2020届高考物理总复习3_3牛顿运动定律综合应用针对训练 4页

牛顿运动定律综合应用(2019年河南洛阳模拟)如图3－3－20所示的装置中，重为4N的物块用一平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置被固定在测力计上并保持静止，斜面的倾角为30°.如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，在烧断细线物块下滑时测力计的读数与稳定时比较(　　)图3－3－20A．增大4N　　　　　B.增大3NC．减少1ND.不变解析：设物块的质量为m，斜面质量为m1，整个装置静止时，测力计读数为m1g＋mg＝m1g＋4N．物块下滑的加速度a1＝gsinθ＝g，方向沿斜面向下，其竖直分量a1＝asinθ＝g，所以物块处于失重状态，其视重为mg＝3N，测力计的读数为m1g＋3N，所以测力计的示数减小1N，故选C.答案：C2．如图3－3－21所示，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1>F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为(　　)图3－3－21A.B.C.D.解析：本题利用牛顿第二定律，先选A、B为一整体，再隔离A物体，求出弹簧的弹力F，由F＝kx，即可求得弹簧的伸长量，但是若用极限分析法，可快速得出结果：令F1＝F2，则两物体静止，F＝F1＝F2＝kx，能满足此条件的结果只有B选项．答案：Bn图3－3－223．(2019年山东泰安一模)如图3－3－22，斜面光滑的斜劈静止在水平地面上，放在斜劈上的物体受到平行于斜面向下的力F作用，沿斜面向下运动，斜劈保持静止．下列说法正确的是(　　)A．地面对斜劈没有摩擦力作用B．地面对斜劈的摩擦力方向水平向右C．若F增大，地面对斜劈的摩擦力也增大D．若F反向，地面对斜劈的摩擦力也反向解析：对于题设的几种情况下，斜面上的物体对斜面的压力方向均垂直斜面向下，且大小也相等，故地面对斜面的摩擦力大小均相等，设斜面的倾斜角为θ，则物体对斜面的压力为mgcosθ，该力的水平分力为mgcosθsinθ，方向向左，地面对斜面的摩擦力方向水平向右，A错误，B正确；F增大或反向，物体对斜面的压力不变，地面对斜劈的摩擦力没有影响，C、D错误．答案：B4．(2019年河南洛阳模拟)(多选)如图3－3－23甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，一轻绳跨过斜面顶端的光滑轻质定滑轮，绳两端分别连接小物块A和B，保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图3－3－23乙所示(a1、a2、m0未知)，设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度为g，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是(　　)图3－3－23A．若θ已知，不能求出A的质量B．若θ已知，可求出乙图中m0的值C．若θ未知，可求出乙图中a2的值D．若θ未知，可求出乙图中a1的值解析：据牛顿第二定律对B受力分析得：mg－F＝ma①对A得：F－mAgsinθ＝mAa②联立①②得a＝③若θ已知，由③知，不能求出A的质量mA，故A正确．当a＝0时，由③式得，m0＝mAsinnθ，mA未知，m0不能求出，故B错误．由③式得，m＝0时，a2＝－gsinθ，故C错误．由③式变形得a＝.当m→∞时，a1＝g，故D正确．答案：AD5．如图3－3－24甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k，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A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v－t图象如图3－3－24乙所示(重力加速度为g)，则(　　)图3－3－24A．施加外力前，弹簧的形变量为B．外力施加的瞬间，AB间的弹力大小为M(g－a)C．AB在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值解析：施加外力F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件有2Mg＝kx，解得x＝，故A错误；施加外力F的瞬间，对物体B，根据牛顿第二定律有F弹－Mg－FAB＝Ma，其中F弹＝2Mg，解得FAB＝M(g－a)，故B正确；由题图乙知，物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v和a，且FAB＝0，对B有F弹′－Mg＝Ma，解得F弹′＝M(g＋a)，故C错误；当F弹′＝Mg时，B达到最大速度，故D错误．答案：B6.(2019年河南林州市模拟)如图3－3－25所示，一圆环A套在一均匀圆木棒B上，A的长度相对B的长度来说可图3－3－25以忽略不计，A和B的质量都等于m，A和B之间滑动摩擦力为f(f