内容正文:
高考物理专题复习(3)—牛顿运动定律(1)
一.选择题(1-12题为多选题,13-17题为单选题)
1.如图所示,A、B、C三球质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。倾角为的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A球的受力情况未变,加速度为零
B.B球的受力情况未变,加速度为零
C.A、B之间杆的拉力大小为
D.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为
【答案】CD【解析】【分析】【详解】AB.细线被烧断的瞬间,A、B整体不再受细线的拉力作用,A、B的受力情况发生变化,合力不为零,加速度不为零,则说明A、B的加速度也不为零, AB错误;CD.设A、B之间杆的拉力大小为T,加速度为a,以A.、B组成的系统为研究对象,烧断细线前,A、B静止,处于平衡状态,合力为零,弹簧的弹力为烧断细线的瞬间,绳上的力立刻消失,而弹簧上的弹力不变,由牛顿第二定律得
再以B单独为研究对象,由牛顿第二定律得
联立上式解得,CD正确。故选CD。
2.如图所示,物块A、B静止叠放在水平地面上,B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力F作用,A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量m=3kg,取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A.当0<F<4N时,A、B保持静止 B.当4N<F<12N时,A、B发生相对运动
C.A、B两物块间的动摩擦因数为0.2 D.物块B与地面间的动摩擦因数为0.2
【答案】AC【解析】【分析】【详解】
A.当0<F<4N时,AB间没有摩擦力作用,因此AB处于静止状态,A正确;
B.当4N<F<12N时,由图可知,B与地面间摩擦力是滑动摩擦力,而A、B间是静摩擦力,因此B在地面上滑动,而AB保持相对静止,B错误;
CD.当拉力达到12N,A、B恰好将发生相对滑动,此时两者加速度相等,对物体A,根据牛顿第二定律
将A、B作为一个整体,根据牛顿第二定律
代入数据,两式联立得
由于发生滑动时
可知 ,C正确,D错误。故选AC。
3.如图所示,a、b、c为三个质量均为m的物块,物块、b通过水平轻绳相连后放在水平面上,物块c放在b上.现用水平拉力作用于a,使三个物块一起水平向右匀速运动.各接触面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g.下列说法正确的是( )
A.该水平拉力大于轻绳的弹力 B.物块c受到的摩擦力大小为mg
C.当该水平拉力增大为原来的倍时,物块c受到的摩擦力大小为mg
D.剪断轻绳后,在物块b向右运动的过程中,物块c受到的摩擦力大小为mg
【答案】AC
【解析】A:对a水平方向受力分析: 受向右的F、向左的轻绳弹力、地面对它向左的摩擦力,物体匀速,故水平拉力大于轻绳的弹力即A正确.
B:对物块c受力分析:受重力、支持力,不受摩擦力,B错误.
C:原来匀速时,对整体分析:;
当该水平拉力增大为原来的倍时,对整体分析,得
对c水平方向分析: 故C正确.
D:剪断轻绳后,物块bc向右运动的过程中,对bc研究:
对c水平方向分析: 故D错误.
点睛:连接体问题的处理思路是优先整体再隔离.
4.如图所示,小物块A、B质量均为2kg,长木板C质量为1kg,用细线连接A、B放置在长木板C上,A与C之间动摩擦因数为0.2,B与C、C与地面之间均为光滑。现对小物体B施加一随时间t变化的水平拉力F=10t(N),设A、B间细绳拉力大小为T,则下列说法正确的是:( )
A.在A、C发生相对滑动之前,T∶F=3∶5B.在A、C发生相对滑动之前,T∶F=1∶2
C.在A、C发生相对滑动之后,T∶F=1∶2
D.在A、C刚要发生相对滑动的瞬间,物块A的速度大小为4m/s
【答案】AD【解析】【分析】
【详解】AB.在A与C发生相对滑动之前
,则
A正确B错误;
C.发生相对滑动之后,根据牛顿第二定律可知
,,
加速度不断增加,比值不是定值,C错误;
D.A、C刚要发生滑动瞬间,长木板C加速达到最大,最大加速度为
则此时,拉力则
故历时,由于A、B、C共速求得D正确
故选AD。
5.如图所示,某时刻长木板以4m/s的初速度水平向左运动,可视为质点的小物块以4m/s的初速度水平向右滑上长木板.已知小物块的质量为m=0.1kg,长木板的质量为M=1.5kg,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ1=0.1,小物块与长木板之间的动摩擦因数为μ2=0.4,重力加速度大小为g=10m/s2,最终小物块未滑离长木板,下列说法正确的是( )
A.小物块向右减速为零时,长术板的速度为1.3m/s