2022届新高考物理人教版一轮复习课时作业（九） 应用牛顿运动定律解决“三类”问题 WORD版含解析.docx

1、课时作业(九)应用牛顿运动定律解决“三类”问题一、单项选择题1一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用，假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间的关系的图像是()2如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下下滑位移x时的速度为v，其x v2图像如图乙所示，取g10 m/s2，则斜面倾角为()A30 B45C60 D753如图所示，质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上，A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面当用一水平向左的恒力F作用在滑块A上时，一质量为m的小球B(

2、可视为质点)在圆弧面上与A保持相对静止，且B距圆弧面末端Q的竖直高度H.已知重力加速度大小为g，则力F的大小为()A.Mg B.MgC.(Mm)g D.(Mm)g4如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落从小球接触弹簧上端O点到将弹簧压缩至最短的过程中，如图所示的关于小球的加速度a随时间t或者随与O点的距离x变化的关系图线正确的是()5粗糙斜面模型放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图甲在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图

3、丙则()Aa1a2a3Ba1a2a3Ca1a2a3 Da1a2a362021河北衡水中学月考如图所示是旅游景区中常见的滑索研究游客某一小段时间沿滑索下滑时，可将滑索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略则游客在某一小段时间内匀速下滑，其状态可能是图中的()7如图所示，物块P、Q的质量分别为3m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，对Q施加向右的水平拉力F，稳定后P、Q相对静止在水平面上运动，此时弹簧的形变量为L1；若撤去拉力F，换成大小为2F的水平推力向右推P，稳定后P、Q相对静止在水平面上运动，弹簧的形变量为L2，则的

4、值是()A. B.C. D.二、多项选择题8如图(a)所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图(b)所示(g取10 m/s2)则下列结论正确的是()A物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC物体的质量为2 kgD物体的加速度大小为5 m/s292021宁夏石嘴山三中开学考试固定的光滑细杆与地面有一定夹角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示已知推力F和小环速度v随时间变化规律如图乙

5、和丙所示，重力加速度g取10 m/s2，由以上条件可求得()A小环的质量m1 kgB小环的质量m2.0 kgC细杆与地面的夹角30D细杆与地面的夹角37102021山东肥城六中月考如图甲表示的是一条倾斜的传送轨道，B是传送货物的平台，可以沿着斜面上的直轨道运送物体某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜轨道下端，运动过程可用图乙中的速度时间图像表示(取沿斜面向下为正方向)下述分析中正确的是()A0t1时间内，B对A的支持力小于重力，A受的摩擦力水平向右Bt1t2时间内，B对A的支持力等于重力，A受的摩擦力水平向左Ct2t3时间内，B对A的支持力大于重力，A受的摩擦力水平向左D0t1时间内出现失

6、重现象；t2t3时间内出现超重现象三、非选择题11水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的轻绳是水平的用一水平向左的拉力F作用在物体B上恰使物体A、B、C保持相对静止，如图已知物体A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？12地面上测量质量的托盘天平在太空舱中将失效于是，小明同学设计了如图甲所示的太空质量测量仪装置D是轴承恒定拉力装置，在设定的空间范围内能够给受力砧C提供恒定的拉力砧C的质量m01 kg，装置D提供的恒定拉力F20 N在装置D外壳上安装了连接到计算机的位移传感器测速装置A，在砧C上固定了

7、轻质电磁波反射板B.进入工作状态后，通过装置A和反射板B可以绘制砧C的运动图像连接砧C末端的轻质绳可以把待测物体固定在砧C上在某次太空实验中，宇航员要用太空质量测量仪测量某实验样品的质量，轻质绳固定样品后，拉出受力砧至最大位置后释放，计算机呈现了如图乙所示的物理图像试求：(1)在此次实验中，砧C运动时加速度大小a；(2)实验样品的质量m；(3)轻质绳施加给实验样品的拉力大小T.课时作业(九)1解析：当拉力F小于最大静摩擦力时，物块静止不动，加速度为零，当F大于最大静摩擦力时，根据FFfma知，随F的增大，加速度a线性增大，故选项C正确答案：C2解析：由v22ax得xv2，结合x v2图像可知小

8、物块的加速度a5 m/s2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度agsin ，所以30，选项A正确，B、C、D错误答案：A3解析：相对静止的两个物体具有相同的加速度，即A、B整体的加速度方向水平向左，根据牛顿第二定律知，小球受到的重力和支持力N的合力方向水平向左设N与竖直方向的夹角为，如图所示，则cos ，sin ，则tan ，根据牛顿第二定律，对小球有mgtan ma，解得小球的加速度ag，对A、B整体有F(Mm)a，解得F(Mm)g，选项D正确答案：D4解析：从小球接触弹簧上端O点到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧弹力Fkx，由牛顿第二定律可得mgkxma，解得agx，选项B正确，选项D错误；

9、加速度随时间的变化是先减小再反向增大，但不是按线性关系变化，选项A、C错误答案：B5解析：题图甲中的加速度为a1，则有mgsin mgcos ma1，解得a1gsin gcos 题图乙中的加速度为a2，则有(mm)gsin (mm)gcos (mm)a2，解得a2gsin gcos .题图丙中的加速度为a3，设Fmg，则有(mm)gsin (mm)gcos ma3，解得a3故a1a2a3，故B正确答案：B6解析：设滑索的倾角为，游客的质量为M，滑轮的质量为m，重力加速度为g，若不考虑任何阻力，对滑轮及游客组成的整体应用牛顿第二定律有(Mm)gsin (Mm)a，解得agsin ，当悬挂绳与滑索

10、垂直时，对游客隔离并进行受力分析，有F合MaMgsin ；若滑索与滑轮之间有摩擦，而游客不受空气阻力，则当游客匀速运动时，悬挂绳必须在竖直方向，此时游客受悬挂绳的拉力与自身重力处于平衡状态；若同时考虑滑轮与滑索间的摩擦以及游客所受的空气阻力，则悬挂绳应该在垂直于滑索与竖直方向之间，选项B正确，A、C、D错误答案：B7解析：当F作用在Q上时，对P、Q组成的整体应用牛顿第二定律可得F(3m2m)a1，对P隔离分析可知TkL13ma1，联立解得L1，当2F的力作用在P上时，分别对P、Q组成的整体和Q进行分析，根据牛顿第二定律可得2F(3m2m)a2，TkL22ma2，联立解得L2，则，故选项A正确，

11、B、C、D错误答案：A8解析：设物体的质量为m，静止时弹簧的压缩量为x，由二力平衡条件可知：kxmg刚开始的合外力即为拉力F10 N，使物体开始向上做匀加速运动，由牛顿第二定律得：Fma拉力F30 N时，由牛顿第二定律得：Fmgma联立式解得，物体的质量m2 kg，物体的加速度大小a5 m/s2，劲度系数k500 N/m，所以选项C、D正确答案：CD9解析：由题图丙知，02 s内小环做匀加速直线运动，a0.5 m/s2，由牛顿第二定律得F1mgsin ma,2 s后小环做匀速直线运动，由平衡条件得F2mgsin ，由以上各式代入题图中数据解得小环的质量m1 kg，细杆与地面的夹角30，A、C正

12、确，B、D错误答案：AC10解析：本题考查超、失重和系统牛顿第二定律问题.0t1时间内，从题图乙可以看出，整体沿轨道向下做匀加速运动，此加速度可以分解为水平向右和竖直向下的加速度，分析A可以得到，竖直方向上A有向下的加速度，所以B对A的支持力小于重力，水平方向A有向右的加速度，所以A受到水平向右的摩擦力，故A正确；t1t2时间内，从题图乙可以看出，整体向下做匀速运动，A受力平衡，所以竖直方向上B对A的支持力等于重力，水平方向上不受摩擦力的作用，故B错误；t2t3时间内，从图像上可以看出，整体沿轨道向下做匀减速运动，此加速度可以分解为水平向左和竖直向上的加速度，再分析A，竖直方向上A有向上的加速

13、度，所以B对A的支持力大于重力， 水平方向有向左的加速度，所以A受到水平向左的摩擦力，故C正确；0t1时间段内，加速度有向下的分量，处于失重状态，t2t3时间内加速度有向上的分量，处于超重状态，故D正确，本题选ACD.答案：ACD11解析：设绳中拉力为FT，A、B、C共同的加速度为a，与C相连部分的绳与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律，对A、B、C组成的整体有F3ma对B有FFTma对C有FTcos mgFTsin ma联立式，得FT2ma联立式，得Fm2(a2g2)联立式，得ag联立式，得Fmg.答案：mg12解析：(1)砧C和实验样品固定后，一起做匀加速直线运动，即有v22ax，根据图像数据可知a5 m/s2.(2)根据牛顿第二定律，以砧C和实验样品为研究对象，有：F(m0m)a，代入已知数据，解得m3 kg.(3)以实验样品为研究对象，有：Tma，解得T15 N.答案：(1)5 m/s2(2)3 kg(3)15 N