（新課標）2019版高考物理一輪復習 主題二 相互作用 牛頓運動定律 課時跟蹤訓練9.doc

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課時跟蹤訓練(九) 增分提能 一、選擇題 1．(多選)2017年6月4日，雨花石文創(chuàng)新品在南京市新城科技園發(fā)布，20余項文創(chuàng)新品體現(xiàn)金陵之美．某小朋友喜歡玩雨花石，他用水平外力F將斜面上兩個形狀規(guī)則的雨花石甲和丙成功疊放在一起，如圖所示．斜面體乙靜止在水平地面上．現(xiàn)減小水平外力F，三者仍然靜止，則下列說法中正確的是(　　) A．甲對丙的支持力一定減小 B．乙對甲的摩擦力一定減小 C．地面對乙的摩擦力一定減小 D．甲可能受5個力的作用 [解析]　把甲、乙、丙看成一個整體，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，水平方向上靜摩擦力的大小等于水平外力F的大小，當F減小時，地面對乙的摩擦力隨之減小，C正確；對丙進行受力分析，丙始終處于靜止狀態(tài)，所受各個力的大小均不變，A錯誤；將甲、丙看成一個整體，由于開始時整體所受靜摩擦力的方向不確定，故乙對甲的摩擦力的大小變化不確定，B錯誤；當甲、乙之間的靜摩擦力為0時，甲受5個力的作用，如圖所示，D正確． [答案]　CD 2．斜面ABC固定在水平面上，AB面光滑，BC面粗糙，且AB長度是BC長度的2倍．三個相同木塊a、b、c通過輕質光滑定滑輪用細線相連，細線平行于斜面，如圖所示．用手按住c，使其靜止在BC上．現(xiàn)撤去c所受手的作用力，則下列關于木塊c的判斷，正確的是(　　) A．沿BC面下滑 B．沿BC面上滑 C．仍靜止，所受摩擦力為零 D．仍靜止，所受摩擦力不為零 [解析]　設AB面的傾角為α，BC面的傾角為β，假設撤去c所受手的作用力后木塊a、b、c仍靜止，對木塊a、b組成的系統(tǒng)受力分析可得繩的拉力FT＝2mgsinα，對木塊c受力分析可得木塊c所受重力沿BC面向下的分力等于mgsinβ，在△ABC中，由正弦定理得＝，又AB＝2BC，所以sinβ＝2sinα，因此，木塊c沿BC面方向的合力為零，所以木塊c仍靜止，所受摩擦力為零，選項C正確． [答案]　C 3．如圖所示，水平固定且傾角為30的光滑斜面上有兩個質量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質彈簧連接，現(xiàn)對B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時彈簧的長度為l，則彈簧原長和推力F的大小分別為(　　) A．l＋，mg B．l－，mg C．l＋，2mg D．l－，2mg [解析]　以A、B整體為研究對象，則Fcos30＝2mgsin30，得F＝mg；隔離A有kx＝mgsin30，得彈簧原長為l－x＝l－.故選項B正確． [答案]　B 4．(多選)(2017天津聯(lián)考)如圖所示，物塊A、B的質量均為0.2 kg，二者用跨過定滑輪的輕繩連接，將B置于粗糙水平桌面上，使A的下端距離地面的高度為h＝0.5 m，由靜止釋放B，A落地瞬間速度大小為v＝2 m/s，落地后不反彈．已知重力加速度g＝10 m/s2，滑輪的質量和摩擦均不計，B離滑輪足夠遠．則下列說法正確的是(　　) A．A下落的加速度大小為4 m/s2 B．A下落的加速度大小為2 m/s2 C．B總共滑行的距離為1.5 m D．B總共滑行的距離為2 m [解析]　根據(jù)2ah＝v2，解得a＝4 m/s2，根據(jù)mg－μmg＝2ma，可得μ＝0.2，A落地后，B的加速度大小滿足μmg＝maB，解得aB＝2 m/s2，B向前繼續(xù)滑行的距離滿足2(－aB)x＝0－v2，解得x＝1 m，B總共滑行的距離為h＋x＝1.5 m. [答案]　AC 5．(多選)如圖所示，光滑的水平地面上有三塊木塊a、b、c，質量均為m，a、c之間用輕質細繩連接．現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上，三者開始一起做勻加速運動，運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運動，且始終沒有相對滑動．則在粘上橡皮泥并達到穩(wěn)定后，下列說法正確的是(　　) A．無論粘在哪塊木塊上面，系統(tǒng)的加速度一定減小 B．若粘在木塊a上面，繩的張力減小，a、b間摩擦力不變 C．若粘在木塊b上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小 D．若粘在木塊c上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大 [解析]　對整體分析有F＝3ma，無論粘在哪個木塊上面，系統(tǒng)質量都增大，系統(tǒng)的加速度一定減小，選項A正確；若粘在木塊a上面，研究c，T＝ma，繩的張力減小、研究b，F(xiàn)－fab＝ma，a、b間摩擦力變大，選項B錯誤；若粘在木塊b上面，研究c，T＝ma，研究a、c整體，fab＝2ma，繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小，選項C正確；若粘在木塊c上面，研究a、b整體，F(xiàn)－T＝2ma，研究b，F(xiàn)－fab＝ma，繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大，選項D正確． [答案]　ACD 6．如圖所示，兩個質量分別為m1＝3 kg、m2＝2 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質彈簧秤連接．兩個大小分別為F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則(　　) A．彈簧秤的示數(shù)是50 N B．彈簧秤的示數(shù)是24 N C．在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為4 m/s2 D．在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為10 m/s2 [解析]　對兩物體和彈簧秤組成的系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2，隔離m2，根據(jù)牛頓第二定律有F－F2＝m2a，解得F＝24 N，所以彈簧秤的示數(shù)為24 N，選項A錯誤，B正確；在突然撤去F2的瞬間，彈簧的彈力不變，m1的加速度不變?yōu)? m/s2，m2的加速度a2＝＝ m/s2＝12 m/s2，選項C、D錯誤． [答案]　B 7．質量分別為m、2m的物塊A、B用輕彈簧相連，設兩物塊與接觸面間的動摩擦因數(shù)都相同．當用水平力F作用于B上且兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運動時，彈簧的伸長量為x1，如圖甲所示；當用同樣大小的力F豎直共同加速提升兩物塊時，彈簧的伸長量為x2，如圖乙所示；當用同樣大小的力F沿固定斜面向上拉兩物塊使之共同加速運動時，彈簧的伸長量為x3，如圖丙所示，則x1∶x2∶x3等于(　　) A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．1∶2∶1 D．無法確定 [解析]　當用水平力F作用于B上且兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運動時，對A、B整體，由牛頓第二定律可得F－3μmg＝3ma，再用隔離法單獨對A分析，由牛頓第二定律可得T－μmg＝ma，整理得T＝，即kx1＝F；根據(jù)上述方法同理可求得沿豎直方向、沿斜面方向運動時：kx2＝kx3＝F.故正確答案為A. [答案]　A 8．(2017河北六校聯(lián)考)如圖所示，質量分別為m1、m2的A、B兩個物體放在斜面上，中間用一個輕桿相連，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，它們在斜面上加速下滑，關于桿的受力情況，下列分析正確的是(　　) A．若μ1>μ2，m1＝m2，則桿受到壓力 B．若μ1＝μ2，m1>m2，則桿受到拉力 C．若μ1<μ2，m1μ2，則F為負值，桿受壓力；若μ1＝μ2，F(xiàn)為零，則桿無作用力，故選項AD正確． [答案]　AD 9．(2017臨沂高三檢測)如圖所示，在傾角為θ＝30的光滑斜面上，物塊A、B質量分別為m和2m.物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起但A、B之間無彈力．已知重力加速度為g，某時刻把細線剪斷，當細線剪斷瞬間，下列說法正確的是(　　) A．物塊A的加速度為0 B．物塊A的加速度為 C．物塊B的加速度為0 D．物塊B的加速度為 [解析]　剪斷細線前，彈簧的彈力：F彈＝mgsin30＝mg，細線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為F彈＝mg；剪斷細線瞬間，對A、B系統(tǒng)，加速度為：a＝＝，即A和B的加速度均為，故選B. [答案]　B 10．(多選)(2017哈爾濱三中模擬)如圖所示，光滑水平面上放置著四個相同的木塊，其中木塊B與C之間用一輕彈簧相連，輕彈簧始終在彈性限度內．現(xiàn)用水平拉力F拉B木塊，使四個木塊以相同的加速度一起加速運動，則以下說法正確的是(　　) A．一起加速過程中，C木塊受到四個力的作用 B．一起加速過程中，D所受到的靜摩擦力大小為 C．一起加速過程中，A、D木塊所受摩擦力大小和方向相同 D．當F撤去瞬間，A、D木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變 [解析]　在水平拉力F的作用下，四個木塊以相同的加速度一起加速運動，則由牛頓第二定律可知，對整體有F＝4ma，對A、D木塊有fA＝fD＝ma，解得A、D木塊所受摩擦力大小fA＝fD＝，方向均水平向右，故B、C正確；一起加速過程中，C木塊受到重力、D木塊對其的壓力和靜摩擦力、地面對其的支持力及彈簧對其的彈力，共五個力的作用，故A錯誤；當F撤去瞬間，D木塊所受靜摩擦力的大小和方向均不變，而A木塊所受靜摩擦力的大小不變但反向，故D錯誤． [答案]　BC 二、非選擇題 11．水平地面上有質量分別為m和4m的物塊A和B，兩者與地面的動摩擦因數(shù)均為μ.細繩的一端固定，另一端跨過輕質、光滑動滑輪與A相連，動滑輪與B相連，如圖所示．初始時，細繩處于水平拉直狀態(tài)．若物塊A在水平向右的恒力F作用下向右移動了距離s，重力加速度大小為g.求： (1)物塊B克服摩擦力所做的功； (2)物塊A、B的加速度大?。? [解析]　(1)物塊A移動了距離s，則物塊B移動的距離為s1＝s 物塊B受到的摩擦力大小為f＝4μmg 物塊B克服摩擦力所做的功為W＝fs1＝2μmgs. (2)設物塊A、B的加速度大小分別為aA、aB，細繩中的張力為T.由牛頓第二定律得 F－μmg－T＝maA 2T－4μmg＝4maB 由A和B的位移關系得aA＝2aB 聯(lián)立解得aA＝ aB＝. [答案]　(1)2μmgs　(2) 12．(2017安徽江南十校聯(lián)考)如圖1所示，兩滑塊A、B用細線跨過定滑輪相連，B距地面一定高度，A可在細線牽引下沿足夠長的粗糙斜面向上滑動．已知mA＝2 kg，mB＝4 kg，斜面傾角θ＝37.某時刻由靜止釋放A，測得A沿斜面向上運動的v－t圖象如圖2所示．已知g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8.求： (1)A與斜面間的動摩擦因數(shù)； (2)A沿斜面向上滑動的最大位移； (3)滑動過程中細線對A的拉力所做的功． [解析]　(1)在0～0.5 s內，根據(jù)圖象，A、B系統(tǒng)的加速度為 a1＝ m/s2＝4 m/s2 對A、B系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律有 mBg－mAgsinθ－μmAgcosθ＝(mA＋mB)a1 得：μ＝0.25 (2)B落地后，A減速上滑．由牛頓第二定律有 mAgsinθ＋μmAgcosθ＝mAa2 將已知量代入，可得 a2＝8 m/s2 故A減速向上滑動的位移為 x2＝＝0.25 m 0～0.5 s內A加速向上滑動的位移 x1＝＝0.5 m 所以，A上滑的最大位移為 x＝x1＋x2＝0.75 m (3)A加速上滑過程中，由動能定理： W－mAgx1sinθ－μmAgx1cosθ＝mAv－0 得W＝12 J [答案]　(1)0.25　(2)0.75 m　(3)12 J