2014年版高考物理第1部分第3讲牛顿运动定律常考的3个问题目二轮随堂练习

2014年版高考物理第1部分第3讲牛顿运动定律常考的3个问题目二轮随堂练习

‎ 第3讲　牛顿运动定律常考的3个问题 ‎1．(2012·海南单科，1)根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是 (　　)．‎ A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度 C．物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比 D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比 ‎2．(2012·江苏淮安市5月第四次调研，2)如图3－7甲所示，倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量m＝‎0.8 kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示， t＝0时刻物体速度为零，重力加速度g＝‎10 m/s2，下列说法中正确的是 (　　)．‎ 图3－7‎ A．0～1 s时间内物体的加速度最大 B．第2 s末物体的速度为零 C．2～3 s时间内物体向下做匀加速直线运动 D．第3 s末物体回到了原来的出发点 ‎3．如图3－8所示，质量均为m的物块a、b置于倾角为30°的光滑斜面上，物块a、b之间有一段处于伸长状态的弹簧，a、b通过细线系在墙上．下列情况不可能的是 ‎ ‎(　　)． 图3－8‎ A．在只剪断上面的绳子的瞬间，a的加速度为零，b的加速度不为零 B．在只剪断上面的绳子的瞬间，a、b的加速度均不为零 C．在只剪断下面的绳子的瞬间，a的加速度不为零，b的加速度为零 D．在只剪断下面的绳子的瞬间，a、b的加速度均为零 ‎4．(2012·江苏单科，4)将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是 (　　)．‎ 图3－9‎ ‎5．中央电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目——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；若瓶最后没有停在桌上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3－9所示，AC是长度为L1＝‎5 m的水平桌面，选手们将瓶子放在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L2＝‎1 m，瓶子质量m＝‎0.5 kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4，g＝‎10 m/s2.某选手作用在瓶子上的水平推力F＝20 N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，该选手要想游戏获得成功，试问：‎ ‎(1)推力作用在瓶子上的时间最长为多少？‎ ‎(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？‎ ‎【随堂演练】‎ ‎1．D　[物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关，A项错误；物体所受合力不为0，则a≠0，B项错误；加速度的大小与其所受的合力成正比，C项错误．]‎ ‎2．BC　[重力沿斜面向下的分力为F1＝mgsin 30°＝4 N，可知2～3 s内物体加速度最大，A错；由于0～1 s内和1～2 s内加速度等大反向，2 s末物体的速度大小为零，B，C均对；在2～3 s内的加速度大小为a3，则有mgsin 30°－F3＝ma3，a3＝‎3.75 m/s2，而a1＝＝‎1.25 m/s2，上升距离s1＝‎1.25 m，下降距离为s2＝a3t＝‎1.875 m>s1，D错．]‎ ‎3．B　[在只剪断上面的绳子的瞬间，弹簧的长度没变，a的受力情况没变，a的加速度为零，绳子对b向上的力消失了，b 有向下的加速度，A可能、B不可能．在只剪断下面的绳子的瞬间，弹簧的长度没变，b的受力情况没变，b的加速度为零，一开始下面的绳子对a可能有拉力，也可能没有拉力，所以a的加速度可能为零，也可能不为零，C、D都可能．不可能的只有B.]‎ ‎4．C　[皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v减小，空气阻力f＝kv也减小，根据牛顿第二定律mg＋f＝ma，知a＝＋g，可知，a随v的减小而减小，且v变化得越来越慢，所以a随时间t减小且变化率减小，选项C正确．]‎ ‎5．解析　(1)要想获得成功，瓶子滑到C点时速度恰好为0，力作用时间最长，设最长时间为t1，力作用时的加速度为a1、位移为x1，撤力时瓶子的速度为v1，撤力后瓶子的加速度为a2、位移为x2，则：‎ F－μmg＝ma1，－μmg＝ma2，v1＝a1t1，‎ ‎2a‎1x1＝v，‎ ‎2a‎2x2＝－v，‎ x1＋x2＝L1，‎ 解得：t1＝ s.‎ ‎(2)要想获得成功，瓶子滑到B点时速度恰好为0，力作用距离最小，设最小距离为x3，撤力时瓶子的速度为v2，则：‎ ‎2a‎1x3＝v，‎ ‎2a‎2(L1－L2－x3)＝－v，‎ 解得：x3＝‎‎0.4 m 答案　(1) s　(2)‎‎0.4 m