【物理】2020届一轮复习人教版牛顿运动定律作业

【物理】2020届一轮复习人教版牛顿运动定律作业

‎2020届一轮复习人教版 牛顿运动定律 作业 ‎1．(2018·安徽宣城二模)在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英语词典在上，图乙中汉语词典在上，已知图甲中两本书一起匀速下滑，图乙中两本书一起加速下滑。近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。设英语词典和木板之间的动摩擦因数为μ1，汉语词典和木板之间的动摩擦因数为μ2，英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为μ3，则下列说法正确的是(　D　)‎ A．μ1>μ2‎ B．μ3<μ2‎ C．图乙中汉语词典受到的摩擦力大小是μ3mgcosθ D．图甲中英语词典受到的摩擦力大小是μ2mgcosθ ‎[解析]　对图甲，对整体分析，根据共点力平衡有2mgsinθ＝μ2·2mgcosθ，对乙图，对整体分析，根据牛顿第二定律得2mgsinθ－μ1·2mgcosθ＝2ma，由两式可知μ1<μ2，故A错误；对图乙，对整体分析，由2mgsinθ－μ1·2mgcosθ＝2ma，解得a＝gsinθ－μ1gcosθ，对汉语词典分析，根据牛顿第二定律得mgsinθ－f＝ma，解得f＝μ1mgcosθ，因为两词典保持相对静止，则μ1mgcosθ<μ3mgcosθ，知μ1<μ3，无法比较μ2与μ3的关系，故B、C错误；根据共点力平衡条件知，图甲中英语词典所受的摩擦力为静摩擦力f＝mgsinθ，因为2mgsinθ＝μ2·2mgcosθ，所以f＝μ2mgcosθ，故D正确。‎ ‎2．(2018·福建三明一中月考)如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，g取10m/s2，那么该消防队员(　B　)‎ A．加速与减速过程的位移之比为1∶4‎ B．加速与减速过程的时间之比为1∶2‎ C．下滑过程中的最大速度为4m/s D．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7‎ ‎[解析]　设消防队员加速与减速过程所用的时间分别为t1、t2，加速度大小分别为a1、a2，则v＝a1t1，v＝a2t2，得t1∶t2＝a2∶a1＝1∶2，故B正确；设下滑过程中的最大速度为v，则消防队员下滑的总位移x＝t1＋t2＝t，解得v＝＝8m/s，故C错误；由t1∶t2＝1∶2，又t1＋t2＝3s，得t1＝1s，t2＝2s，a1＝＝8m/s2，a2＝＝4m/s2，根据牛顿第二定律，加速过程∶mg－f1＝ma1，f1＝mg－ma1＝2m，减速过程：f2－mg＝ma2，f2＝mg＋ma2＝14m，解得f1∶f2＝1∶7，故D错误；消防队员匀加速运动的位移为x1＝t1＝4m，匀减速运动的位移为x2＝t2＝8m，加速与减速过程的位移之比为1∶2，故A错误。‎ ‎3．(2018·湖南省五市十校高三联考)《跳悬崖》是安卓平台上的一款益智休闲类小游戏，其过程中一个片段如图甲所示。在游戏中，玩家控制的长毛怪要不断通过跳床帮助企鹅在悬崖上打下落脚点，企鹅则会按照打下的落脚点进行攀爬。假设长毛怪从一定高处开始仅在重力作用下下落，接触蹦床后弹回的整个过程中没有能量损失，长毛怪的速度随时间变化的图象如图乙所示，图中Oa段和cd段为直线。则下列说法不正确的是(　C　)‎ A．长毛怪在0～t1段做自由落体运动 B．长毛怪在t1～t2段处于失重状态 C．长毛怪在t2～t4段先处于超重状态后处于失重状态 D．长毛怪在t5～t6段的加速度与0～t1段的相同 ‎[解析]　由题意知速度方向向下时为正方向，长毛怪在0～t1段做自由落体运动，选项A正确；在t1～t2段速度继续增大，加速度方向向下，处于失重状态，选项B正确；在t2～t4段速度先减小后增大，加速度方向向上，处于超重状态，选项C错误；t5～t6段和0～t1段都是直线，所以斜率相同，加速度相同，选项D正确。‎ ‎4．(2018·江西宜春高安中学段考)如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与x、y轴的切点。B点在y轴上且∠BMO＝60°，O′为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点，所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC大小关系是(　B　)‎ A．tAm2，由静止开始释放它们后，圆环相对于地面以恒定的加速度大小a2沿绳下滑(a2gsinβ，所以gsinθ－μgcosθ>gsinβ，gsinθ－gsinβ>μgcosθ，因为θ<β，所以gsinθ－gsinβ<0，但μgcosθ>0，所以假设不成立，即速度的方向一定向上．由于加速度方向向下，所以滑块沿杆减速上滑，故D正确．‎ 二、非选择题 ‎11.‎ ‎[2019·天津五区县联考]如图甲所示，光滑平台右侧与一长为L＝‎2.5 m的水平木板相接，木板固定在地面上，现有一小滑块以初速度v0＝‎5 m/s滑上木板，恰好滑到木板右端静止．现让木板右端抬高，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角θ＝37°，让滑块以相同的初速度滑上木板，不计滑块滑上木板时的能量损失，g取‎10 m/s2(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：‎ ‎(1)滑块与木板之间的动摩擦因数μ；‎ ‎(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t.‎ 答案：(1)0.5　(2)s 解析：(1)设滑块质量为m，木板水平时滑块加速度大小为a，则对滑块有μmg＝ma，滑块恰好滑到木板右端静止，则0－v＝－2aL，解得μ＝＝0.5.(2)当木板倾斜时，设滑块上滑时的加速度大小为a1，上滑的最大距离为s，上滑的时间为t1，有μmgcosθ＋mgsinθ＝ma1,0－v＝－‎2a1s,0＝v0－a1t1，解得s＝‎1.25 m，t1＝ s．设滑块下滑时的加速度大小为a2，下滑的时间为t2，有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，s＝a2t，解得t2＝s，滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t＝t1＋t2＝s.‎ ‎12．[2019·广西适应性测试]如图所示，12个相同的木块放在水平地面上排成一条直线，相邻两木块接触但不粘连，每个木块的质量m＝‎1.2 kg，长度l＝‎0.5 m．木块原来都静止，它们与地面间的动摩擦因数均 为μ1＝0.1，在左边第一个木块的左端放一质量M＝‎1 kg的小铅块(可视为质点)，它与各木块间的动摩擦因数均为μ2＝0.5，现突然给小铅块一个向右的初速度v0＝‎9 m/s，使其在木块上滑行．设木块与地面间及小铅块与木块间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度g＝‎10 m/s2.求：‎ ‎(1)小铅块相对木块滑动时小铅块的加速度大小；‎ ‎(2)小铅块下的木块刚发生运动时小铅块的瞬时速度大小．‎ 答案：(1)‎5 m/s2　(2)‎6 m/s 解析：(1)设小铅块相对木块滑动时加速度大小为a，由牛顿第二定律可知μ2Mg＝Ma 解得：a＝‎5 m/s2‎ ‎(2)设小铅块最多能带动x个木块运动，对x个木块整体进行受力分析，当小铅块下的x个木块发生运动时，则有μ2Mg≥μ1(mgx＋Mg)‎ 解得：x≤3.33‎ 即小铅块最多只能带动3个木块运动 设当小铅块通过前面的9个木块时的瞬时速度大小为v，由动能定理可知：‎ ‎－μ2Mg×‎9l＝M(v2－v)‎ 解得：v＝‎6 m/s