2020届高考物理人教版一轮牛顿运动定律的综合应用限时规范练

2020届高考物理人教版一轮牛顿运动定律的综合应用限时规范练

一、 选择题

1．下列哪一种运动情景中，物体将会处于一段持续的完全失重状态( ) A．高楼正常运行的电梯中 B．沿固定于地面的光滑斜面滑行

C．固定在杆端随杆绕相对地静止的圆心在竖直平面内运动 D．不计空气阻力条件下的竖直上抛

解析：选D 高楼正常运行的电梯中，一般先加速后匀速，再减速，故不可能一直处于完全失重状态，选项A错误；沿固定于地面的光滑斜面滑行时，加速度沿斜面向下，由于加速度小于g，故不是完全失重，选项B错误；固定在杆端随杆绕相对地静止的圆心在竖直平面内运动的物体，加速度不会总是向下的g，故不是总完全失重，选项C错误；不计空气阻力条件下的竖直上抛，加速度总是向下的g，总是处于完全失重状态，故选项D正确。

2、倾角为θ的光滑斜面C固定在水平面上，将两物体A、B叠放在斜面上，且同时由静止释放，若A、B的接触面与斜面平行，则下列说法正确的是( )

A．物体A相对于物体B向上运动

B．斜面C对水平面的压力等于A、B、C三者重力之和 C．物体A、B之间的动摩擦因数不可能为零 D．物体A运动的加速度大小为gsin θ

解析：选D 同时释放两物体时，以物体A、B为整体，根据牛顿第二定律可知：(mA＋mB)gsin θ＝(mA＋mB)a，解得a＝gsin θ，A、B之间保持相对静止，

选项A错误，D正确；根据牛顿定律，对斜面及A、B整体分析，在竖直方向具有竖直向下的加速度，因此整体处于失重状态，选项B错误；对物体A：mAgsin θ－f＝mAa，解得f＝0，故物体A、B之间的动摩擦因数可能为零，选项C错误。

3、如图3所示，在倾角为α＝30°的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力，使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为L，下列说法正确的是( )

图3

A．弹簧的原长为L＋

mg 2k3

B．水平恒力大小为mg

3

C．撤掉恒力的瞬间小球A的加速度为g D．撤掉恒力的瞬间小球B的加速度为g 【答案】C

mg【解析】：分析小球B受力，由平衡条件可得：kx＝mgsin α，解得x＝，

2k弹簧的原长为L－x＝L－，A错误；分析小球A受力，由平衡条件可得：Fcos

2k23

α＝mgsin α＋kx，解得：F＝mg，B错误；撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，

3故B球的加速度为零，由mgsin α＋kx＝maA可得：小球A此时的加速度为aAmg

＝g，C正确。

4．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4所示，在这段时间内下列说法中正确的是( )

图4

A．晓敏同学所受的重力变小了

B．晓敏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

5【答案】D

【解析】：晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A选项错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B选项错；以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝，方向竖直向下，但速度5方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C选项错，D选项正确。

5．如图5所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，t＝0时刻滑块从

gg

板的左端以速度v0水平向右滑行，木板与滑块间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的v-t图像可能是图6中的( )

图5 图6 【答案】BD

【解析】：设滑块质量为m，木板质量为M，滑块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，若有μ1mg＜μ2(M＋m)g，则滑块滑上木板后向右匀减速运动，加速度a1＝μ1g，木板不动，选项D正确；若有：μ1mg＞μ2(M＋m)g，则滑块滑上木板后向右匀减速运动，加速度为a1＝μ1g，木板向右匀加速运动，当二者同速后，一起以a2＝μ2g的加速度匀减速到停止，因a1＞a2，故选项B正确。

6．如图7所示，A、B两物块的质量分别为2 m和m，静止叠放在水平地面1

上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力

2等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则( )

图7

A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止

51

B．当F＝μmg时，A的加速度为μg

23C．当F>3μmg时，A相对B滑动 1

D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg

2【答案】BCD

【解析】： A、B间的最大静摩擦力为2μmg，B和地面之间的最大静摩擦33

力为μmg，对A、B整体，只要F＞μmg，整体就会运动，选项A错误；当A22对B的摩擦力为最大静摩擦力时，A、B将要发生相对滑动，故A、B一起运动的31

加速度的最大值满足2μmg－μmg＝mamax，B运动的最大加速度amax＝μg，选

223

项D正确；对A、B整体，有F－μmg＝3mamax，则F＞3μmg时两者会发生相对

25

运动，选项C正确；当F＝μmg时，两者相对静止，一起滑动，加速度满足F231

－μmg＝3ma，解得a＝μg，选项B正确。 23二、计算题

7.如图8所示，质量为m＝1 kg的物块放在倾角为θ＝37°的斜面体上，斜面体质量为M＝2 kg，斜面与物块间的动摩擦因数为μ＝0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围。(g取10 m/s2)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/grgh.html