2014年高考二轮复习专题训练之 牛顿运动定律（含答案解析，人教版通用）

2014年高考二轮复习专题训练之 牛顿运动定律（含答案解析，人教版通用）

‎2014年高考二轮复习牛顿运动定律 ‎1.如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角。则下列说法正确的是 A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽对小铁球的支持力为 C．系统的加速度为a= gtanα D．推力F= Mgtanα 答案：C解析：根据小铁球与光滑凹槽相对静止位置可知，系统有向右的加速度，小铁球受到的合外力方向水平向右，凹槽对小铁球的支持力为，选项AB错误。小球所受合外力为mgtanα，加速度为a= gtanα，推力F=( m+M)gtanα,，选项C正确D错误。‎ ‎2．如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是( )‎ A．F1不变，F2变大。 B．F1变大，F2不变 C．F1、F2都变大 D．F1变大，F2减小 ‎. 答案：B解析：若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1增大，车右壁受弹簧的压力F2的大小不变，选项B正确 B A F 图2‎ ‎3．如图1所示，物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上，水平外力F作用在B上，使A、B一起沿水平桌面向右加速运动。设A、B之间的摩擦力为f1，B与水平桌面间的摩擦力为f2。在始终保持A、B相对静止的情况下，逐渐增大F则摩擦力f1和f2的大小（ ）‎ A. f1不变、f2变大 B. f1变大、f2不变 ‎ C. f1和f2都变大 D. f1和f2都不变 答案：B解析：逐渐增大F，整体的加速度增大，A、B之间的摩擦力为f1增大，B与水平桌面间的摩擦力为f2不变，选项B正确。‎ 图5‎ B A ‎4．如图5所示，将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B的底面始终保持水平，下列说法正确的是（ ）‎ A．在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零 B．上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力 C．下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力 D．在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力 ‎4.【答案】： A ‎【解析】：把容器B竖直上抛，物体处于完全失重状态，在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零，选项A正确。‎ ‎5. 如图所示，在一升降机内，一物块被一轻质弹簧紧压在天花板上，弹簧的下端固定在升降机的地板上，弹簧保持竖直。在升降机运行过程中，物块未曾离开升降机的天花板。当升降机向上运动时，其v- t图像如图所示，下面给出的地板所受压力F1和升降机天花板所受压力F2随时间变化的定性图象，可能正确的的是[来源:学。科。网]‎ 答案：BC解析：根据题述，物块未曾离开升降机的天花板，弹簧长度相同，弹簧中弹力相同，地板所受压力F1相同，选项B正确A错误。当升降机向上运动时，在0~t1时间内，加速度向上，天花板对物块向下压力最小；在t2~t3时间内，减速运动，天花板对物块向下压力最大；所以选项C正确D错误。‎ ‎6．如图，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为m、M的物体（m＜M），用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动。现把此水平力作用在M物体上，则以下说法正确的是 A．两物体间的摩擦力大小不变 B．m受到的合外力与第一次相同 C．M受到的摩擦力增大 D．两物体间可能有相对运动 m＜M，两物体间不可能有相对运动，选项D错误。‎ ‎7．如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为3.0×‎103kg，其推进器的平均推力为900N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站速度变化是‎0.05m/s，则空间站的质量为( )‎ A．9.0×‎104kg B．8.7×‎104kg ‎ C．6.0×‎104kg D．6.0×103kg ‎[来源:学&科&网Z&X&X&K]‎ ‎8．北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭．它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到‎76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面‎28 m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为‎1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取‎9.8 m/s2，问： ‎ ‎(1)当座舱落到离地面高度为‎40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力多大？‎ ‎(2)当座舱落到离地面高度为‎15 m的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？[来源:学科网ZXXK]‎ ‎[来源:学科网]‎ B A ‎9.一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在圆管中有两个直径比细管内径略小的小球（可视为质点）．A球的质量为m1，B球的质量为m2．它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0．设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式。‎ ‎9．解：A球通过圆管最低点时，圆管对球的压力竖直向上，所以球对圆管的压力竖直向下．若要此时两球作用于圆管的合力为零，B球对圆管的压力一定是竖直向上的，所以圆管对B球的压力一定是竖直向下的．‎ 由机械能守恒定律，B球通过圆管最高点时的速度v满足方程 ‎ ——2分 根据牛顿运动定律 对于A球， ——2分 对于B球， ——2分 又 N1=N2 ——2分 解得 ——2分 ‎10．质量为M=‎2.5kg的一只长方体形状的铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0. 50。这时铁箱内一个质量为m=‎0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示)，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m／s2。求：‎ ‎(1)木块对铁箱的压力；‎ ‎(2)水平拉力F的大小；‎ ‎(3)使拉力F减小到120N，经过一段时间，木块落至箱底后且不反弹，之后某时刻当箱的速度为v=‎6m/s时撤去拉力，再经1s时间木块从铁箱左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？‎ ‎11、建筑工人用图示的定滑轮装置运送‎20 kg的建筑材料，材料在工人的拉动下以‎0.50 m / s2 的加速度从地面静止开始上升。已知=60°，忽略绳子和定滑轮的质量及摩擦，g取 1Om/s2 ,求：‎ ‎(1) 工人拉绳的力大小；‎ ‎(2) 地面对工人的摩擦力大小；‎ ‎(3)若拉升一段时间后停止施力，要使材料恰能到达‎9.45m髙处，工人对绳施力的时间。[来源:学*科*网]‎ ‎12、如图所示，水平桌面上有一薄木板，它的右端与桌面的右端相齐。薄木板的质量M=‎1.0kg，长度L=‎1.0m。在薄木板的中央有一个小滑块（可视为质点），质量m=‎0.5kg，小滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ1=0.10，小滑块和薄木板与桌面之间的动摩擦因数相等，且μ2=0.20.设小滑块与薄木板之间的滑动摩擦力等于它们之间的最大静摩擦力。某时刻起对薄木板施加一个向右的拉力使木板向右运动。‎ （1） 若小滑块与木板之间发生相对滑动，拉力F1至少是多大？‎ （2） 若小滑块脱离木板但不离开桌面，求拉力F2应满足的条件。‎ 解析：（1）设小滑块与薄木板刚好发生相对滑动时，小滑块的加速度为a1，薄木板的加速度为a2，根据牛顿第二定律，μ1mg=m a1，‎ F1-μ1mg –μ2(m+M)g =M a2，‎ ‎13．擦黑板也许同学们都经历过，手拿黑板擦在竖直的黑板面上，或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦，将黑板上的粉笔字等擦干净。已知黑板的规格是：4.5×‎1.5m2‎，黑板的下边沿离地的高度为‎0.8m，若小黑板擦（可视为质点）的质量为‎0.1kg，现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成450角时，F=20 N，他所能擦到的最大高度为2.05m，g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）此小黑板擦与黑板之间的滑动摩擦系数；‎ ‎（2）如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小；‎ ‎（3）擦黑板时有这样的现象：粉笔字的位置越高或越远的地方，已经用力较大却还是不容易擦干净，请用物理知识简要解释。‎ ‎14．中央电视台曾经推出过一个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内视为成功，若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=‎5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度为L2=‎1m，瓶子质量为m=0.5 kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直线运动，（g取‎10m/s2）假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问:‎ ‎⑴推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?‎ ‎⑵推力作用在瓶子上的距离最小为多少？‎ ‎ 联立解得:d=‎0.4m （1分）‎