2019版高考物理大牛顿运动定律第9讲牛顿运动定律的综合应用实战演练

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1、第9讲牛顿运动定律的综合应用1．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则(　BD　)A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克限阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析　小球的质量m＝ρ·πr3，由题意知m甲>m乙，ρ甲＝ρ乙，则r甲>r乙．空气阻力f＝kr，对小球由牛顿第二定律，mg－f＝ma，则a＝＝g－＝g－，可得a甲>a乙，由h＝at2知，t甲

2、>v乙，故选项B正确；因为f甲>f乙，由球克服阻力做功Wf＝f·h知，甲球克服阻力做功较大，选项D正确．2．(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为(　BC　)A．8B．10C．15D．18解析　设挂钩P、Q西边有n节车厢，每节车厢的质量为m，则挂钩P、Q西边车厢的质量为nm，以西边这些车厢为研究对象，有F＝nma，①P、

3、Q东边有k节车厢，以东边这些车厢为研究对象，有F＝km·a，②联立①②得3n＝2k，总车厢数为N＝n＋k，由此可知n只能取偶数，当n＝2时，k＝3，总节数为N＝5；当n＝4时，k＝6，总节数为N＝10；当n＝6时，k＝9，总节数为N＝15；当n＝8时，k＝12，总节数为N＝20，故选项B、C正确．3.若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是(　B　)解析　由v－t图象可知：过程①为向下匀加速直线运动(加速度向下，失重，F

4、，超重，F>mg)；过程④为向上匀加速直线运动(加速度向上，超重，F>mg)；过程⑤为向上匀速直线(处于平衡状态，F＝mg)；过程⑥为向上匀减速直线运动(加速度向下，失重，F

5、m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得对m1：a1＝，μ、m1、m2都一定，则a1一定．对m2：a2＝＝＝t－μg，a2是t的线性函数，t增大，a2增大．由于<，则两木板相对滑动后a2图象的斜率大于两者相对静止时a图象的斜率，故选项A正确．5．(2017·全国卷Ⅲ)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA＝1kg和mB＝5kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ＝0.5；木板的质量为m＝4kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3m/s.A、B相遇时，A与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取

6、重力加速度大小g＝10m/s2.求：(1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离．解析　(1)滑块A和B在木块上滑动时，木板也在地面上滑动．设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为Ff1、Ff2和Ff3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1.在物块B与木板达到共同速度前有Ff1＝μ1mAg，①Ff2＝μ1mBg，②Ff3＝μ2(m＋mA＋mB)g，③由牛顿第二定律得，Ff1＝mAaA，④Ff2＝mBaB，⑤Ff2－Ff1－Ff3＝ma1，⑥设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1.由运动学公式有v1＝v0－

7、aBt1，⑦v1＝a1t1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得v1＝1m/s.⑨(2)在t2时间间隔内，B相对于地面移动的距离为sB＝v0t1－aBt⑩设在B与木板达到共同速度v1后，木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有Ff1＋Ff3＝(mB＋m)a2⑪由①②④⑤式知，aA＝aB；再由⑦⑧式知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，但运动方向与木板相反．由题意知，A和B相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为v2.设A