内容正文:
高三第一轮复习:牛顿运动定律提高练习
第Ⅰ部分 选择题
难度(★★★☆)
一、单选题
1.质量为m的汽车在发动机恒定牵引力的作用下,沿水平方向运动,在t0时刻关闭发动机,其运动的v-t图象如图所示。若汽车行驶过程中所受阻力是汽车重量的k倍,则:( )
A. 汽车牵引力F与所受阻力大小之比为2∶1 B. 汽车在t0时刻的动能为
C. 汽车在2t0时刻阻力的瞬时功率为 D. 整个过程中汽车牵引力做功为
【答案】B
【考点】对单物体(质点)的应用,恒力做功,功率的计算
【解析】【解答】A、图线与时间轴围成的面积表示位移,知加速阶段和减速阶段经历的位移之比x1:x2=1:2,根据动能定理得,Fx1-f(x1+x2)=0,则牵引力做功和整个过程克服阻力做功相等,则
,A不符合题意;
B、汽车行驶过程中所受阻力是汽车重量的k倍,则f=kmg,所以F=3f=3kmg,0-t0时间内,根据动能定理得:
解得:v=2kgt0
汽车在t0时刻的动能 ,B符合题意;
C、汽车在2t0时刻阻力的瞬时功率为 ,C不符合题意;
D、整个过程中汽车牵引力做功 ,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】结合v-t图像,对汽车前后两种状态列牛顿第二定律,利用图像的斜率,联立求出物体的牵引力和阻力,再结合v-t图像计算出位移分析求解即可。
2.如图所示的两个光滑斜面,倾角分别为α,β 且α<β,顶端有一个定滑轮.两个质量分别为m1、m2的小物块用细线通过定滑轮连接起来,两物块静止且在同一个水平面上.某时刻把细线剪断,两物块均沿斜面向下滑动,最后下滑到地面上.关于两物块的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 两物块沿斜面下滑到地面的时间相等 B. 在下滑过程中,任一时刻两物块的速度大小相等
C. 在下滑过程中,两物块的重力所做的功相等 D. 在下滑到地面的瞬间两物块的重力的功率相等
【答案】D
【考点】对单物体(质点)的应用,连接体问题
【解析】【解答】剪断绳子后物体的加速度a=gsinα , 根据位移时间公式: ,解得: ,由于夹角不同,物体运动到地面的时间不同,A不符合题意;根据速度时间公式:v=at可知,由于加速度不同,所以速度大小不同,B不符合题意;两物体均处于平衡状态,受力分析如图所示;
绳子对AB的拉力大小相等,对A有: ,对B有: ,由上可知重力不同,重力做功W=mgh可知,重力做功不同,C不符合题意;绳子剪断后,两物体做匀加速运动,只受重力和支持力,支持力不做功,所以下落过程中机械能守恒。由于落地高度相同,故落地时的速度大小相等,而两速度在竖直方向上的分量之比 ,瞬时功率为:P=mgv竖, 所以两物体着地时所受重力的功率一定相同,D符合题意。所以D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D
【分析】该题目的主要思路是分别对两个物体进行受力分析,进行正交分解求出各个力的大小关系,再逐一的分析每一个选项。
3.如图所示,一木箱在斜向下的推力F作用下以加速度a在粗糙水平地面上做匀加速直线运动。现将推力F的大小增大到4F,方向不变,则木箱做匀加速直线运动的加速度可能为( )
A. 2a B. 3a C. 4a D. 5a
【答案】D
【考点】牛顿定律与图象
【解析】【解答】受力分析,物体受重力、推力、支持力和滑动摩擦力,如图所示。
根据牛顿第二定律,有:
水平方向:Fcos θ-f=ma
竖直方向:Fsin θ+mg-N=0
其中:f=μN
得
若F增大到4F,加速度大于4a,故D合题意,A、B、C不合题意。
故答案为:D
【分析】先对物体做受力分析,得出一般结论。物体受重力、推力、支持力和滑动摩擦力的作用,水平方向有加速度,竖直方向是平衡的,很容易得到合力。最后根据牛顿第二定律列式求解加速度的表达式来分析讨论得到结果。
4.如图所示,物体A放在固定的斜面B上,在A上施加一个竖直向下的恒力F,下列说法中正确的有( )
A. 若A原来是静止的,则施加力F后,A仍保持静止 B. 若A原来是静止的,则施加力F后,A将加速下滑
C. 若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度不变 D. 若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度将减小
【答案】A
【考点】牛顿定律与图象
【解析】【解答】若A原来静止,有mgsin α≤μmg