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2019届高考物理(课标通用)一轮复习课时跟踪检测:(十一) 牛顿运动定律的综合应用(卷Ⅱ)(普通高中)

课时跟踪检测(十一) 牛顿运动定律的综合应用 (卷Ⅱ) [B 级——中档题目练通抓牢] ★1.(2018· 淮安期末)将质量为 m 的圆环套在固定的水平直杆上, 环的 直径略大于杆的截面直径,环与杆间的动摩擦因数为 μ,对环施加一位于 竖直平面内斜向上且与杆夹角为 θ 的拉力 F,使圆环以加速度 a 沿杆运动,则 F 的大小不 可能是( ) ma-μmg B. cos θ-μsin θ mg D. sin θ ma+μmg A. cos θ+μsin θ ma C. sin θ 解析:选 C 对环受力分析,受重力、拉力,还可能受弹力和摩擦力。其中弹力可能向 上,也可能向下,也可能等于 0。 (1)若环受到的弹力为 0,则:Fcos θ=ma,Fsin θ=mg mg ma 解得:F= 或 F= 。 sin θ cos θ (2)若环受到的弹力的方向向上,则: Fcos θ-μ(mg-Fsin θ)=ma ma+μmg 所以:F= 。 cos θ+μsin θ (3)若环受到的弹力的方向向下,则: Fcos θ-μ(Fsin θ-mg)=ma ma-μmg 所以:F= 。 cos θ-μsin θ 所以选项 A、B、D 是可能的,选项 C 是不可能的。 ★2.(2018· 广西桂林十八中模拟)如图所示,斜面体 A 上的物块 P,用 平行于斜面体的轻弹簧拴接在挡板 B 上,在物块 P 上施加水平向右的推 力 F,整个系统处于静止状态,下列说法正确的是( A.物块 P 与斜面之间一定存在摩擦力 B.轻弹簧一定被拉长 C.地面对斜面体 A 一定存在摩擦力 ) D.若增大推力 F,则弹簧弹力一定减小 解析: 选 C 若物块 P 受到弹簧的拉力与物块的重力沿斜面向下的分力及推力 F、 支持 力平衡,则不受摩擦力,选项 A 错误;若物块 P 受到支持力与物块的重力沿斜面向下的分 力及推力 F 三力平衡,则无弹簧弹力,选项 B 错误;物块 P、斜面体 A 及弹簧相对静止, 可看成一整体,受到的地面的摩擦力等于推力 F,选项 C 正确;增大推力 F,根据物块 P 与斜面之间可能存在的静摩擦力的特点,即 0≤f≤fm,判断弹簧弹力减小、不变或者增大都 有可能,选项 D 错误。 ★3.如图所示,传送带沿逆时针方向匀速转动。木块 a、b 用细线连 接,用平行于传送带的细线拉住 a,两木块处于静止状态。关于木块受力 个数,正确的是( ) B.a 受 4 个力,b 受 4 个力 D.a 受 5 个力,b 受 4 个力 A.a 受 4 个力,b 受 5 个力 C.a 受 5 个力,b 受 5 个力 解析:选 D 先对木块 b 受力分析,受重力、支持力、细线的拉力和沿着斜面向下的滑 动摩擦力,共 4 个力;再对木块 a 受力分析,受重力、支持力、两侧细线的两个拉力和沿着 斜面向下的滑动摩擦力,共 5 个力;故 A、B、C 错误,D 正确。 4.[多选]如图甲所示,用粘性材料粘在一起的 A、B 两物块静止于光滑水平面上,两 物块的质量分别为 mA=1 kg、mB=2 kg,当 A、B 之间产生拉力且大于 0.3 N 时 A、B 将会 分离。t=0 时刻开始对物块 A 施加一水平推力 F1,同时对物块 B 施加同一方向的拉力 F2, 使 A、B 从静止开始运动,运动过程中 F1、F2 方向保持不变,F1、F2 的大小随时间变化的 规律如图乙所示。则下列关于 A、B 两物块受力及运动情况的分析,正确的是( ) A.t=2.0 s 时刻 A、B 之间作用力大小为 0.6 N B.t=2.0 s 时刻 A、B 之间作用力为零 C.t=2.5 s 时刻 A 对 B 的作用力方向向左 D.从 t=0 时刻到 A、B 分离,它们运动的位移为 5.4 m 解析:选 AD 设 t 时刻 A、B 分离,分离之前 A、B 共同运动,加速度为 a,以整体为 F1+F2 3.6+0 研究对象,则有:a= = m/s2=1.2 m/s2,分离时:F2-Ff=mBa, mA+mB 1+2 得:F2=Ff+mBa=0.3 N+2×1.2 N=2.7 N, 4 经历时间:t= ×2.7 s=3 s, 3.6 1 根据位移公式:x= at2=5.4 m,则 D 正确; 2 当 t=2 s 时,F2=1.8 N,F2+Ff=mBa,得:Ff=mBa-F2=0.6 N,A 正确,B 错误; 当 t=2.5 s 时,F2=2.25 N,F2+Ff=mBa, 得:Ff=mBa-F2>0,A 对 B 的作用力方向向右,C 错误。 ★5.[多选 ](2018· 湖南衡阳模拟)如图,将小砝码置于桌面上 的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很 小。这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为 M 和 m。各接触面间的 动摩擦因数均为 μ,砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为 d。现用水平向右的恒定 拉力 F 拉动纸板,下列说法正确的是( ) A.纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小为 μ(M+m)g B.要使纸板相对砝码运动,F 一定大于 2μ(M+m)g C.若砝码与纸板分离时的速度小于 μgd,砝码不会从桌面上掉下 D.当 F=μ(2M+3m)g 时,砝码恰好到达桌面边缘 解析:选 BC 对纸板分析,当纸板相对砝码运动时,所受的摩擦力为 f2=μ(M+m)g +μMg,故 A 错误;设砝码的加速度为 a1,纸板的加速度为 a2,则有:f1=Ma1,F-f1-f2 =ma2,发生相对运动需要 a2>a1,代入已知条件解得:F>2μ(M+m)g,故 B 正确;若砝码 v2 μgd d 与纸板分离时的速度小于 μgd,砝码匀加速运动的位移小于 = = ,匀减速运动的位 2a1 2μg 2 v2 μgd d 移小于 = = ,则位移小于 d,不会从桌面掉下,故 C 正确;当 F=μ(2M+3m)g 时, 2a1 2μg 2 砝码未脱


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