2017-2018学年高中物理重难点强化练(三)牛顿运动定律的综合应用教科版必修1

1、重难点强化练（三）牛顿运动定律的综合应用1.（多选）（2015 江苏高考）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度化的图线如图 1 所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力N=N=mg ma当t= 2 s 时a有最大值，N最大；当t= 8.5 s 时，a有最小值，N最小，选项 A、D 正确。（LX2.如图 2 所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断正确的是解析：选 C 根据牛顿第三定律，两车之间的拉力大小相等，故A 错误；有拉力后，两车同时受到拉力，同时开始运动，故 B 错误；两车之间的拉力大小

2、相等， 根据牛顿第二定律，12总质量大，加速度小，由x=2at2,相同时间内位移小，后到达中点，即后到达两车中点的车厢里有人，故 C 正确；无需称质量，可用C 项办法确定哪个车厢有人，故D 错误。3.（多选）如图 3（a）所示，倾角为0的光滑斜面固定在水平地面上，一物体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动，逐渐增大F,物体的加速度随之改变，其加速度a随F变化a随时间t变A.t= 2 s 时最大C.t= 8.5 s 时最大解析：选 AD 人受重力D .t= 8.5 s 时最小mg和支持力N的作用，由牛顿第二定律得N- mg=ma由牛顿第三定律得人对地板的压力A.B.C.D.绳子的拉力较大的那一端车

3、厢里有人先开始运动的车厢里有人A后到达两车中点的车厢里有人不去称量质量无法确定哪个车厢有人B.t= 2 s 时最小图 2的图像如图（b）所示。取g= 10 m/s2,根据图（b）中所提供的信息可以计算出（）3A B无滑动，则()A.速度可能向左，加速度可小于1 gB.加速度一定向右，不能超过(1 +i)gC. 加速度一定向左，不能超过igA. sin0 =0.6C.物体的质量为 2.5 kgD .物体的质量为 2.0 kg解析：选 AD 对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图所示,x方向：Feos0- m(sin0=ma从图像中取两个点(30 N,6 m/s N, 6m/s2)代入解得 m

4、= 2 kg , sin0= 0.6，选项 A、D 正确。4.(多选)如图 4 所示，质量为M中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上， 光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相 角。则下列说法正确的是(对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成A.B.小铁球受到的合外力方向水平向左F=( Mm gtanaC. 系统的加速度为a=gtanaD.F=Mga na解析：选 BC 隔离小铁球分析受力得解析：选 BC 隔离小铁球分析受力得F合=mgana=ma且合外力水平向右,iZLx v球加速度为gtana，因为小铁球与凹槽相对静止，故系统的加速度也为TL

5、C 正确。整体分析得F= ( M+m a= (M+m gtanVu/V5.(多选)如图 5 所示，完全相同的磁铁AB与车厢间的动摩擦因数均为卩，小车静止时，gta naa，故选项 B 正确，D 错误。故小铁,A 错误,B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上,A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证0 = 0.52)，图 44D.加速度一定向左，不能超过 (1 +卩)g解析：选 AD 当小车处于静止时，A恰好不下滑，此时mg= f=卩N,要保证A静止， 则A与小车之间的弹力不能减小，所以加速度一定向左，要保证B静止，B在水平方向上受到摩擦力，竖直方向上受到小车的支持力、重力和吸引力，磁铁B做加速度的合

6、力等于摩擦力，要保证B静止，则受到的摩擦力不能超过最大静摩擦力，即ma=(mg N)，解得a=(1 +i)g,故 A、D 正确。6.如图 6 所示，足够长的倾角0= 37的光滑斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨 过定滑轮，一端与质量为 m= 1 kg 的物块A连接，另一端与质量为m= 3 kg 的物块B连接，绳与斜面保持平行。开始时，用手按住A,使B悬于距地面高H= 0.6 m 处，而A静止于斜面底端。现释放A,试求A在斜面上向上滑行的最大距离？(设B落地后不再弹起，且所有2接触面间的摩擦均忽略不计，sin 37 =0.6 , cos 37 = 0.8 ,g取 10 m/s )图 6解析：设B

7、未落地前系统加速度大小为a1,B落地时的速度为v,B落地后A的加速度为a2，则依据题意有：mgT=maTmgsin 37 =ma2解得a1= 6 m/s2v 0= 2a1Hmgsin 37 =ma20v2= 2a2X解得a2= 6 m/s ,x= 0.6 m故A在斜面上向上滑行的最大距离L= Hx= 1.2 m。答案：1.2 m7.某飞机场利用如图 7所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角0= 30,传送带两端A、B的距离L= 10 m,传送带以v= 5 m/s 的恒定速度匀速向上运 动。在传送带底端A轻放上一质量m= 5 kg 的货物，货物与传送带间的动摩擦因数1二扌求货

8、物从A端运送到B端所需的时间。(g取 10 m/s2)5图 76解析：以货物为研究对象，由牛顿第二定律得卩mgcos 30 - mcsin 30 =ma2解得a= 2.5 m/sv货物匀加速运动时间ti= = 2 sa货物匀加速运动位移1. 2Xi= 2&ti= 5 m然后货物做匀速运动，运动位移X2=LXi= 5 m匀速运动时间X2t2= 1 Sv所以货物从A到B所需的时间t=11+12= 3 s。答案：3 s8.如图 8 所示，质量为 4 kg 的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上。细绳的延2长线通过小球的球心Q且与竖直方向的夹角为0= 37,已知g= 10 m/s , sin

9、 37 =cos 37 = 0.8，求:图 8(1) 汽车匀速运动时，细绳对小球的拉力和车后壁对小球的压力；i /S(2) 若要始终保持0= 37，则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少?解析：(1)对小球受力分析如图所示，将细绳拉力T分解有：Ty=Tcos0,Tmg=Tytan0，由二力平衡可得：Ty=mg T=N,解得细绳拉力T=一 = 50 N , cos0车壁对小球的压力N= mc|a n0= 30 N。(2)设汽车刹车时的最大加速度为a,此时车壁对小球弹力N= 0,由牛顿第二定律有T 10 N ,A B相对滑动2对B,aB=g= 2 m/s对A,Ffm=maA得：aA= 2.5 m/s

10、211L设B从A上滑落须用时间t，则aAt2尹攻2=得：t= 2 s对A：v=aAt= 5 m/s。答案：(1)10 N (2)5 m/skg 的物体置于倾角为0= 37的固定且足够长的斜(1)拉力F的大小；t= 4 s 时物体的速度v的大小。解析：(1)设F作用时加速度为a,对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知Fmg,in01mgcos0 =ma撤去力F后，据牛顿第二定律，有10.如图 10 甲所示，质量为 m= 1面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力像如图乙所示，g取 10 m/s2F,11= 1 s 时撤去拉力，物体运动的部分v-t图图 109mgin0 +口mgcos0 =ma10、，2 2由图像斜率可得ai= 20 m/s ,az= 10 m/s ,代入解得= 0.5 ,F= 30 N。设