2016届高考物理一轮复习33牛顿第二定律的综合应用课时强化作业.doc
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课时强化作业十二 牛顿第二定律的综合应用
一、选择题
1.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图甲所示,电梯运行的v-t图(如图乙)可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
解析:t0~t1时间内为弹簧秤的示数小于人的体重,电梯处于失重状态,应向上做匀减速运动或向下做匀加速运动,故选项B、C错误;t1~t2时间内,弹簧秤的示数等于人的体重,电梯应静止或向上、向下做匀速运动;t2~t3内,弹簧秤的示数大于人的体重,电梯处于超重状态,应向上加速或向下减速,故选项A、D正确.
答案:AD
2.如图所示,车厢里悬挂两个质量不同的小球,上面球比下面球的质量大,当车厢向右做匀加速运动时,下列各图中正确的是( )
解析:两个小球与车厢的加速度相同,设上面的线与竖直方向的夹角为α,以整体为研究对象,受力如图所示,又由牛顿第二定律有水平方向:
F1sinα=(m1+m2)a,竖直方向:
F1cosα=(m1+m2)g,联立解得tanα=
设下面的线与竖直方向夹角为β,以下面小球m2为研究对象,受力如图所示.由牛顿第二定律有:水平方向F2sinβ=m2a.
竖直方向F2cosβ=m2g,联立解得tanβ=
所以tanα=tanβ,故α=β,选项B正确.
答案:B
3.(2013年安徽卷)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)( )
A.T=m(gsinθ+acosθ) FN=m(gcosθ-asinθ)
B.T=m(gcosθ+asinθ) FN=m(gsinθ-acosθ)
C.T=m(acosθ-gsinθ) FN=m(gcosθ+asinθ)
D.T=m(asinθ-gcosθ) FN=m(gsinθ+acosθ)
解析:对小球受力分析如图所示,由牛顿第二定律有在水平方向Tcosθ-FNsinθ=ma.
竖直方向Tsinθ+FNcosθ=mg,联立解得
T=m(gsinθ+acosθ),FN=m(gcosθ-asinθ),故选项A正确.
答案:A
4.(2014年北京卷)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
解析:受托的物体从静止开始向上运动,一定先做加速运动,受到手的支持力大于物体重力,处于超重状态,而后物体可能匀速上升,也可能减速上升,故选项A、B错误;物体离开手的瞬间物体只受重力,物体的加速度的重力加速度,要使手和物体分离,手向下的加速度一定大于物体的加速度,即手的加速度大于重力加速度,故选项D正确,选项C错误.
答案:D
5.如图所示,不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦,物体A的质量为M,水平面光滑.当在绳的B端挂一质量为m的物体时,物体A的加速度为a1,当在绳的B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,A的加速度为a2,则a1与a2的大小关系是( )
A.a1=a2 B.a1a2
C.a1a2 D.无法确定
解析:当在绳的B端挂一质量为m的物体时,将它们看成一个系统,由牛顿第二定律有mg=(M+m)a1得a1=;而当用F=mg的外力在B端竖直向下拉绳时,由牛顿第二定律有mg=Ma2得a2=,故a1a2,选项C正确.
答案:C
6.如图所示,在水平面上有一个质量为M的楔形木块A,其斜面倾角为α,一质量为m的木块B放在A的斜面上,现对A施以水平推力F,恰使B与A不发生相对滑动,忽略一切摩擦,则B对A的压力大小为( )
A.mgcosα B.
C. D.
解析:以A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律得A、B一起运动的加速度a=,隔离B,受力分析如图所示.
由牛顿第二定律有FNsinα=ma
得FN==,故选项D正确,由于加速度水平向左,故B物体受到的合外力水平向左,则有FN=,故选项B正确.
答案:BD
7.(2015届河北省正定中学月考)用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图所示,g=10 m/s2,则可以计算出( )
A.物体与水平面间的最大静摩擦力
B.F为14 N时物体的速度
C.物体与水平面间的动摩擦因数
D.物体的质量
解析:由a-F图象可知,拉力在等于7 N之前物体的加速度为
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