《创新设计》2016年高考物理一轮复习教师word文档 随堂演练 1-3-3.doc

第 3 课时 牛顿第二定律的综合应用 1如图 6 所示，一些商场安装了智能化的自动电梯，当有乘客乘用时自动电梯经过先加速 后匀速两个阶段运行，则电梯在运送乘客的过程中 ( ) 图 6 A乘客始终受摩擦力作用 B乘客经历先超重再失重的状态 C电梯对乘客的作用力始终竖直向上 D电梯对乘客的作用力先指向前上方，再竖直向上 解析 乘客斜向上先做加速运动后做匀速运动，故乘客先超重后处于平衡状态，选项 B 错误；匀速运动阶段乘客受竖直方向的重力与支持力作用而平衡，不受摩擦力，选 项 A 错误；乘客在加速运动阶段受电梯的作用力与重力作用，合力沿平行电梯斜面向 上，重力竖直向下，故电梯对乘客的作用力斜向前上方，选项 C 错误、D 正确。 答案 D 2(2014皖南八校三次联考) 如图 7 所示，两个相同的木盒置于同一粗糙的水平面上。木盒 1 中固定一质量为 m 的砝码，在木盒 2 上持续施加竖直向下的恒力 F(Fmg)。现给它 们一相同的初速度，木盒 1、2 滑行的最远距离分别为 x1、x 2。关于 x1 与 x2 的大小，下 列说法正确的是 ( ) 图 7 Ax 1x 2 Bx 1x 2 Cx 1 x2 D无法比较 解析 木盒 1、2 受到的力一样，但质量不一样，根据牛顿第二定律 F 合 ma 可知，木 盒 2 的加速度大，所以减速快，滑行距离小，选项 C 正确。 答案 C 3如图 8 所示，质量均为 m 的 A、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于 mg 的恒力 F 向上拉 B，运动距离 h 时，B 与 A 分离，下列说法正确的是 ( ) 图 8 AB 和 A 刚分离时，弹簧长度等于原长 BB 和 A 刚分离时，它们的加速度为 g C弹簧的劲度系数等于 mgh D在 B 和 A 分离前，它们做匀加速直线运动 解析 A、B 分离前，A 、B 共同做加速运动，由于 F 是恒力，而弹力是变力，故 A、B 做变加速直线运动，当两物体要分离时，F AB0，对 B：Fmgma ， 对 A：kxmgma。 即 Fkx 时，A、B 分离，此时弹簧处于压缩状态， 由 Fmg，拉 B 前设弹簧压缩量为 x0， 则 2mgkx 0，hx 0x， 解以上各式得 k ，综上所述，只有 C 项正确。 mgh 答案 C 4(多选) 如图 9 所示，小车内有一质量为 m 的物块，一轻质弹簧两端与小车和物块相连， 处于压缩状态且在弹性限度内。弹簧的劲度系数为 k，形变量为 x，物块和小车之间的 动摩擦因数为 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。运动过程中，物块和小车始终保持 相对静止，则下列说法正确的是 ( ) 图 9 A若 mg 小于 kx，则小车的加速度方向一定向左 B.若 mg 小于 kx，则小车的加速度最小值为 a ，且小车只能向左加速运动 kx mgm C若 mg 大于 kx，则小车的加速度方向可以向左也可以向右 D若 mg 大于 kx，则小车的加速度最大值为 ，最小值为 kx mgm kx mgm 解析 若 mg 小于 kx，而弹簧又处于压缩状态，则物块所受弹簧弹力和静摩擦力的合 力水平向左，即小车的加速度一定向左，A 对；由牛顿第二定律得 kxF fma，当 Ff mg 时，加速度方向向左且最小值为 amin ，随 kx mgm 着加速度的增大；F f减小到零后又反向增大，当再次出现 Ffmg 时，加速度方向向 左达最大值 amax ，但小车可向左加速，也可向右减速，B 错；若 mg 大于 kx mgm kx，则物块所受弹力和静摩擦力的合力(即加速度) 可能水平向左，也可能水平向右，即 小车的加速度方向可以向左也可以向右，C 对；当物块的合外力水平向右时，加速度 的最大值为 ，物块的合外力水平向左时，加速度的最大值为 ，则小车 mg kxm mg kxm 的加速度最大值为 ，最小值为 0，D 错。 kx mgm 答案 AC 5(2014陕西五校三模)如图 10 是某同学的航模飞机，操作遥控器使飞机起飞时，飞机受 到空气竖直向上的恒定推动力，大小是重力的 倍。一次试飞中，让飞机由静止从地面 43 竖直上升，3 s 末关闭发动机。(忽略空气阻力，取重力加速度 g10 m/s 2) 图 10 (1)此飞机最高可上升到距地面多高处？ (2)关闭发动机多长时间后重新启动，才能使飞机恰好安全落地？ 解析 (1)飞机加速上升阶段，由牛顿第二定律可得： Fmgma 1 解得：a 1 g 13 3 s 末的速度为 v1a 1t110 m/s 上升的高度为 h1 a1t 15 m 12 21 减速上升阶段有 a2g 上升的高度为 h2 5 m v212g 故总上升的高度为 Hh 1h 220 m (2)设飞机上升到最高点后经过时间 t 启动发动机，再经 t飞机安全落地，则由运动 学公式可得：vgt gt 13 g(t)2