第三章 链接高考3 牛顿运动定律的综合应用-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮课时作业word（新教材，人教版）

链接高考3　牛顿运动定律的综合应用 [基础对点练] 1．(超重、失重)在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内，下列说法正确的是(　　) A．晓敏同学所受的重力变小了 B．晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C．电梯一定在竖直向下运动 D．电梯的加速度大小为 ，方向一定竖直向下 解析：D　[在这段时间内晓敏处于失重状态，她对体重计的压力变小了，而她的重力没有改变，A错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力的关系，大小相等，B错误；人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向上减速，也可能向下加速，故C错误；以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，解得a＝ ，方向竖直向下，故D正确．] 2．(动力学的图像问题)如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定．在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端O处，将弹簧压缩了x0时，物块的速度变为零．在选项图所示的图像中，能正确反映物块从与弹簧接触开始，至运动到最低点加速度的大小随下降的位移x(弹簧原长为位移的零点)变化的图像是(　　) 解析：D　[物块下降到O点时，物块所受弹力为零，此时物块只受重力，加速度为g；继续下降，所受合力F＝mg－kx，加速度a＝ ＝g－ ，当弹力增大到等于重力时，合力为零，加速度为零．此后合力方向向上，加速度可表示为a＝ ＝ －g，当弹力增大到重力的2倍时，加速度大小为g，由对称性可知，此时物块向下运动的速度不为零，将继续向下运动，故当物块速度减小到零时，加速度a>g，选项D正确，A、B、C错误．] 3．(连接体问题)如图所示，质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动．若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度大小为g，则(　　) A．车厢对货物的作用力大小等于mg B．车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上 C．悬臂对车厢的作用力大于(M＋m)g D．悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上 解析：C　[货物随车厢一起斜向上加速运动，由牛顿第二定律可知车厢与货物的重力和悬臂对车厢作用力的合力方向应与加速度方向一致，故悬臂对车厢的作用力方向是斜向上的，D错误；由于车厢和货物在竖直方向有向上的分加速度，处于超重状态，故悬臂对车厢的作用力大于(M＋m)g，C正确；同理，对车厢中货物用隔离法分析可知，车厢对货物的作用力大小大于mg，方向是斜向上的，但不平行于缆绳，A、B错误．] 4．(连接体)在一东西方向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为 a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F，不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为(　　) A．8　 B．10　　 C．15　　 D．18 解析：A　[设P、Q两边的车厢数为p和q，当机车在东边拉时，根据牛顿第二定律得F＝pma，当机车在西边拉时，根据牛顿第二定律得F＝qm· a，根据以上两式可得 ＝ ，所以两边车厢的节数可能是1和3，或2和6，或3和9，或4和12等，所以总的车厢的节数可能是4、8、12、16，所以可能的是A，而B、C、D不可能．] 5．(连接体问题)在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A、B间的摩擦力为(　　) A．μF　　　　　　　　 B．2μF C.m(g＋a) D．m(g＋a) 解析：D　[以两个物体为整体，根据牛顿第二定律，有2f－(m＋3m)g＝(m＋3m)a① 再隔离物体A，根据牛顿第二定律，有： f－mg－fBA＝ma② 联立解得：fBA＝m(g＋a)，故选D.] 6．(连接体问题)a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图所示，则(　　) A．x1一定等于x2 B．x1一定大于x2 C．若m1>m2，则x1>x2 D．若m1<m2，则x1<x2 解析：A　[当用恒力F竖直向上拉着a时，先用整体法，有F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1，再隔离b，有kx1－m2g＝m2a1，联立得x1＝ .当沿水平方向拉着a时，先用整体法，有F＝