【创新设计】2021届高考物理(江苏专用)二轮倒数第10天强化练-倒数第9天

倒数第9天三种性质力和牛顿运动定律学问回扣导图考前必做题1．如图1所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则 ()图1 A．小球肯定受四个力作用 B．弹簧弹力可能为eq\f(3,4)mg C．小球受木板的摩擦力肯定沿斜面对上 D．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg 解析若木板是光滑的，则小球受重力、弹簧弹力和木板支持力作用，若木板是粗糙的，则小球受重力、弹簧弹力、木板支持力和可能存在的摩擦力作用，摩擦力方向可能沿斜面对上，也可能沿斜面对下，A、C错；当木板光滑时，小球受力如图所示，小球处于平衡状态，此时由图知弹簧弹力F＝mgtan37°＝eq\f(3,4)mg，B对；不论木板是否光滑，木板对小球的作用力大小均等于小球重力与弹簧弹力的合力大小，即木板对小球的作用力肯定大于小球的重力mg，D错． 答案B2.(多选)如图2所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则 ()图2 A．假如将物体B在地板上向右移动一点，α角将增大 B．无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，α角将不变 C．增大小球A的质量，α角肯定减小 D．悬挂定滑轮的细线的弹力不行能等于小球A的重力 解析O、A之间的细线肯定沿竖直方向，假如物体B在地板上向右移动一点，O、B间的细线将向右偏转，OA与OB间的夹角将增大．OA与OB两段细线上的弹力都等于小球A的重力，其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向(即OO′的方向)与∠AOB的角平分线在一条直线上，明显物体B在地板上向右移动时α角将增大，选项A正确，B错误；增大小球A的质量，只要物体B的位置不变，则α角也不变，选项C错误；因物体B无论在地板上移动多远，∠AOB都不行能达到120°，故悬挂定滑轮的细线的弹力不行能等于小球A的重力，选项D正确． 答案AD3．(多选)某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．已知演员在滑杆上端做完动作时开头计时，演员先在杆上静止了0.5s，然后沿杆下滑，3.5s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程中演员的v－t图象和传感器显示的拉力随时间的变化状况如图3所示，g＝10m/s2，则下述说法正确的是 ()图3 A．演员的体重为800N B．演员在最终2s内始终处于超重状态 C．传感器显示的最小拉力为620N D．滑杆长7.5m 解析演员在滑杆上静止时显示的800N等于演员和滑杆的重力之和，所以演员体重为600N，A错；由v－t图象可知，1.5～3.5s内演员向下做匀减速运动，拉力大于重力，演员处于超重状态，B对；演员加速下滑时滑杆所受拉力最小，加速下滑时a1＝3m/s2对演员由牛顿其次定律知mg－f1＝ma1，解得f1＝420N，对滑杆由平衡条件得传感器显示的最小拉力为F1＝420N＋200N＝620N，C对；由v－t图象中图线围成的面积可得滑杆长为4.5m，D错． 答案BC4．(多选)一水平放置的劲度系数为k的轻弹簧，一端固定在竖直的墙壁上，如图4所示，一质量为m的物块以向左的初速度将弹簧压缩，当弹簧压缩x0时弹簧最短，而后又将物块弹开，假设整个过程弹簧始终处于弹性限度内，物块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列选项正确的是 ()图4 A．物块在向左压缩弹簧的整个过程中始终做减速运动 B．物块向右运动时始终做加速运动 C．物块运动过程中的最大加速度为eq\f(kx0＋μmg,m) D．当物块向右运动的速度最大时弹簧的压缩量为eq\f(μmg,k) 解析物块向左运动的过程中，在水平方向上受到向右的摩擦力，撞上轻弹簧后，同时受到向右的弹簧的弹力，在此过程中弹簧的弹力是渐渐增大的，弹力、摩擦力与运动方向始终相反，物块做减速运动，所以选项A正确．物块向右的运动是从弹簧压缩量达到最大时开头的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开头时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到肯定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力，所以物块向右接触弹簧的运动过程中先加速后减速；脱离弹簧后仅在摩擦力作用下做减速运动，所以选项B错误．由对A项的分析可知，当弹簧的压缩量为x0时，水平方向的合力为F＝kx0＋μmg，此时合力最大，由牛顿其次定律有amax＝eq\f(F,m)＝eq\f(kx0＋μmg,m)，所以选项C正确．在物块向右接触弹簧的运动中，当弹簧的形变量为x＝eq\f(μmg,k)时，由胡克定律可得f＝kx＝μmg，此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零，之后物块开头做减速运动，此时物块的速度最大，弹簧的压缩量为x＝eq\f(μmg,k)，选项D正确． 答案ACD5．如图5所示为一表面带有均匀负电荷的导体板MNO，其中MN与NO连接于N点，MN水平且长为1m，NO长为0.6m，其中NO与MN的夹角为θ＝37°，一带正电的绝缘滑块由M点以水平向左的初速度v0＝4m/s滑上导体板，其中滑块与导体板间的库仑引力为滑块重力的0.2倍，两者间的动摩擦因数为μ＝0.25，只考虑滑块运动轨迹所在处电荷对滑块垂直接触面的库仑引力，滑块在N处的能量损失不计．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)图5 (1)求滑块第一次到N点时的速度大小； (2)求滑块在NO段的加速度大小； (3)试通过计算分析滑块能否再次回到N点． 解析(1)滑块在MN段，由 FN1＝kmg＋mg＝1.2mg， Ff1＝μFN1＝0.3mg， 依据牛顿其次定律得 a1＝eq\f(Ff1,m)＝3m/s2 由运动学公式得vN＝eq\r(v\o\al(2,0)－2a1s)＝3.16m/s. (2)滑块沿NO向上运动时： FN2－mgcos37°－kmg＝0 Ff2＝μFN2 由牛顿其次定律得 Ff2＋mgsin37°＝ma2 a2＝eq\f(Ff2＋mgsin37°,m)＝8.5m