2014年版高考物理第1部分第3讲牛顿运动定律常考的3个问题目二轮随堂练习

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2014年版高考物理第1部分第3讲牛顿运动定律常考的3个问题目二轮随堂练习

‎ 第3讲 牛顿运动定律常考的3个问题 ‎1.(2012·海南单科,1)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是 (  ).‎ A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度 C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比 D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比 ‎2.(2012·江苏淮安市5月第四次调研,2)如图3-7甲所示,倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量m=‎0.8 kg的物体受到平行斜面向上的力F作用,其大小F随时间t变化的规律如图乙所示, t=0时刻物体速度为零,重力加速度g=‎10 m/s2,下列说法中正确的是 (  ).‎ 图3-7‎ A.0~1 s时间内物体的加速度最大 B.第2 s末物体的速度为零 C.2~3 s时间内物体向下做匀加速直线运动 D.第3 s末物体回到了原来的出发点 ‎3.如图3-8所示,质量均为m的物块a、b置于倾角为30°的光滑斜面上,物块a、b之间有一段处于伸长状态的弹簧,a、b通过细线系在墙上.下列情况不可能的是 ‎ ‎(  ). 图3-8‎ A.在只剪断上面的绳子的瞬间,a的加速度为零,b的加速度不为零 B.在只剪断上面的绳子的瞬间,a、b的加速度均不为零 C.在只剪断下面的绳子的瞬间,a的加速度不为零,b的加速度为零 D.在只剪断下面的绳子的瞬间,a、b的加速度均为零 ‎4.(2012·江苏单科,4)将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象,可能正确的是 (  ).‎ 图3-9‎ ‎5.中央电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目——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;若瓶最后没有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3-9所示,AC是长度为L1=‎5 m的水平桌面,选手们将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度L2=‎1 m,瓶子质量m=‎0.5 kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4,g=‎10 m/s2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20 N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,该选手要想游戏获得成功,试问:‎ ‎(1)推力作用在瓶子上的时间最长为多少?‎ ‎(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?‎ ‎【随堂演练】‎ ‎1.D [物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关,A项错误;物体所受合力不为0,则a≠0,B项错误;加速度的大小与其所受的合力成正比,C项错误.]‎ ‎2.BC [重力沿斜面向下的分力为F1=mgsin 30°=4 N,可知2~3 s内物体加速度最大,A错;由于0~1 s内和1~2 s内加速度等大反向,2 s末物体的速度大小为零,B,C均对;在2~3 s内的加速度大小为a3,则有mgsin 30°-F3=ma3,a3=‎3.75 m/s2,而a1==‎1.25 m/s2,上升距离s1=‎1.25 m,下降距离为s2=a3t=‎1.875 m>s1,D错.]‎ ‎3.B [在只剪断上面的绳子的瞬间,弹簧的长度没变,a的受力情况没变,a的加速度为零,绳子对b向上的力消失了,b 有向下的加速度,A可能、B不可能.在只剪断下面的绳子的瞬间,弹簧的长度没变,b的受力情况没变,b的加速度为零,一开始下面的绳子对a可能有拉力,也可能没有拉力,所以a的加速度可能为零,也可能不为零,C、D都可能.不可能的只有B.]‎ ‎4.C [皮球上升过程中受重力和空气阻力作用,由于空气阻力大小与速度成正比,速度v减小,空气阻力f=kv也减小,根据牛顿第二定律mg+f=ma,知a=+g,可知,a随v的减小而减小,且v变化得越来越慢,所以a随时间t减小且变化率减小,选项C正确.]‎ ‎5.解析 (1)要想获得成功,瓶子滑到C点时速度恰好为0,力作用时间最长,设最长时间为t1,力作用时的加速度为a1、位移为x1,撤力时瓶子的速度为v1,撤力后瓶子的加速度为a2、位移为x2,则:‎ F-μmg=ma1,-μmg=ma2,v1=a1t1,‎ ‎2a‎1x1=v,‎ ‎2a‎2x2=-v,‎ x1+x2=L1,‎ 解得:t1= s.‎ ‎(2)要想获得成功,瓶子滑到B点时速度恰好为0,力作用距离最小,设最小距离为x3,撤力时瓶子的速度为v2,则:‎ ‎2a‎1x3=v,‎ ‎2a‎2(L1-L2-x3)=-v,‎ 解得:x3=‎‎0.4 m 答案 (1) s (2)‎‎0.4 m
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