2019高考物理能力梯级提升思维高效练习12牛顿运动定律及其应用

2019高考物理能力梯级提升思维高效练习12牛顿运动定律及其应用

‎2019高考物理能力梯级提升思维高效练习1.2牛顿运动定律及其应用 一、单项选择题 ‎1.(2018·银川模拟)有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了‎180 m，第6分钟内，发现火车前进了‎360 m.则火车的加速度为( )‎ A.‎0.01‎ m‎/s2 B.0.05 m/s2‎ C.36 m/s2 D.180 m/s2‎ ‎2.雨点从高空由静止下落，在下落过程中，受到的阻力与雨点下落的速度成正比，图中能正确反映雨点下落运动情景的是( )‎ A．①② B．②③ ‎ C．①④ D．①③‎ ‎3.(2018·北京高考)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如下图，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为( )‎ A.g B‎.2g C‎.3g D‎.4g 二、多项选择题 ‎4.如下图为三个运动物体的v-t图象，其中A、B两物体是从不同地点出发，A、C是从同一地点出发，则以下说法正确的选项是( )‎ A.前4 s内A、C两物体的运动方向相同 B.t=4 s时，A、B两物体相遇 C.t=4 s时，A、C两物体相遇 D.t=2 s时，A、B两物体相距最远 ‎5. 为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序)，若已知t0时刻电梯静止（g取10 N/kg），则以下说法中正确的选项是（ ）‎ A．t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化 B．t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反 C．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向不一定相反 D．t3时刻电梯可能向上运动 ‎6．如下图，小车上物体的质量m＝‎8 kg，它被一根在水平方向上拉伸了的轻弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力是6 N.现对小车施一水平向右的作用力，使小车由静止开始运动，在小车的加速度由零逐渐增大到‎1 m/s2的过程中，以下说法正确的选项是( )‎ A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终未发生变化 B．物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右 C．当小车的加速度为‎0.75 m/s2时物体不受摩擦力的作用 D．小车以‎1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时物体受到的摩擦力为8 N 三、计算题 ‎7.(2018·临沂模拟)在临沂市某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目. 该山坡可看成倾角θ=30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m=‎80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t=5 s内沿斜面滑下的位移x=‎50 m. (不计空气阻力，取g=‎10 m/s2，结果保留2位有效数字)问：‎ ‎(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力Ff为多大？‎ ‎(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？‎ ‎8．（2018·南通模拟）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F＝28 N.试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.‎ ‎（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=8 s时到达高度H＝‎64 m.求飞行器所受阻力Ff的大小；‎ ‎（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力.求飞行器能到达的最大高度h;‎ ‎（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.‎ 答案解析 ‎1.【解析】选A.在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移之差是一恒量aT2，故有x6-x1=5aT2，解得：a= m/s2=‎0.01 m/s2，A正确.‎ ‎2.【解析】选D.选下落的雨点为研究对象，进行受力分析可知，它受重力mg和空气阻力F阻作用，F阻＝kv，随速度增大，阻力F阻逐渐增大．由牛顿第二定律得mg－F阻＝ma，可知雨点先做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动，故①、③图象正确，④图象错误．②图象表示物体做匀速直线运动，显然和实际过程不符，因而②图象错误，正确选项为D.‎ ‎3.【解析】选B.从题图中可以看出，最后绳子拉力稳定不变，说明人已经静止不动，此时绳子的拉力等于重力，所以mg=‎0.6F0，根据牛顿第二定律，最大加速度amax= =‎2g，故B正确.‎ ‎ 4. 【解析】选A、C.在t=4 s之前，A、B、C物体的速度方向均为正，方向相同，A正确；当t=4 s时，A、B两物体的位移相同，但由于两物体不是同地出发，因此此时两者并没有相遇，B错误；而A、C两物体是同时同地出发，此时两者的位移也相等，故此时两物体相遇,C正确；当t=2 s时，A、B两物体的速度相同，此时应当为两者之间距离的一个极值，但由于初始状态不清，没有明确A、B谁在前，故出现“相距最远”和“相距最近”两种可能,D错误.‎ ‎5. 【解析】选B、C、D.因已知t0时刻电梯静止，则人的重力为450 N，t3‎ 时刻，电梯可能静止，也可能向上或向下做匀速直线运动.超重与失重现象是指体重计的示数比人的重力大或小，而人的质量并没有变化，所受重力并没有变化；若体重计的示数比人的重力大，则合力向上，加速度方向向上，则超重，反之则失重，与运动方向无关，所以B、C、D正确，A错误.‎ ‎6．【解析】选A、B、C.开始物体静止在小车上时，受水平向左的静摩擦力是6 N.在小车的加速度由零逐渐增大到‎1 m/s2的过程中，由牛顿第二定律，物体受的合力由零逐渐增大到8 N，故物体受到的静摩擦力由水平向左的6 N逐渐减小到0，再逐渐增大到水平向右的2 N，应选项A、B对，D错．当小车的加速度为 ‎0.75 m/s2时，物体受的合力为F＝ma＝6 N，恰好等于弹簧的弹力6 N，故物体不受摩擦力作用，选项C对．‎ ‎ 7.【解析】(1)由位移公式x=at2‎ 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ-Ff=ma 联立并代入数值后，得Ff=m(gsin θ-)=80 N ‎(2)在垂直斜面方向上，FN-mgcosθ=0‎ 又Ff=μFN 联立并代入数值后，得μ= =0.12‎ 答案：(1)80 N (2)0.12‎ ‎8．【解析】（1）第一次飞行中，设加速度为a1,‎ 匀加速运动H＝,‎ 由牛顿第二定律F-mg-Ff=ma1,‎ 解得Ff=4 N.‎ ‎（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1,上升的 高度为s1,‎ 匀加速运动,‎ 设失去升力后加速度为a2,上升的高度为s2,由牛顿第二定律mg+Ff=ma2,‎ v1=a1t2,s2=，‎ 解得h=s1+s2=‎42 m.‎ ‎（3）设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4，恢复升力时速度为v3,‎ 由牛顿第二定律mg-Ff=ma3,‎ F+Ff-mg=ma4,且,v3=a3t3，‎ 解得t3= s(或2.1 s).‎ 答案：（1）4 N （2）‎42 m (3) s(或2.1 s）‎