(yùn)動,設(shè)物體從A至B所用最短的時間為t,則at2Lt2 s.能力提升8(2018吉林省吉林大學(xué)附中摸底)正方形木板水平放置在地面上,木板的中心靜置一小滑塊,如圖所示為俯視圖為將木板從滑塊下抽出,需要對木板施加一個作用線通過木板中心點(diǎn)的水平恒力F.已知木板邊長L2 m,質(zhì)量M3 kg,滑塊質(zhì)量m2 kg,滑塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.2(取g10 m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),求:(1)要將木板抽出,水平恒力F需滿足的條件;(2)當(dāng)水平恒力F29 N時,在木板抽出時滑塊能獲得的最大速度答案:(1)F20 N (2) m/s解析:(1)能抽出木板,滑塊與木板發(fā)生相對滑動,當(dāng)滑塊達(dá)到隨板運(yùn)動的最大加速度時,拉力最小,對滑塊有mgma,對木板有Fmin(Mm)gmgMa,得Fmin2(Mm)g20 N,故要抽出木板,水平恒力F20 N.(2)要使滑塊獲得的速度最大,則滑塊在木板上相對滑動的距離最大,故應(yīng)沿木板的對角線方向抽木板設(shè)此時木板加速度為a1,則有F(Mm)gmgMa1,又a1t2gt2L,vmaxgt,解得vmax m/s.9如圖所示,與水平面成30角的傳送帶正以v3 m/s的速度勻速運(yùn)行,A、B兩端相距l(xiāng)13.5 m現(xiàn)每隔1 s把質(zhì)量m1 kg的工件(視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,工件在傳送帶的帶動下向上運(yùn)動,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù),取g10 m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字求:(1)相鄰工件間的最小距離和最大距離;(2)滿載與空載相比,傳送帶需要增加多大的牽引力?答案:(1)0.5 m3 m(2)33 N解析:(1)設(shè)工件在傳送帶上加速運(yùn)動時的加速度為a,有mgcos mgsin ma代入數(shù)據(jù)解得a1.0 m/s2剛放上下一個工件時,該工件離前一個工件的距離最小,且最小距離dminat2解得dmin0.5 m當(dāng)工件勻速運(yùn)動時兩相鄰工件相距最遠(yuǎn),則dmaxvt3.0 m.(2)由于工件加速時間為t13.0 s,因此傳送帶上總有三個(n13)工件正在加速,故所有做加速運(yùn)動的工件對傳送帶的總滑動摩擦力f13mgcos 在滑動摩擦力作用下工件移動的位移x4.5 m傳送帶上做勻速運(yùn)動的工件數(shù)n23當(dāng)工件與傳送帶相對靜止后,每個工件受到的靜摩擦力f0mgsin ,所有做勻速運(yùn)動的工件對傳送帶的總靜摩擦力f2n2f0與空載相比,傳送帶需增大的牽引力Ff1f2聯(lián)立解得F33 N.10如圖所示,一直立的輕桿長為L,在其上、下端各緊套一個質(zhì)量分別為m和2m的圓環(huán)狀彈性物塊A、B.A、B與輕桿間的最大靜摩擦力分別是Ff1mg、Ff22mg,且滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等桿下方存在這樣一個區(qū)域:當(dāng)物塊A進(jìn)入該區(qū)域時受到一個豎直向上的恒力F作用,而B在該區(qū)域運(yùn)動時不受其作用,PQ、MN是該區(qū)域上下水平邊界,高度差為h(L2h)現(xiàn)讓桿的下端從距離上邊界PQ高h(yuǎn)處由靜止釋放,重力加速度為g.(1)為使A、B間無相對運(yùn)動,求F應(yīng)滿足的條件;(2)若F3mg,求物塊A到達(dá)下邊界MN時A、B間的距離答案:(1)Fmg(2)Lh解析:(1)設(shè)A、B與桿不發(fā)生相對滑動時的共同加速度為a,A與桿的靜摩擦力為FfA.則對A、B和桿整體,有:3mgF3ma對A,有:mgFfAFma,并且FfAFf1聯(lián)立解得Fmg.(2)A到達(dá)上邊界PQ時的速度vA當(dāng)F3mg時,A相對于輕桿向上滑動設(shè)A的加速度為a1,則有:mgFf1Fma1,解得:a1gA向下減速運(yùn)動位移h時,速度剛好減小到零,此過程運(yùn)動的時間t由于桿的質(zhì)量不計(jì),在此過程中,A對桿的摩擦力與B對桿的摩擦力方向相反,大小均為mg.B受到桿的摩擦力小于2mg,則B與輕桿相對靜止,B和輕桿整體受到重力和A對桿的摩擦力作用,以vA為初速度,以a2為加速度做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可得:a2物塊A到達(dá)下邊界MN時A、B之間的距離為:LLh(vAta2t2)Lh.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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