还剩2页未读，
继续阅读
所属成套资源：新高考物理二轮复习讲义 （含解析）
成套系列资料，整套一键下载
新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点2牛顿运动定律的应用（含解析）
展开
这是一份新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点2牛顿运动定律的应用（含解析），共4页。试卷主要包含了25 m D．15 m等内容，欢迎下载使用。
A．0 B.eq \f(\r(3),15)g C.eq \f(2\r(3),3)g D.eq \f(\r(3),3)g
答案 A
解析 由题意可知，撤去水平力F前，小球与竖直杆CD之间摩擦力为零，设弹簧弹力大小为FT，根据平衡条件有FTcs θ＝mg，撤去水平力F的瞬间，弹簧弹力不会发生突变，此时在竖直方向上小球受力仍平衡，而在水平方向上，竖直杆CD对小球的支持力与FT在水平方向的分力平衡，综上所述可知在撤去F瞬间，小球所受合外力仍为零，加速度为零，故选A.
2.(2022·全国乙卷·15)如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距eq \f(3,5)L时，它们加速度的大小均为( )
A.eq \f(5F,8m) B.eq \f(2F,5m) C.eq \f(3F,8m) D.eq \f(3F,10m)
答案 A
解析 当两球运动至二者相距eq \f(3,5)L时，如图所示，由几何关系可知sin θ＝eq \f(\f(3L,10),\f(L,2))＝eq \f(3,5)，设绳子拉力为FT，水平方向有2FTcs θ＝F，解得FT＝eq \f(5,8)F，对任意小球由牛顿第二定律有FT＝ma，解得a＝eq \f(5F,8m)，故A正确，B、C、D错误．
3.(多选)(2022·云南省名校联盟二模)如图所示，在倾角为θ的斜面上放置A、B两正方体物块(可以视为质点)，A、B两物块质量分别为M、m.A物块与斜面之间的动摩擦因数为μ(μA．两物块的加速度大小为gsin θ－eq \f(μmgcs θ,M＋m)
B．两物块的加速度大小为gsin θ－eq \f(μMgcs θ,M＋m)
C．两物块之间的弹力大小为eq \f(μMmgcs θ,M＋m)
D．两物块之间的弹力大小为eq \f(μM2gcs θ,M＋m)
答案 BC
解析 利用整体法受力分析，
可得(M＋m)gsin θ－μMgcs θ＝(M＋m)a，
解得a＝gsin θ－eq \f(μMgcs θ,M＋m)，
故A错误，B正确；
对物块B受力分析，可得mgsin θ－F＝ma，
解得F＝eq \f(μMmgcs θ,M＋m)，故C正确，D错误．
4.一小物块从倾角为α＝30°、足够长的固定斜面底端以初速度v0＝10 m/s沿斜面向上运动(如图所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝eq \f(\r(3),3)，g取10 m/s2，则物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离为( )
A．3.75 m B．5 m
C．6.25 m D．15 m
答案 B
解析 小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a＝gsin α＋μgcs α＝10 m/s2，物块运动到最高点的时间t′＝eq \f(v0,a)＝1 s<1.5 s，由于mgsin α＝μmgcs α，则小物块运动到最高点速度为0时停止运动，故t＝1.5 s时小物块离斜面底端的距离为x＝eq \f(v02,2a)＝5 m，故选B.
5．(多选)(2022·山西吕梁市二模)国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50 kg，重力加速度g＝10 m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是( )
A．运动员做匀加速运动的距离为81 m
B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为200 N
C．运动员入弯时所需向心力大小为648 N
D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°
答案 BC
解析 运动员做匀加速运动的距离为x＝eq \f(v,2)t＝eq \f(18,2)×4.5 m＝40.5 m，A错误；匀加速过程中，加速度大小a＝eq \f(v,t)＝eq \f(18,4.5) m/s2＝4 m/s2，由牛顿第二定律可得绳子的平均弹力F＝ma＝50×4 N＝200 N，B正确；运动员入弯时所需向心力大小Fn＝meq \f(v2,r)＝50×eq \f(182,25) N＝648 N，C正确；设入弯时冰刀与水平冰面的夹角为θ，tan θ＝eq \f(mg,Fn)＝eq \f(gr,v2)＝eq \f(250,324)<1，得θ<45°，D错误．
6．(多选)(2022·湖南卷·9)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M.飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻＝kv2，k为常量)．当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10 m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s.重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是( )
A．发动机的最大推力为1.5Mg
B．当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为eq \f(\r(17),4)Mg
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为5eq \r(3) m/s
D．当飞行器以5 m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g
答案 BC
解析 飞行器关闭发动机，以v1＝10 m/s的速度匀速下落时，有Mg＝kv12＝k×100 (N)，飞行器以v2＝5 m/s向上匀速时，设最大推力为Fm，Fm＝Mg＋kv22＝Mg＋k×25 (N)，联立可得Fm＝1.25Mg，k＝eq \f(Mg,100) (N·s2/m2)，A错误；当飞行器以v3＝5 m/s匀速水平飞行时，有F＝eq \r(Mg2＋kv322)＝eq \f(\r(17),4)Mg，B正确；发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，有F阻＝eq \r(Fm2－Mg2)＝eq \f(3,4)Mg＝kv42，解得v4＝5eq \r(3) m/s，C正确；当飞行器受到的最大推力向下，以v5＝5 m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值为Mam＝Fm＋Mg＋kv52，解得am＝2.5g，D错误．
A．0 B.eq \f(\r(3),15)g C.eq \f(2\r(3),3)g D.eq \f(\r(3),3)g
答案 A
解析 由题意可知，撤去水平力F前，小球与竖直杆CD之间摩擦力为零，设弹簧弹力大小为FT，根据平衡条件有FTcs θ＝mg，撤去水平力F的瞬间，弹簧弹力不会发生突变，此时在竖直方向上小球受力仍平衡，而在水平方向上，竖直杆CD对小球的支持力与FT在水平方向的分力平衡，综上所述可知在撤去F瞬间，小球所受合外力仍为零，加速度为零，故选A.
2.(2022·全国乙卷·15)如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直．当两球运动至二者相距eq \f(3,5)L时，它们加速度的大小均为( )
A.eq \f(5F,8m) B.eq \f(2F,5m) C.eq \f(3F,8m) D.eq \f(3F,10m)
答案 A
解析 当两球运动至二者相距eq \f(3,5)L时，如图所示，由几何关系可知sin θ＝eq \f(\f(3L,10),\f(L,2))＝eq \f(3,5)，设绳子拉力为FT，水平方向有2FTcs θ＝F，解得FT＝eq \f(5,8)F，对任意小球由牛顿第二定律有FT＝ma，解得a＝eq \f(5F,8m)，故A正确，B、C、D错误．
3.(多选)(2022·云南省名校联盟二模)如图所示，在倾角为θ的斜面上放置A、B两正方体物块(可以视为质点)，A、B两物块质量分别为M、m.A物块与斜面之间的动摩擦因数为μ(μ
B．两物块的加速度大小为gsin θ－eq \f(μMgcs θ,M＋m)
C．两物块之间的弹力大小为eq \f(μMmgcs θ,M＋m)
D．两物块之间的弹力大小为eq \f(μM2gcs θ,M＋m)
答案 BC
解析 利用整体法受力分析，
可得(M＋m)gsin θ－μMgcs θ＝(M＋m)a，
解得a＝gsin θ－eq \f(μMgcs θ,M＋m)，
故A错误，B正确；
对物块B受力分析，可得mgsin θ－F＝ma，
解得F＝eq \f(μMmgcs θ,M＋m)，故C正确，D错误．
4.一小物块从倾角为α＝30°、足够长的固定斜面底端以初速度v0＝10 m/s沿斜面向上运动(如图所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝eq \f(\r(3),3)，g取10 m/s2，则物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离为( )
A．3.75 m B．5 m
C．6.25 m D．15 m
答案 B
解析 小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a＝gsin α＋μgcs α＝10 m/s2，物块运动到最高点的时间t′＝eq \f(v0,a)＝1 s<1.5 s，由于mgsin α＝μmgcs α，则小物块运动到最高点速度为0时停止运动，故t＝1.5 s时小物块离斜面底端的距离为x＝eq \f(v02,2a)＝5 m，故选B.
5．(多选)(2022·山西吕梁市二模)国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50 kg，重力加速度g＝10 m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是( )
A．运动员做匀加速运动的距离为81 m
B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为200 N
C．运动员入弯时所需向心力大小为648 N
D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°
答案 BC
解析 运动员做匀加速运动的距离为x＝eq \f(v,2)t＝eq \f(18,2)×4.5 m＝40.5 m，A错误；匀加速过程中，加速度大小a＝eq \f(v,t)＝eq \f(18,4.5) m/s2＝4 m/s2，由牛顿第二定律可得绳子的平均弹力F＝ma＝50×4 N＝200 N，B正确；运动员入弯时所需向心力大小Fn＝meq \f(v2,r)＝50×eq \f(182,25) N＝648 N，C正确；设入弯时冰刀与水平冰面的夹角为θ，tan θ＝eq \f(mg,Fn)＝eq \f(gr,v2)＝eq \f(250,324)<1，得θ<45°，D错误．
6．(多选)(2022·湖南卷·9)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M.飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻＝kv2，k为常量)．当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10 m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s.重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是( )
A．发动机的最大推力为1.5Mg
B．当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为eq \f(\r(17),4)Mg
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为5eq \r(3) m/s
D．当飞行器以5 m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g
答案 BC
解析 飞行器关闭发动机，以v1＝10 m/s的速度匀速下落时，有Mg＝kv12＝k×100 (N)，飞行器以v2＝5 m/s向上匀速时，设最大推力为Fm，Fm＝Mg＋kv22＝Mg＋k×25 (N)，联立可得Fm＝1.25Mg，k＝eq \f(Mg,100) (N·s2/m2)，A错误；当飞行器以v3＝5 m/s匀速水平飞行时，有F＝eq \r(Mg2＋kv322)＝eq \f(\r(17),4)Mg，B正确；发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，有F阻＝eq \r(Fm2－Mg2)＝eq \f(3,4)Mg＝kv42，解得v4＝5eq \r(3) m/s，C正确；当飞行器受到的最大推力向下，以v5＝5 m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值为Mam＝Fm＋Mg＋kv52，解得am＝2.5g，D错误．
相关试卷
新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点15机械振动 机械波（含解析）： 这是一份新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点15机械振动 机械波（含解析），共5页。
新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点14电磁感应规律及应用（含解析）： 这是一份新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点14电磁感应规律及应用（含解析），共7页。
新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点8电场的性质（含解析）： 这是一份新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点8电场的性质（含解析），共5页。
