2021高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第3讲牛顿运动定律的综合应用课时作业含解析202103302111.doc

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1、优选第3讲　牛顿运动定律的综合应用　　时间：60分钟　　　满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～5题为单选，6～10题为多选)1.一架无人机质量为2kg，运动过程中空气阻力大小恒定。该无人机从地面由静止开始竖直向上运动，一段时间后关闭动力系统，其vt图象如图所示，g取10m/s2。下列判断正确的是(　　)A．无人机上升的最大高度为72mB．6～8s内无人机下降C．无人机的升力大小为28ND．无人机所受阻力大小为4N答案　D解析　在vt图象中，图象与时间轴所围的面积表示位移，由题图知，无人机上

2、升的最大高度h＝×24×8m＝96m，A错误；由题图知，6～8s内无人机向上做减速运动，直到速度减为零，8s末上升到最高点，B错误；由题图知，vt图象的斜率即为无人机运动的加速度，故0～6s内无人机的加速度大小a1＝4m/s2,6～8s内无人机的加速度大小a2＝12m/s2，由牛顿第二定律得F－mg－f＝ma1，f＋mg＝ma2，由以上两式解得F＝32N，f＝4N，D正确，C错误。2.如图所示，一质量为M的楔形木块A放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角分别为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面

3、都光滑，现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于(　　)-10-/10优选A．Mg＋mgB.Mg＋2mgC．Mg＋mg(sinα＋sinβ)D.Mg＋mg(cosα＋cosβ)答案　A解析　取a、b、A整体为研究对象，其竖直方向受力情况及系统内各物体运动状态如图所示。以竖直向上为正方向，在竖直方向上由牛顿第二定律得：FN－(M＋2m)·g＝M·0＋ma1y＋ma2y。其中，a1y＝－gsin2α，a2y＝－gsin2β，得水平桌面对楔形木块的支持力FN＝Mg＋mg，由牛顿第三定律得A正确。

4、3．(2019·广东惠州二模)如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为2m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小应大于(　　)A．3μmgB.4μmgC.5μmgD.6μmg答案　D解析　当纸板相对砝码运动时，设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，根据牛顿第二定律，对砝码有f1＝μ·2mg＝2ma1，得a1＝μg，对纸板有F－f1

5、－f2＝ma2，其中f2＝μ·3mg，二者发生相对运动需要纸板的加速度大于砝码的加速度，即a2＞a1，所以F＝f1＋f2＋ma2＞f1＋f2＋ma1＝μ·2mg＋μ·3mg＋μmg＝6μmg，即F＞6μmg，D正确。-10-/10优选4．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k，初始时两物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的vt图象如图乙所示(重力加速度为g)，则(　　)A．施

6、加外力前，弹簧的形变量为B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M(g－a)C．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值答案　B解析　施加外力F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件有2Mg＝kx，解得x＝，故A错误；施加外力F的瞬间，对物体B，根据牛顿第二定律有F弹－Mg－FAB＝Ma，其中F弹＝2Mg，解得FAB＝M(g－a)，故B正确；由题图乙知，物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v和a，且FAB＝0，对B有F弹′－Mg＝Ma，解得F弹′＝M(g＋a)，故C错误；

7、当F弹′＝Mg时，B达到最大速度，故D错误。5.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须(　　)A．匀速向下奔跑-10-/10优选B．以加速度a＝gsinα，向下加速奔跑C．以加速度a＝gsinα，向下加速奔跑D．以加速度a＝gsinα，向上加速奔跑答案　C解析　作出车的受力图，如图甲所示，求出人对车的摩擦力Ff＝Mgsinα；作出人的受力图，如图乙所示，则mgsinα＋Ff′＝ma，且Ff′＝Ff，解出a＝gsinα，方向沿斜面向下。故C正确。6．

8、(2019·安徽安庆高三二模)如图甲所示，一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面的倾角θ＝37°。现有质量m＝2.2kg的物体在水平向左的外力F的作用下由静止开始沿斜面向下运动，经过2s撤去外力F，物体在0～4s内运动的速度与时间的关系图线如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37