高考物理复习同步练习：第三章 第2单元 课下综合提升 7页

‎1．用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为‎20 kg的物体，力F作用3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是(　　)‎ A．v＝‎6 m/s，a＝0 B．v＝‎10 m/s，a＝‎2 m/s2‎ C．v＝‎6 m/s，a＝‎2 m/s2 D．v＝‎10 m/s，a＝0‎ 解析：由牛顿第二定律得：F＝ma，a＝‎2 m/s2。3 s末物体速度为v＝at＝‎6 m/s，此后F撤去，a＝0，物体做匀速运动，故A正确。‎ 答案：A ‎2．一物体在2 N 的外力作用下产生‎10 cm/s2的加速度，求该物体的质量。下列有几种不同的求法，其中单位运用正确、简捷而又规范的是(　　)‎ A．m＝＝ kg ＝‎‎0.2 kg B．m＝＝＝20 ＝‎‎20 kg C．m＝＝＝‎‎20 kg D．m＝＝ kg＝‎‎20 kg 解析：先把各量换算为国际单位，再直接代入公式计算，D项正确。‎ 答案：D ‎3．在一次救灾行动中，直升机悬停在空中向地面无初速投放救灾物品，物品所受的空气阻力与其下落的速率成正比。若用v、a、t分别表示物品的速率、加速度的大小和运动的时间，则在物品下落过程中，图1中表示其v－t和a－v关系的图像可能正确的是(　　)‎ A.①③ B.②④ C.①④ D.②③‎ 图1‎ 解析：由牛顿第二定律可得：mg－Ff＝ma，又Ff＝kv，故得：a＝g－v，可见③正确，④错误，又由于a逐渐减小，故①正确，②错误。‎ 答案：A ‎4. “儿童蹦极”中，栓在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图2静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时(　　)‎ 图2‎ A．加速度为零 B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下 C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上 D．加速度a＝g，方向竖直向下 解析：因右端弹性橡皮绳在小明腰间断裂瞬间，左侧橡皮绳的拉力还未来得及改变，故小明所受合力与断裂橡皮绳断前的拉力等大反向，由牛顿第二定律可得：a＝g，方向沿原断裂绳方向斜向下，B正确。‎ 答案：B ‎5.如图3所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为g。则(　　)‎ 图3‎ A．只有a>gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 B．只有amBg。因此只有A正确。B、C、D均错误。‎ 答案：A ‎8．如图6所示，一条轻质弹簧左端固定，右端系一小物块，物块与水平面各处动摩擦因数相同，弹簧无形变时，物块位于O点。今先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放，物块都能运动到O点左方，设两次运动过程中物块速度最大的位置分别为Q1和Q2点，则Q1与Q2点(　　)‎ 图6‎ A．都在O点 B．都在O点右方，且Q1离O点近 C．都在O点右方，且Q2离O点近 D．都在O点右方，且Q1、Q2在同一位置 解析：物块速度最大时，其加速度为零，此时弹簧处于伸长状态，且有kx＝μmg ‎，可见，两次速度最大的位置对应的弹簧伸长量相同，即都在O点右方，且同一位置，D正确。‎ 答案：D ‎9.如图7所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则(　　)‎ 图7‎ A．AB绳、BC绳拉力都变大 B．AB绳拉力变大，BC绳拉力变小 C．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变 D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大 解析：如图所示，车加速时，球的位置不变，则AB绳拉力沿竖直方向的分力仍为FT1cosθ，且等于重力G，即FT1＝，故FT1不变。向右的加速度只能是由BC绳上增加的拉力提供，故FT2增加，所以D正确。‎ 答案：D ‎10．某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数进行了如下实验，取一质量为m的物体使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图8甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角α＝30°，取重力加速度g＝‎10 m/s2，则由此可知下列判断错误的是(　　)‎ 图8‎ A．物体的质量为‎3 kg B．物体与斜面间的动摩擦因数为 C．撤去推力F后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上 D．撤去推力F后，物体下滑时的加速度为 m/s2‎ 解析：在0～2 s由速度图像可得：a＝＝‎0.5 m/s2，由速度图像可知，2 s后匀速，合外力为零，推力等于阻力，故0～2 s内的合外力F合＝21.5 N－20 N＝1.5 N，由牛顿第二定律可得：m＝＝ kg＝‎3 kg，故选项A正确；由匀速时F推＝mgsinα＋μmgcosα ‎，代入数据可得：μ＝，所以选项B正确；撤去推力F后，物体先做匀减速运动到速度为零，之后所受合外力为F合′＝mgsinα－μmgcosα＝10 N>0，所以物体将下滑，下滑时的加速度为：a′＝＝ m/s2，故选项C错D对。‎ 答案：C ‎11．(2011·上海高考)如图9，质量m＝‎2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝‎20 m，用大小为30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2 s拉至B处。(已知cos 37°＝0.8，sin37 °＝0.6，取g＝‎10 m/s2)‎ 图9‎ ‎(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；‎ ‎(2)用大小为30 N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。‎ 解析：(1)物体做匀加速运动 L＝at ‎∴a＝＝ m/s2＝‎10 m/s2‎ 由牛顿第二定律 F－f＝ma f＝30 N－2×10 N＝10 N ‎∴μ＝＝＝0.5‎ ‎(2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速时间t，撤去外力后，以大小为a′的加速度匀减速时间t′到达B处，速度恰为0，由牛顿定律 Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma ‎∴a＝－μg ‎＝m/s2＝‎11.5 m/s2‎ a′＝＝μg＝‎5 m/s2‎ 由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有 at＝a′t′‎ ‎∴t′＝t＝t＝2.3t L＝at2＋a′t′2‎ ‎∴t＝ ＝ s＝1.03 s。‎ 答案：(1)0.5　(2)1.03 s ‎12.质量为‎2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图像如图10所示。g取‎10 m/s2，求：‎ 图10‎ ‎(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；‎ ‎(2)水平推力F的大小；‎ ‎(3)0～10 s内物体运动位移的大小。‎ 解析：(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则 a2＝＝－‎2 m/s2 ①‎ 设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有 Ff＝ma2 ②‎ Ff＝－μmg ③‎ 联立②③得 μ＝＝0.2 ④‎ ‎(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则 a1＝＝‎1 m/s2 ⑤‎ 根据牛顿第二定律，有 F－Ff＝ma1 ⑥‎ 联立③⑥得 F＝μmg＋ma1＝6 N ‎(3)法一：由匀变速直线运动位移公式，得 x＝x1＋x2＝v10Δt1＋a1Δt＋v20Δt2＋a2Δt＝‎‎46 m 法二：根据v－t图像围成的面积，得 x＝(×Δt1＋×v20×Δt2)＝‎46 m。‎ 答案：(1)0.2　(2)6 N　(3)‎‎46 m