发布时间 : 星期四 文章17.物理高考一轮复习第三章 专题突破1 牛顿运动定律的综合应用更新完毕开始阅读
图14
5
A.若μ≠0,则k=6 1
C.若μ=0,则k=2
3
B.若μ≠0,则k=5 3
D.若μ=0,则k=5
F-6μmg
解析 三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动,则加速度a=6m,R1
和Q之间相互作用力F1=3ma+3μmg=2F,Q与P之间相互作用力F2=F-μmg15F13
-ma=F-6F=6F,可得k=F=5,k与μ是否为零无关,选项B、D正确。
2
答案 BD [即学即练]
(多选)如图15所示,在水平光滑桌面上放有m1和m2两个小物块,它们中间有细线连接。已知m1=3 kg,m2=2 kg,连接它们的细线最大能承受6 N的拉力。现用水平外力F1向左拉m1或用水平外力F2向右拉m2,为保持细线不断,则( )
图15
A.F1的最大值为10 N C.F2的最大值为10 N
B.F1的最大值为15 N D.F2的最大值为15 N
解析 若向左拉m1,对m2分析,则Tm=m2a,得出最大加速度a=3 m/s2;对两物块系统:F1=(m1+m2)a=(2+3)×3 N=15 N,选项B正确,A错误;若向右拉m2,对m1分析,则Tm=m1a′,得出最大加速度a′=2 m/s2;对两物块系统:F2=(m1+m2)a′=(2+3)×2 N=10 N,选项D错误,C正确。 答案 BC
活页作业
(时间:40分钟)
基础巩固练
1.如图1甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。下滑位移x时的速度为v,其x-v2图象如图乙所示,取g=10 m/s2,则斜面倾角θ为( )
图1
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
1
解析 由v2=2ax得x=2av2,结合x-v2图象可知小物块的加速度a=5 m/s2,根据牛顿第二定律得,小物块的加速度a=gsin θ,所以θ=30°,选项A正确,B、C、D错误。 答案 A
2.(2018·浙江金丽衢十二校二模)滑沙是国内新兴的旅游项目,即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑,随着下滑速度的加快,在有惊无险的瞬间体味到了刺激和快感,其运动过程可以等效为如图2所示的物块释放后的运动。一位旅客先后两次从静止开始下滑,下列v-t图象中实线代表第一次从较低位置滑下,虚线代表第二次从较高位置滑下,假设斜面及地面与滑板之间的动摩擦因数相同,忽略空气阻力,拐弯处速度大小不变,则v-t图象正确的是( )
图2
解析 设滑板与沙之间的动摩擦因数为μ,斜面与水平面之间的夹角为θ,当游客与滑板沿斜面向下运动时,有ma1=mgsin θ-μmgcos θ,则a1=gsin θ-μgcos θ,可知,向下滑动的加速度与斜面的高度无关,在v-t图中两次加速的过程图线
应该是重合的;在水平面上减速的过程中,有ma2=μmg,所以a2=μg,可知减速过程中的加速度也是相等的,则两次减速过程中的v-t图线是平行线;选项A、B、C错误,D正确。 答案 D
3.如图3所示,质量为m1和m2的两物块放在光滑的水平地面上,用轻质弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x;若用水平力F′作用在m1上时,两物块均以加速度a′=2a做匀加速运动,此时弹簧伸长量为x′。则下列关系正确的是( )
图3
A.F′=2F C.F′>2F
B.x′>2x D.x′<2x
解析 把两个物块看作整体,由牛顿第二定律可得F=(m1+m2)a,F′=(m1+m2)a′,又a′=2a,可得出F′=2F,选项A正确,C错误;隔离物块m2,由牛顿第二定律得kx=m2a,kx′=m2a′,解得x′=2x,故选项B、D错误。 答案 A
4.(多选)如图4所示,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与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力,可行的办法是( )
图4
A.减小A物块的质量 C.增大倾角θ
B.增大B物块的质量 D.增大动摩擦因数μ
解析 对A、B组成的系统应用牛顿第二定律得F-(mA+mB)gsin θ-μ(mA+mB)gcos θ=(mA+mB)a,隔离物块B,应用牛顿第二定律得FT-mBgsin θ-
μmBgcos θ=mBa。以上两式联立可解得FT=
mBFmA+mB
,由此可知,FT的大小与θ、
μ无关,mB越大,FT越大,mA越小,FT越大,故选项A、B均正确。 答案 AB
5.如图5甲所示,质量为m=2 kg的小物块静止放置在粗糙水平地面O处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动。已知水平拉力F随时间变化的图象如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,取水平向右为正方向,由此可知( )
图5
A.在0~3 s时间内物块的加速度大小为6 m/s2
B.在3~5 s时间内物块的加速度大小为3 m/s2,方向水平向右 C.5 s末,物块速度大小为3 m/s,方向水平向右 D.在5 s末,物块克服水平拉力F做功的功率为0
解析 在0~3 s时间内,F1=12 N,由牛顿第二定律知F1-μmg=ma1,解得物块加速度a1=1 m/s2,选项A错误;在3~5 s时间内,F2=4 N,由牛顿第二定律知F2-μmg=ma2,解得物块加速度a2=-3 m/s2,方向水平向左,选项B错误;3 s末,物块速度v1=a1t1=3 m/s,4 s末,物块速度v2=v1+a2t2=0,拉力小于滑动摩擦力,4 s末物块停止运动,则5 s末,物块克服水平拉力F做功的功率为0,选项C错误,D正确。 答案 D
6.(多选)(2018·江苏苏州联考)已知雨滴在空中运动时所受空气阻力f=kr2v2,其中k为比例系数,r为雨滴半径,v为其运动速率。t=0时,雨滴由静止开始下落,加速度用a表示。落地前雨滴已做匀速运动,速度为v0。下列图象中正确的是