高三物理二轮练习课时功课及详细解析-第14讲牛顿运动定律的应用

1、2019 高三物理二轮练习课时功课及详细解析 - 第 14 讲牛顿运动定律的应用基础热身1、 2017眉山二诊某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况， 如图 k14 1 所示的 v t 图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况 ( 竖直向上为正方向 ) 、根据图象提供的信息， 可以判断以下说法中正确的选项是 ()a、在 5s 10s 内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力b、在 0 5s 内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态c、在 10s 20s 内，该同学所受的支持力在减小，该同学的机械能在减小d、在 20s 25s 内，观光电梯在

2、加速下降，该同学处于超重状态图 k14 1 图 k14 22、 2017深圳模拟如图k142 所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时， 乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，一现象说明 ()a、电梯一定是在下降这b、电梯可能是在上升c、电梯的加速度方向一定是向上d、乘客一定处在失重状态3、2017黑龙江测试如图k14 3 所示，一个箱子中放有一物体，静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触、现将箱子以初速度v0 竖直向上抛出，箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示姿态，那么以下说法正确的选项是

3、()a、上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小b、上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大c、下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来越大d、下降过程中 ，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小图 k14 3 图 k14 44、一物体放置在倾角为 的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图 k14 4 所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，以下说法正确的选项是()a、当 一定时， a 越大，斜面对物体的正压力越小b、当 一定时， a 越大，斜面对物体的摩擦力越大c、当 a 一定时， 越大，斜面对物体的正压力越小d、当 a 一定时， 越大

4、，斜面对物体的摩擦力越小技能强化5、2017黄冈模拟如图k14 5 甲所示， 静止在水平面c上的长木板 b左端放着小物块. 某时刻，a受到水平向右的外力f作用，f随时间t的变化规律如图 k14 5 乙所示、设、aab 和 b、 c之间的滑动摩擦力大小分别为f1 和 f2，各物体之间的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力，且f1 大于 f2，那么在 a、 b 没有分离的过程中，图k14 6 中可以定性地描述长木板 b 运动的 v t 图象是 ()图 k14 5abcd图 k14 66、 2017武汉模拟在上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演令参观者大开眼界、假设风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质

5、量为 m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果、假设人体受风力大小与正对面积成正比，水平1横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的8，风洞内人体可上下移动的空间总高度为h. 开始时，假设人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点a由静止开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处 b后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点c处减速为零，那么以下说法错误的选项是()a、表演者向上的最大加速度是ggb、表演者向下的最大加速度是43c、 b、 c间的高度是 7hd、由

6、a 至 c全过程表演者克服风力做的功为mgh图 k14 7图 k14 87、 2017台州调研如图 k14 8 所示，运动员“ 10m跳板跳水”运动的过程可简化为：运 动员走上跳板， 将跳板从水平位置 b 压到最低点 c，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点a，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中、跳板自身重力忽略不计，那么以下说法正确的选项是 ()a、运动员向下运动( b c) 的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大b、运动员向下运动( b c) 的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大c、运动员向上运动( c b) 的过程中，先超重后失重，对板的压力先增大后减小d、运动员向上运动(

7、 c b) 的过程中，先超重后失重，对板的压力一直减小8、如图k14 9 所示，小车的质量为m，人的质量为m，人用恒力 f 拉绳，假设人与车保持相对静止， 且地面为光滑的， 又不计滑轮与绳的质量，那么车对人的摩擦力不可能是 ()m ma、 0b.f，方向向右m mm mm mc.，方向向左 d.，方向向右fmfm mm图 k14 9 图 k14 10 ，将一质量为 m9、如图 k14 10 所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为的小环套在1杆上，通过轻绳悬挂一个质量为2 的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同m的加速度 a 一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为 ，那么以下说法正确的选项是(

8、)a、杆对小环的作用力大于1 2mgmgb、假设 m1 不变，那么m2 越大， 越小c、 ，与 m1、m2 无关d、假设杆不光滑，那么 可能大于 10、2018丹东模拟如图k1411 所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上、假设在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，那么在此段时间内，木箱的运动状态可能为()图 k14 11a、加速下降 b、加速上升c、减速上升 d、减速下降o的木块 a，11、 2018武汉调研如图k14 12 所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角 37的斜面、 放置在 a上的物体b和

9、物体 c通过一轻质细绳相连， 细绳的一部分与水平面平行， 另一部分与斜面平行、 现对 a施加一水平向右的恒力 f，使 a、b、 c 恰好保持相对静止、 a、b、 c 的质量均为 m，重力加速度为 g，不计一切摩擦，求恒力 f 的大小、 (sin37 0.6 ， cos37 0.8)图 k14 12挑战自我12、如图 k14 13 所示，质量 m 2kg 的物体静止于水平地面的a 处，a、b 间距 l 20m、用大小为30n，沿水平方向的外力拉此物体，经 t 0 2s 拉至 b 处、(cos37 0.8 ，sin37 0.6. 取 g 10m/s 2)(1) 求物体与地面间的动摩擦因数 ；(2)

10、 用大小为 30n，与水平方向成 37的力斜向上拉此物体，使物体从 a 处由静止开始运动并能到达 b 处，求该力作用的最短时间 t .图 k14 13课时作业十四【基础热身】1、a 解析 由图象可知， 在 5s 10s 内，电梯匀速上升，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力， a 正确；在 0 5s 内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态，b 错误；在 20s 25s 内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态，d 错误；在 10s 20s 内，电2持力做正功，故机械能增加，c错误、2、bd 解析 电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等、现在，弹簧的伸长量变小，那么弹簧的拉力减小，小铁球的合力

11、方向向下，加速度向下，小铁球处于失重状态、但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故b、 d正确 .3、 c 解析 对箱子和物体整体受力分析，如图甲所示，由牛顿第二定律可知，mg kvkvma，那么 a g m，又整体向上做减速运动，v 减小，所以 a 减小；再对物体单独受力分析如图乙所示，因ag，所以物体受到箱子上底面向下的弹力fn，由牛顿第二定律可知，mg fn ma，那么 fn ma mg，而 a 减小，那么 fn减小，所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小； 同理，当箱子和物体下降时， 物体对箱子下底面有压力且压力越来越大、故 c 正确、甲乙4、 bc解析 物体受重力、支持力

12、、摩擦力的作用、由于支持力、摩擦力相互垂直，所以把加速度 a 沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，如下图、沿斜面方向，由牛顿第二定律得：f mgsin masin 垂直于斜面方向，由牛顿第二定律得：fn mgcos macos 当 一定时，由得，a 越大， f 越大， b 正确；由得， a 越大， fn越大， a 错误、当 a 一定时，由得， 越大， f 越大， d 错误；由得， 越大， fn 越小， c 正确、【技能强化】5、c 解析 由于 ab之间的最大静摩擦力 f1 大于 b、c之间的最大静摩擦力f2，当外力 f小于 f2 时， ab静止不动，当f 大于 f2 时，二者一起加速运动、由牛顿第

13、二定律f f2( ma b)，由于f逐渐增大，加速度逐渐增大、对木板，当满足：1 2 b m，即加速度mm af f maaf1 f2mab ，且 f f2 ( mm) am时， a、b 开始相对滑动，此时f f1 b( f1 f2) 、相对滑动mabm后，对物体b有： 1 2ma，做匀变速直线运动，选项c 正确、f fb6、 b 解析 由题意可知，水平横躺时受到的风力是匀速下落时的2 倍，即此时风力为112mg，开始下落时受到的阻力为f 18 2mg 4mg，开始下落时，加速度向下，大小为a1，那a3么有：11， 解得向下的加速度最大值为1，当人水平横躺时，加速度向上，mg fma4g大小为

14、 g，因此选项 a正确、 b 错误；画出由 a 到 c的速度时间图象，由图象的物理意义可知， c 正确；由 a到 c由动能定理可知， wf mgh， d 正 确、7、bd解析 运动员由 c的过程中，先向下加速后向下减速，即先失重后超重，但跳b板的形变量一直变大，所以跳板所受的压力一直变大，选项a 错误、选项 b 正确； 运动员由c b 的过程中，先向上加速后向上减速，即先超重后失重，跳板所受的压力一直变小，选项 c 错误、选项 d 正确、8、 b 解析 取人和小车为一整体，由牛顿第二定律得：2f( m m) a，设车对人的摩擦mm力大小为f ，方向水平向右，那么对人由牛顿第二定律得： f f

15、ma，解得： f f. 如 m mm m果 mm，那么 f f，方向向右， 选项 d 正确、如果 mm，f 0，选 项 a 正确；如果 mm，m mm m那么f，负号表示方向水平向左，选项c 正确、选项 b 错误、fm m9、c 解析 对整体由牛顿第二定律得 ( m1 m2) gsin ( m1 m2) a. 设杆对小环的作用力大小为 n，据平衡条件得n ( m1 m2) gcos ，选项 a 错误、对小球由牛顿第二定律得m2gsintsin( 2a，解得 ，选项 c 正确、选项b 错误、假设杆不光滑，分别对)m整体、小球用牛顿第二定律同样解得 ，选项 d 错误、10、bd解析 开始物块受到重

16、力、弹簧的向上的弹力以及木箱对物块向下的压力，当物块对木箱顶刚好无压力时，物块受两个力作用，由于重力和弹簧的弹力不变，而木箱对木块的力变为零， 所以此时的木块的合外力向上，而加速度的方向与合外力的方向一致，所以加速度的方向也向上，所以可能是加速上升，也可能是减速下降、选项bd正确、11、 mg 解析 设绳的张力为 t，斜面支持力为 fn，系统加速度为 a. 以 b为研究对象， 由牛顿第二定律，有t ma以 c为研究对象，由牛顿第二定律及平衡条件，有fnsin tcos ma fncos tsin mgg联立解得 a 3以 a、b、 c整体为研究对象，由牛顿第二定律，有f 3ma解得 f mg

17、【挑战自我】12、 (1)0.5(2)1.03s 解析 (1)物体做匀加速运动，那么1l 2a0 t 202l解得 a0 t 20 10m/s2由牛顿第二定律，有f f ma0解得 f f ma0 10n由 f fn mg，有 f mg 0.5(2) 设 f 作用的最短时间为 t，小车先以大小为a 的加速度匀加速 t ，撤去外力后， 以大小为 的加速度匀减速t到达b处，速度恰为0，由牛顿第二定律，有afcos37 ( mg fsin37 ) ma解得f(cos37 sin37 ) 11.5m/s 2magfa m g 5m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有at a t a 11.5 t t 5 t 2.