高中物理必修一专题-高中课件精选 52页

学生版匀变速直线运动规律的应用A对点训练一一练熟基础知识题组一匀变速直线运动基本规律的应用1.某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时，可以在56m的距离内被刹住；在以48km/h的速率行驶时，可以在24m的距离内被刹住，假设对于这两种速率，驾驶员所允许的反应吋I'可（在反应时间内驾驶员来不及刹车，车速不变）与刹车的加速度都相同，则允许驾驶员的反应时I'可约为（）.A.0.5sB.0.7sC.1.5sD.2s2.物体自0点由静止开始做匀加速直线运动，A.B、C、〃为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m,BC=?>m.且物体通过/从BC、所用时间相等，则下列说法正确的是（）.0ABCDA.可以求出物体加速度的大小B.可以求得C.可求得创之间的距离为1mD.可求得创之间的距离为1.5m3.如图，小滑块在较长的斜面顶端，以初速度旳=2m/s、加速度曰=2m/s?向下滑，在到达底端前1s内，所滑7过的距离为詁其中力为斜面长，则10（1）小滑块在斜面上滑行的时间为多少？（2）小滑块到达斜面底端时的速度y是多大？（3）斜面的长度厶是多少？题组二自由落体运动及竖直上抛运动4.从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动到最后又落回地面.在不计空气阻力的条件下，以下判断正确的是（）.A.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同B.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反C.物体上升过程经历的时间大于物体下•落过程经历的时间D.物体「上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间5.一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m,则（）.A.物体在2s末的速度是20m/sB.物体在第5s内的平均速度是3.6m/sC.物体在前2s内的位移是20mD.物体在5s内的位移是50m6.物体做自由落体运动，最后1s内的平均速度是第3s内平均速度的1.6倍，则物体下落时间为（g取10m/s2）（）.A.4.3sB.4.4sC.4“5sD.4.6s题组三图象、追及相遇问题\n1.如图，表血处处同样粗糙的楔形木块臼加固定在水平地血上，臼方血和方c血与地血的夹角分别为Q和B,且a\n>0.—初速度为％的小物块沿斜面曰方向上运动，经时间玄后到达顶点〃时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面比下滑.在小物块从日运动到Q的过程中，可能正确描述其速度大小A与时间f的关系的图象是（）.8•如图示是甲、乙两物体从同一点出发的位移一时间a-t）图象，由图象可以看出在0〜4S这段时间内（）.A.甲、乙两物体始终同向运动B.4s时甲、乙两物体之间的距离最大C.甲的平均速度大于乙的平均速度D.甲、乙两物体之间的最大距离为3m9.平直道路上有甲、乙两辆汽车同向匀速行驶，乙车在前，甲车在后.甲、乙两车速度分别为40m/s和25m/s,当两车距离为200m时，两车同时刹车，已知甲、乙两车刹车的加速度大小分别为1.0m/s?和0.5m/s?.问：甲车是否会撞上乙车？若未相撞，两车最近距离多大？若能相撞，两车从开始刹车直到相撞经历了多长时间？Q甲v乙B深化训练一一提高能力技巧10.如图示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经日、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd=^>m,be=1m,小球从臼到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经方、c时的速度分别为血、K-,贝I」（）.A.①③B.①④C.②③D.②④\n®vh=y[sm/s②vb=y[lC)m/s③匕=4m/s•④％=3m/s9.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图示，〃为测速仪，/为汽车，两者相距335m.某时刻〃发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动.当〃接收到反射回来的超声波信号时久〃相距.355m,己知声速为34.0m/s,则下列说法正确的是().vA.经1s,〃接收到返回的超声波B.超声波追上昇车时，昇车前进了10m.C.力车加速度的大小为10m/s2D.力车加速度的大小为5m/s210.近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为.每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人.只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全.图1一2—17如图1一2—18所示，停车线昇〃与前方斑马线边界G?间的距离为23m.质量8t、车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线月必该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯.(1)若此吋前方Q处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3X101N.求卡车的制动距离;(2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界GZ为确保行人安全，〃处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黃灯后至少多久变为绿灯?力的合成和分解A对点训练一一练熟基础知识题组一力的合成及合成法的应用1.如图所示，月、尺、尺恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是().\n2.两个大小分别为尺和FKD的力作用在同一质点上，它们的合力的大小尸满足()•C.F\—FWFWF\+F23.如图2-3-13所示，一轻质弹簧只受一个拉力月时，其伸长量为兀当弹簧同时受到两个拉力血和为作用时，伸长量也为乙现对弹簧同时施加穴、尺、尺三个力作用时，其伸长量为才，则以下关于0与x关系正确的是（）.A.x=xB.x=2xC.x379A——32图2-4-23D.（创新题）如图2-4-24所示，用轻滑轮悬挂重为G的物体.轻绳总长为厶绳能承受的最大拉力是2G现将轻绳一端固定，另一端缓慢向右移动距离d而使绳不断，则d的最大值为)./图2-4-24D2Z-3CB.Z-2A.13.如图2-4-25所示，水平细杆上套一环儿环/!与球〃间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为加和加，由于〃球受到水平风力作用，〃与〃球一起向右匀速运动.己知细绳与竖直方向的夹角为“，则下列说法中正确的是（）.\n图2-4-25A.$球受到的风力为〃妬tan0B-风力增大时，轻质绳对〃球的拉力保持•不变C.杆对力环的支持力随着风力的增加而增加D.力环与水平细杆间的动摩擦因数为一^14.如图2-4-26所示，有5000个质量均为/〃的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止•若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°•则第2011).22012―O-^500049984999个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角Q的正切值等于图2-4-262989A5000201150002011c2089D.20892011牛顿第二定律对点训练一一练熟基础知识题组一对牛顿第二定律的理解和简单应用1.下列说法正确的是（）.A.物体所受到的合「外力越大，其速度改变量也越大B.物体所受到的合外力不变（F合H0）,其运动状态就不改变C.物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一定变化D.物体所受到的合外力减小时，物体的速度一定减小2.一个质量为2kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止.若同时撤去其中大小分别为15N和10N的两个力,其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是（）.A.2m/s2B.3m/s2C.13m/s2D.15m/s2解析物体所受合力范圉为5NW尸合W25N,因/〃=2kg,故2・5m/s'W日W12.5m/s2,故B正确.答案B3.一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\n最人静摩擦力等于滑动摩擦力.以日表示物块的加速度人小，尸表示水平拉力的人小.能正确描述尸与日Z间关系的图象是（）.题组二应用牛顿笫二定律分析瞬时问题1.如图3—”2—11所示，质量为刃的物块甲置于竖直放置在水平面上的轻弹簧上处于静止状态.若突然将质量为2/〃的物块乙无初速地放在物块甲上，则在物块乙放在物块甲上后瞬间，物块甲、乙的加速度分别为臼甲、白乙，当地重力加速度为g,以下说法正确的是（）.图3—2—11A.日甲=0,8乙=gC.&甲=g乙=gB.日甲=g,日乙=02D.臼甲=a乙=疋2.在动摩擦因数〃=0.2的水平面上有一个质量为加=1kg的小球，小球与竖直方向成〃=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图3-2-12所示.此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度的大小为（g取10m/s2）（）.、、、、、、图3-2-12A.0B.10m/s2C.8m/s2D.2m/s23.用细绳拴一个质量为刃的小球，小球将一•固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了*小球与弹簧不拴连），如图3—2—13所示.将细绳剪断后()•图3-2-13\n题组三整体法、隔离法在动力学中的应用7•如图3-2-14所示，质量分别为加皿的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀加漣直线运动伽在光滑地面上，炖在空中）.已知力F与水平方向的夹角为〃•则刃的加速度大小为)•A.Feos0ni\+nkB.nh+nkFsin0C.ni\用in0D.mi8.如图3-2-15所示，质量为饥的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细细通过光滑定滑).轮连接质量为加的物体，与物体1相连接的绳少竖直方向成〃角，则A.车厢的加速度为的in0v图「3—2—15B.绳对物体1的拉力为一空sinC.底板对物体2的支持力为（加一也）gD.物体2所受底板的摩擦力为皿gtan01.如图3-2-16所示，50个大小相同、质量均为/〃的小物块，在平行于斜面向上的恒力尸作用下一起沿斜面向上运动.已知斜面足够长，倾角为30°,各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g,则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为（）.94FA.—FB.—F0.24加g+㊁D.因为动摩擦因数未知，所以不能确定B深化训练一一提高能力技巧2.如图3—2—17所示，质量不等的两个物体人B,在水平拉力厂的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，滑轮\n及细绳质量不计.则下列说法中正确的有（）.\n图3-2-17A.物体〃所受的摩擦力方向一定向左B.物体〃所受的摩擦力方向一定向右C.物体〃所受的摩擦力一定随水平力厂的增大而减小D.只要水平力尸足够大，物体久〃间一定会打滑11-图3-2-18甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图止小球由倾角为〃的光滑斜面滑下，然后在不同的〃角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动.分析该实验可知，小•球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随〃变化的图象分别对应图乙屮的（）.甲图3-2-18A.①、②和③R.③、②和①C.②.③和①0.③、①和②10.在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度臼竖直向上匀加速搬起，其屮畀件的质量为刃，〃件的质量为3刃，水平作用力为尺A.间的动摩擦因数为〃，在此过程屮，久〃间的摩擦力为（)•图3-2-19B.2hFC.》刃（g+臼）11.如图3-2-20所示，质量为1kg的环套在倾斜固定的杆上，受到竖直向上的207的拉力斥的作用，沿杆加速上滑.已知杆与环间的动摩擦因数半，杆与地面的夹角为30。，求环的加速度.（取^=10m/s2）14.（2013•东莞二模）如图3-2-21（a）所示，一轻绳上端系在车的左上角的月点，另一轻绳一端系在车左端〃点，〃点在/点正下方，A.〃距离为弘两绳另一端在C点相连并系一质量为加的小球，绳化长度为剧,绳BC2度为b.两绳能够承受的最大拉力均为2/〃g.求：（1）绳力刚好被拉直时如图（b）所示，车的加速度是多大？（2）为不拉断轻绳，车向左运动的最大加速度是多大？\n牛顿运动定律的综合应用A对点训练一一练熟基础知识题组一动力学两类基本问题1.如图3-3-10所示，物块的质量加=1kg,初速度r0=10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从。点沿粗糙的水半面向右运动，某时刻后恒力尸突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所A.C.示,0〜5s内物块做匀减速运动在t=iB.s时刻，恒力尸反向图3-3-10恒力F大小为10ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.22.如图3-3-11所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,当热气球上升到180m吋，以5m/s的速度向上匀速运动.若离开地血后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s2.关于热气球，下列说法正确的是图3-3-11A.所受浮力大小为4830NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10s后的速度大小为5m/sD.以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为240N3.中央电视台推出了一个游戏节目一一推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不能停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败.其简化模型如图3-3-12所示，M是长度为厶=5ni的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点,从点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，为有效区域.已知％长度为厶=1m,瓶子质蚩为加=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数P=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动(g取10m/s2),假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？推力作用在瓶，子上的距离最小为多少？ABC\n图3-3-12\n题组二超重、失重问题3.如图3-3-13是一种升降电梯的示意图，/为载人箱，〃为平衡重物，它们的质量均为拠上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动.如果电梯屮乘客的质量为刃，匀速上升的速度为y,电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升力高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，重力加速度为呂，下列说法正确的是（）.图3-3-13A.关闭电动机后，乘客处丁超重状态B.关闭电动机后，乘客处于失重状态C.由于爪〃质量相等，故关闭电动机后，乘客的加速度大小为gD.关闭电动机后，电梯上升的「高度力一定小•于?4.如图3-3-14所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上,开始时小车处于静止状态.当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置,下列说法屮正确的是（）.A.小球处于超重状态，小车对地面压力大于系统总重力B.小球处于失重状态，小车对地面压力小于系统总重力C.弹簧测力计读数大于小球重力，但小球既不超重也不失重D.弹簧测力•计读数大于小球重力，小车一定向右匀加速运动6•如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动.下列各种情况中，体重计的示数最大的是（）.A.电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0m/s2B.电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0m/s2C.电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5m/s2D.电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5m/s21.据2012年10月12日新浪网消息，安徽凤阳县7岁“大力士”杨金龙声名鹊起后，南京、天津等地诸多体育专业学校纷纷向他抛出橄榄枝.最终在安徽省举重队推荐下，小金龙选择了铜陵市业余体校举重队.教练盛红星称在省队测试的时候，小金龙不仅举起45kg杠铃，还背起体重高达120kg的王军教练，简直能“秒杀同龄的施瓦辛格”,g=10m/s2,请计算：(1)在以日=2m/s?匀加速下降的电梯中小金龙能举起杠铃的质量是多少？(2)在以臼=2m/f\n匀加速上升的电梯中小金龙能背起的质量又是多少？B深化训练一一提高能力技巧8.一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动，水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为〃=37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0・4m,—个可，视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间动摩擦因数"=0.2,试问：(1)物块到达传送带右端的速度；(2)物块能否到达斜而顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度.(sin37°=0.6,g取lOm/s?)9.如图3-3-17所示，一质量刃=0.4,kg的小物块，以yo=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经Z=2s的时间物块由力点运动到3点，A.〃之间的距离L=10m.已知斜面倾角〃=30°,物块与斜面Z间的动摩擦因数重力加速度g取10m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达〃点时速度的大小.(2)拉力尸与斜面夹角多大时，拉力尸最小？拉力尸的最小值是多少?10.如图3—3—18所示，一长木板质量为掰=4kg,木板与地面间的动摩擦因数〃i=0.2,质量为m=,2kg的小滑块放在木板的右端，小滑块与木板间的动摩擦因数"2=0.4.开•始时木板与滑块都处于静止状态，木板的右端与右侧竖直墙壁的距离L=2.7m.现给木板以水平向右的初速度ro=6m/s使木板向右运动，设木板与墙壁碰撞时间极短，且碰后以原速率弹回，取尸10m/s2,求：图3-3-18(1)木板与墙壁碰撞时，木板和滑块的瞬时速度各是多大？(2)木板与墙壁碰撞后，经过多长时间小滑块停在木板上？\n教师版匀变速直线运动规律的应用A对点训练一一练熟基础知识题组一匀变速直线运动基本规律的应用1.某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时，可以在56m的距离内被刹住；在以48km/h的速率行驶时，可以在24m的距离内被刹住，假设对于这两种速率，驾驶员所允许的反应吋I'可(在反应时间内驾驶员来不及刹车，车速不变)与刹车的加速度都相同，则允许驾驶员的反应时I'可约为(0.72).A.0.5sB.0.7sC.1.5sD.2s2.物体自0点由静止开始做匀加速直线运动，A.B、C、〃为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m,BC=?>m.且物体通过/从BC、所用时间相等，则下列说法正确的是(B)•0ABCDA.可以求出物体加速度的大小l=AX=aT2B.可以求得妇4mC.可求得创之间的距离为1m改：1.125mD.可求得刃之间的距离为1.5m3.如图，小滑块在较长的斜面顶端，以初速度旳=2m/s、加速度曰=2m/s?向下滑，在到达底端前1s内，所滑7过的距离为詁其中力为斜面长，则10(1)小滑块在斜面上滑行的时间为3s?⑵小滑块到达斜面底端时的速度尸8m/s?(3)斜面的长度厶是瓯？题组二自由落体运动及竖直上抛运动4.从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动到最后又落回地面.在不计空气阻力的条件下，以下判断正确的是(AC).A.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同B.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反C.物体上升过程经历的时间大于物体下•落过程经历的时间D.物体「上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间5.一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m,贝lj(D).g=4m/s2A.物体在2s末的速度是20m/s改：8m/sB.物体在第5s内的平均速度是3.6m/s改：18m/sC.物体在前2s内的位移是20m改：虹D.物体在5s内的位移是50m6.物体做自由落体运动，最后1s内的平均速度是第3s内平均速度的1.6倍，则物体下落时间为(g取10m/s2)(C).A.4.3sB.4.4sC.4“5sD.4.6s题组三图象、追及相遇问题\n1.如图，表血处处同样粗糙的楔形木块臼加固定在水平地血上，臼方血和方c血与地血的夹角分别为Q和B,且a\n>0.—初速度为％的小物块沿斜面曰方向上运动，经时间玄后到达顶点〃时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面比下滑.在小物块从日运动到Q的过程中，可能正确描述其速度大小A与时间f的关系的图象是（C）.1.如图示是甲、乙两物体从同一点出发的位移一时间匕一十）图象，由图象可以看出在0〜4s这段时间内（D）.A.甲、乙两物体始终同向运动B.4s时甲、乙两物体之间的距离最大C.甲的平均速度大于乙的平均速度D.甲、乙两物体之间的最大距离为3m2.平直道路上有甲、乙两辆汽车同向匀速行驶，乙车在前，甲车在后.甲、乙两车速度分别为40m/s和25m/s,当两车距离为200m时，两车同时刹车，已知甲、乙两车刹车的加速度大小分别为1.0m/s2和0.5m/sl问：甲车是否会撞上乙车？若未相撞，两车最近距离多大？若能相撞，两车从开始刹车直到相撞经历了多长时间？©甲■吃总r乙会相撞，20sB深化训练一一提髙能力技巧3.如图示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经日、b、c、〃到达最高点e.已知ab=bd=6^be=1m,小球从曰到q和从q到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为◎、e贝I」（D）.A.①③B.①④C.②③D.②④\n®vh=y[sm/s②vb=y[lC）m/s③匕=4m/s•④％=3m/s1.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图示，〃为测速仪，/为汽车，两者相距335m.某时刻〃发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动.当〃接收到反射回来的超声波信号时久〃相距.355m,己知声速为34.0m/s,则下列说法正确的是（C）.vA.经1s,〃接收到返回的超声波B.超声波追上昇车时，昇车前进了10m.C.力车加速度的大小为10m/s2D.力车加速度的大小为5m/s22.近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为.每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人.只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全.如图示,停车线力〃与前方斑马线边界CD间的距离为23m.质量8t、车长7m的卡车以54km/h二15m/s的速度向北匀速行驶，当车前•端刚驶过停车线/矽，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黃灯.（1）若此吋前方Q处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3X10’N.求卡车的制动距离x二22.5m；（2）若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD.为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？2s力的合成和分解A对点训练一一练熟基础知识题组一力的合成及合成法的应用1.如图所示，£、用、用恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是（）.解析由矢量合成法则可知A图的合力为2虑，B图的合力为0,C图的合力为2用，D图的合力为2E,因用为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图.答案C2.两个大小分别为人和他宓咼的力作用在同一质点上，它们的合力的大小尸满足（）.\nB.A.F・WFWF\\nD.片一屁总C.幷一EWFWE+庄解析根据两个共点力的合成公式尸=寸片+E+2EEcos〃可知:当两个分力的夹角为零时，合力最大，最大值为斤+忌当两个分力的夹角为180°吋，合力最小，最小值为F-F2.所以F、一FWFWF\+F2,C正确.答案C1.（2013•天水检测）如图2-3-13所示，一轻质弹簧只受一个拉力幷时，其伸反量为池当弹簧同时受到两个拉力尺和尺作用时，伸长量也为尢，现对弹簧同时施加入用、尺三个力作用时，其伸长量为”，则以下关于*与*关系正确的是（）.图2-3-13A.x=xB.x=2xC.x37图2-4-23可知其受竖直向下的拉力/昭、两弹簧弹力尸作用而平衡，利用效果分解法得•罕=•I,所以7"略由胡克定律知尸=彳〒^历sin74sin37sin74\sin6（-小|仏同理可得F=器善）M9嫁F=严联立可得卫,A对.答案A12.（创新题）如图2-4-24所示，用轻滑轮悬挂重为G的物体.轻绳总长为厶绳能承受的最大拉力是20；现将轻绳一端固定，另一端缓慢向右移动距离d而使绳不断，则d的最大值为)•‘/〃//////////////////“、、/、密图2-4-24B.,比较两式2解析以轻绳与滑轮接触处的一小段绳为研究对象，其受到轻滑轮对它的作用力大小等于6；两边的轻绳对它G的等大的拉力为斤，设当d达到最大值时两绳张角为2〃，则斥cos0=寸,易得最大值为乎几D项正确.答案D13.（2013•漳州一中质检）如图2-4-25所示，水平细杆上套一环〃，环/!与球〃间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为加和伽，由于〃球受到水平风力作用，/!与〃球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为0,则下列说法中正确的是（）.\n图2-4-25A.$球受到的风力为〃妬tan0B.风力增大时，轻质绳对〃球的拉力保持•不变zzzf/tanB2499849995000C.杆对力环的支持力随着风力的增加而增加D.力环与水平细杆间的动摩擦因数为解析以〃球为研允对象，受三个力的作用，〃球的重力勿疥绳子的拉力尺叭风力尺利用正交分解法可知〃球受到风力A=^an久A正确；^=<^^+7,风力F增大,轻质绳对〃球的拉力爲增大，B错误；以久〃整体为研究对象，竖直方向合力为零，杆对弭的支持力代=（加+伽）g,大小不变，C错误；以弭、〃整体为研究对象，F=m疵m0=mg,力与水平细杆间的动摩擦因数为'D错误.答案A14.如图2-4-26所示，有5000个质量均为/〃的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固左在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止•若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°•则第2011)•个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于图2—4一262989A*500020115000C連20892089D，2011解析对1~5000号球整体受力分「析,受到水平向右的拉力F、天花板处绳子拉力％以及5000个球的重力5000由平衡条件可列出平衡方程：7icos45°=F,%sin45°=5000C解得厂=5000G.再対2012〜5000号球为整体受力分析，受到水平向右的拉「力只2989个球的重力2989G以及2011个小球与2012个小球Z99«9间的轻绳拉力厂，列出平衡方程7bosa=F,7sin。=2989G.解得tan。■毓.答案A专题八牛顿第二定律A对点训练——练熟基础知识题组一对牛顿第二定律的理解和简单应用\n1.下列说法正确的是（）.A.物体所受到的合「外力越大，其速度改变量也越大B.物体所受到的合外力不变（尸合H0）,其运动状态就不改变C.物体所受到的合外力变化，英速度的变化率一定变化D.物体所受到的合外力减小时，物体的速度一定减小解析物体所受到的合外力越大，物体的加速度（速度变化率）也越大，即速度变•化得越快，但速度改变量还与时I'可有关，故选项A错误，C正确；物体所受的合外力不为零，就会迫使其运动状态（运动的快慢或方向）发生变化，选项B错误；合外力的大小与速度的大小Z间没有直接关系，选项D错误.答案C2.一个质量为2kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止.若同时撤去其中大小分别为15N和10N的两个力,其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是（）.A.2m/s2B.3m/s2C.13m/s2D.15m/s2解析物体所受合力范围为5NWF合W25N,因刃=2kg,故2・5m/s'W自W12.5m/s2,故B正确.答案B3.（2013•新课标全国卷II,14）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.以日表示物块的加速度大小，尸表示水平拉力的大小.能正确描述尸与日之间关系的图象是（）.ABCD解析静摩擦力随外力而改变，当外力大于最大静摩擦力时，物体才产生加速度，可利用牛顿第二定律列方程求解.物块受到拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律F—当FWFs时，$=0；当沁时，&与F成一次函数关系，选项C正确.答案C题组二应用牛顿第二定律分析瞬时问题4.（2013・重庆市期末）如图3-2-11所示，质量为m的物块甲置于竖直放置在水平面上的轻弹簧上处于静止状态.若突然将质量为2刃的物块乙无初速地放在物块甲上，则在物块乙放在物块甲上后瞬间，物块甲、乙的加速度分别为臼甲、臼乙，当地重力加速度为刃以下说法正确的是（）.图3-2-11\n52C.日甲=$乙=&D.臼甲=a乙解析只有物块甲时，由平衡条件得：滋一殆=0①放上乙的瞬间，甲、乙具有相同的加速度，对甲、乙整体由牛顿第二定律得：她一kx=3吨联立①②式解得$甲=日乙=吕=务.D项正确.答案D1.在动摩擦因数"=0.2的水平面上有一个质量为〃尸lkg的小球，小球与竖直方向成0=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图3-2-12所示.此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度的大小为@取10m/s2）（）.、、、、、、、、图3-2-12A.0B.10m/s2C.8m/s2D.2m/s2解析绳断前由共点力的平衡知，弹簧弹力大小&〃够，绳断瞬间对球根据牛顿第二定律有F-^mg=ma，解得日=8m/s2.答案C2.用细绳拴一个质量为刃的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了巩小球与弹簧不拴连），如图3—2—13所示.将细绳剪断后().图3-2-13A.小球立即获得万的加速度B.小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动C.小球落地的时间等于D.小球落地的速度等于J囱解析细绳剪断瞬间，小球受竖直方向的重力和水平方向的弹力作用，选项A、B均错；水平方向的弹力不影响竖直方向的自由落体运动，故落地时间由高度决定，选项C正确；重力和弹力均做正功，选项D错误.答案C题组三整体法、隔离法在动力学中的应用3.如图3-2-14所示，质量分别为如饥的两个物体通过轻弹簧连接，在力尸的作用下一起沿水平方向做匀加「速直线运动伽在光滑地而上，加在空中）.已知力F与水平方向的夹角为J则加的加速度大小为（）.\nA.Feos0ni\+nkB.m\+mi用in0C.ni\用in0D.mi解析把勿、加看做一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得：凡（）s〃=（刃+加）/•所以&选项A正确.答案A1.如图3-2-15所示，质量为皿的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为处的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成〃角，则（）.V图k3—2—15A•车厢的加速度为弊in0氏绳对物体1的拉力为證C.底板对物体2的支持力为（饥一加）gD.物体2所受底板的摩擦力为处刘an0答案D2.如图3-2-16所示，50个大小相同、质量均为加的小物块，在平行于斜面向上的恒力尸作用下一起沿斜面向上运动.己知斜面足够长，倾角为30°,各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g,则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为（）.24FA.—FB.—FC.24/77^+-D.因为动摩擦因数未知，所以不能确定「解析设题中50个小物块组成的整体沿斜面向上的加速度大小为臼，由牛顿第二定律可得厂一50“〃朋os30°—50如in30°=50/加；从整体中将第3、4、…、50共48个小物块隔离出来进行受力分析，设第2个小物块对第3个小物块的作用力大小为凡由牛顿第二定律得庇一48〃/昭cos30°—48如in30°=48〃砂联立以上\n9424两式解得A=—E由牛顿第三定律可知，第3个小物块对第2个小物块作用力大小为亦F,故选项B正确.答案BB深化训练一一提高能力技巧1.如图3-2-17所示，质量不等的两个物体/、B,在水平拉力F的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，滑轮及细绳质量不计.则下列说法中正确的有（）.图3-2-17A.物体〃所受的摩擦力方向一定向左B.物体〃所受的摩擦力方向一定向右C.物体〃所受的摩擦力一定随水平力尸的增大而减小D.只要水平力尸足够大，物体久〃间一定会打滑解析A.〃都受到绳子向右的拉力用=£设两物体有共同的加速度日，A.〃的质量分别为M、加，两物体间摩擦力大小为斤，设/对〃的摩擦力方向向右，〃对〃的摩擦力方向向左，则有：斥+斤=〃扫，R-F,=Ma,得尺=*（/〃一胁日，由于两个物体的质量大小关系不确定，所以物体〃所受摩擦力的方向不确定，A、B错误；把两个物体看作一个整体「，若F增大，则两个物体的加速度日也增大，局也增大，当局达到最大静摩擦力后，物体/、〃间会打滑，C错，D对.答案D2.图3-2-18甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图•，让小球由倾角为〃的光滑斜面滑下，然后在不同的〃角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动.分析该实验可知，小'球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随〃变化的图象分别对应图乙中的（）.甲乙图3-2-18A.①、②和③B.③、②和①C.②、③和①D.③、①和②解析小球对斜面的压力2叱s其最大值为妙y=-=cos“，对应于图象③；小球运动的加速度仪=^in0,其最大值为g,所以y='=sin〃，对应于图象「②；重力加速度不变，故y=l,对应于图象①,S选项B正确.答案B3.在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度仪竖直向上匀加速搬起，其中牛的质量为刃，〃件的质量为3刃，水平作用力为斤畀、〃之间的动摩擦因数为"，在此过程中，外、〃间的摩擦力为（）.\nB.2hFuI图3-2-19C.尹(g+臼)D.m(g+a)解析由于〃、〃件相对静止，故昇、〃件之I'可的摩擦力为静摩擦力，选项A、B错误.设民工兄弟对昇、〃件竖直方向的摩擦力为月，以久〃件整体为研究对象可知在竖直方向有2E—S+3/〃)g=S+3/〃)$,设〃对力的摩擦力方向向下，大小为F/,对弭件由牛顿第二定律有Fl即~mg=ma,解得斤'=/〃(g+Q,选项D正确，选项C错误.答案D1.如图3-2-20所示，质量为1kg的环套在倾斜固定的杆上，受到竖直向上的20N的拉力月的作用，沿杆加速上滑.己知杆与环间的动摩擦因数“杆与地面的夹角为30°,求环的加速度.(取^=10m/s2)解析以环为研究对象，在竖直方向上受到月和重力G的作用，此二力的合力为10N,方向竖直向上，故杆对环的弹力尺必垂直于杆斜向下，摩擦力用沿杆斜向下，如图所示.环的加速度斜向上，且在垂直于杆的方向上受力平衡，根据牛顿第二定律和力的平衡条件列动力学方程Esin30°—6sin30°=ma月cos30°—6cos30°-A=0Fz=〃尺整理可得日=F\—Gsin30°—〃mF-Gcos30°代入数据得a=2.5m/s2即环沿杆向上的加速度大小为2.5m/s2.答案2.5m/s214.(2013•东莞二模)如图3-2-21(a)所示，一轻绳上端系在车的左上角的外点，另一轻绳一端系在车左端〃点,〃点在力点正下方，A.〃距离为方，两绳另一端在C点相连并系一质量为加的小球，绳处长度为时绳虑长度为方•两绳能够承受的最大拉力均为2〃©求:(a)(b)图3-2-21(1)绳〃C刚好被拉直时如图(b)所示，午的加速度是多大?(2)为不拉断轻绳，车向左运动的最大加速度是多大?解析⑴绳比刚好被拉直时，小球受力如图所示，因为AB=RC=b,AC=y[2b,故绳比方向与肋垂直，cos\n"=45°,由牛顿第二定律，得力sinO=ma,且Ncos（）=1昭,可得日=g.B.在t=\s时刻，恒力尸反向C.恒力尸大小为10ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.2（2）小车向左加速度增大，AC.滋绳方向不变，所以/C绳拉力不变，BC绳拉力变大,%绳拉力最大时，小车向左加速度最大，由牛顿第二定律，得Zat+^sin0=niam因为T血=2mg,所以最大加速度为氐=3g.答案（l）g⑵3g专题九牛顿运动定律的综合应用A对点训练一一练熟基础知识题组一动力学两类基本问题1.（2013•江西师大附中、临川一中联考）如图3-3-10所示，物块的质量刃=1kg,初速度r0=10m/s,在一水平向左的恒力尸作用下从0点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力尸突然反向，整个过程屮物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，^=10m/s2.下列说法屮正确的是（）.A.0〜5s内物块做匀减速运动解析由图象得物块在前5m位移内做匀减速运动，在5〜13m位移内做匀加速运动，且由图象斜率得匀减速运动的加速度大小7=1002X5in/s2=10m/s2,匀加速运动的加速度大小型=64m/s2=4m/s2,匀减速%运动的吋间S,又由牛顿第二定律得，F+—和FH联立解得47N,动摩擦因数“=0.3.选项B正确，D错误.答案B2.（2013•浙江卷，19）如图3-3-11所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升).过程屮热气球总质量不变，重力加速度^=10m/s2・关于热气球，下列说法正确的是\n图3-3-11A.所受浮力大小为4830NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10s后的速度大小为5m/sD.以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为240N解析热气球刚开始上升时，速度为零，不受空气阻力，只受重力、浮力，由牛顿第二定律知F~mg=ma，得厂=4830N,选项A正确；随着热气球速度逐渐变大，其所受空气阻力发生变化(变大)，故热气球并非匀加速上升，其加速度逐渐减小，故上升10s后速度要小于5m/s,选项B、C错误；最终热气球匀速运动，此时热气球所受重力、浮力、空气阻力平衡，由F=mg+f得Q230N,选项D错误.答案A3.(2013•陕西西工大附屮适应性训练，24)屮央电视台推出了一个游戏节目一一推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不能停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败.其简化模型如图3-3-12所示，是长度为厶=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在弭点，从弭点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，牝为有效区域.已知滋长度为厶=1m,瓶子质量为仍=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数P=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力尸=20X,瓶子沿SC做直线运动(g取10m/s2),假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：图3-3-12(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？(2)推力作用在瓶•子上的距离最小为多少？解析(1)要想游戏获得成功，瓶滑到C点速度正好为零时，推力作用时间最长，设最长作用时间为衣，有推力作用时瓶做匀加速运动，设加速度为句，衣时刻.瓶的速度为r,推力停止作用后瓶做匀减速运动，设此时加速度大小为目2,由牛顿第二定律得：F—nmg=ma\,umg=niai加速运动过程中的位移^i=—减速运动过程中的位移曲=厂位移关系满足：X\+xi=L\,又：v=由以上各式解得：s6讨2,2(2)要想游戏获得成功，瓶滑到〃点速度正好为零时，推力作用距离最小，设最小距离为d,贝IJ：—2^12型L\—Liv''=2a、d,联立解得：d=0.4in.答案(1)|s(2)0.4mo题组二超重、失重问题4.如图3-3-13是一种升降电梯的示意图，/为载人箱，〃为平衡重物，它们的质量均为拠上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动.如果电梯屮乘客的质量为刃，匀速上升的速度为y,电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升力高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，重力加速度为呂，下列说法正确的是().\nA.关闭电动机后，乘客处于超重状态B.关闭电动机后，乘客处于失重状态C.由于畀、〃质量相等，故关闭电动机后，乘客的加速度大小为g20.关闭电动机后，电梯上升的•高度力一定小•于$解析关闭电动机后，乘客减速上升，处于失重状态，选项A错误、B正确；对系统由牛顿第二定律得mg=（2#vM~\~mv+/〃）臼，选项C错误；由运动学公式得/7=—=—抚一，选项D错误.答案B5•如图3-3-14所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳-端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上，开始时小车处于静止状态.当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置,下列说法中正确的是（）.图3-3-14A.小球处于超重状态，小车对地面压力大于系统总重力B.小球处于失重状态，小车对地面压力小于系统总重力C.弹簧测力计读数大于小球重力，但小球既不超重也不失重D.弹簧测力，计读数大于小球重力，小车一定向右匀加速运动解析小球稳定在题图屮虚线位置，则小球和小车有相同的加速度，且加速度方向水平向右，故小球既不超重也不失重，小车既可以向右匀加速运动也可以向左匀减速运动.答案C6.如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动.下列各种情况中，体重计的示数最大的是（）.A.电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0m/s2B.电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0m/s2C.电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5m/s2D.电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5m/s2\n解析当电梯匀减速上升或匀加速下降时，电梯处于失重状态，设人受到体重计的支持力为尺，体重计示数大小即为人对体重计的压力尺.由牛顿运动定律可得mg—Fs=fna,尺=尺=/〃(g—日)；当电梯匀加速上升或匀减速下降时，电梯处于超重状态，设人受到体重计的支持力为尺，人对体重计的压力尺r.由牛顿运动定律可得Fs\—mg=ma,Ai=/s/=仍@+臼)，代入具体数据可得B正确.答案B6.据2012年10月12日新浪网消息，安徽凤阳县7岁“大力士”杨金龙声名鹊起后，南京、天津等地诸多体育专业学校纷纷向他抛出橄榄枝.最终在安徽省举重队推荐下，小金龙选择了铜陵市业余体校举重队.教练盛红星称在省队测试的时候，小金龙不仅举起45kg杠铃，还背起体重高达120kg的王军教练，简直能“秒杀同龄的施瓦辛格”,g=10m/s物块到达传送带右端的速度；物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度.(sin37°=0.6,g取lOm/s?)解析(1)物块在「传送带上先做匀加速直线运•动.由Pmg=max,刃=扃，可得x\=\mg=nha1解得加=100kg答案(1)56・25kg(2)100kgB深化训练一一提高能力技巧8.一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动，水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为〃=37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4m,一个可•视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间动摩擦因数“=0.2,试问：\n图3-3-17(1)求物块加速度的大小及到达〃点时速度的大小.(2)拉力尸与斜面夹角多大时，拉力尸最小？拉力尸的最小值是多少?解析(1)设物块加速度的大小为曰，到达〃点时速度的大小为片由运动学公式得L=v,t+^e①v=v()+at联立①②式，代入数据得臼=3m/s2由⑧⑨式可知对应F最小的夹角。=30。联立③⑧⑩式，代入数据得F的最小值为设物块所受支持力为尺，所受摩擦力为另，拉力与斜面间的夹角为受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Feosa（）—F（=ma⑤/^ino+mgeos〃=0⑥又Ft=P⑦毗古心十羽r0+//cos0+ma•⑧a+psinaCOS由数学知识得cosa+-^sina=^sin（60。+a）J⑨⑩m.碰撞时间极短,答案（1）3m/s28m/s（2）30°亘庄10.如图3—3—18所示，一长木板质量为；l/=4kg,木板与地面间的动摩擦因数〃i=0.2,质量为m=^kg的小滑块放在木板的右端，小滑块与木板间的动摩擦因数"2=0.4.开「始时木板与滑块都处于静止状态，木板的右端与右侧竖直墙壁的距离L=2.7m.现给木板以水平向右的初速度r0=6m/s使木板向右运动，设木板与墙壁\n(1)木板与墙壁碰撞时，木板和滑块的瞬时速度各是多大?(2)木板与墙壁碰撞后，经过多长时间小滑块停在木板上？解析(1)木板获得初速度后，与小滑块发生相对滑动，木板向右做匀减速运动，小滑块向右做匀加速运动，加速度大小分别•为：弘=冷=“2g=4m/s2®_/'心+儿地_u!2日"一77—J【11/S(2)M设木板与墙碰撞时，木板的速度为w,小滑块的速度为％,根据运动学公式有：说l说=_2a必③解得Kv=3m/s.④Vy—Vq°、ti==0.6s⑤叭＜=弘&=2.4m/s⑥(2)设木板反弹后，小滑块与木板达到共同速度所需时间为切共同速度为y,以水平向左为正方向,对木板有v=vu—ant2⑦对,滑块有V=~厶+臼etz⑧代入公式有3—5£2=—2.4+4上2,解得方2=0・6s答案(1)3m/s2.4m/s(2)0.6s