高考物理-2019版与名师对话一轮课标版课时跟踪训练主题二相互作用、牛顿运动定律课时跟踪训练七

课时跟踪训练(七)落实双基[基础巩固]1．(多选)一汽车在路面情况相同的公路上沿直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行位移的讨论，正确的是() A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的位移越长D．车速越大，刹车后滑行的位移越长，所以惯性越大[解析]要理解质量是惯性大小的唯一决定因素，惯性是物体的固有属性，其大小仅由物体的质量决定，质量越大，惯性越大，所以选项A错误，B正确．滑行位移应由刹车时的速度确定，因为刹车过程中，其加速度是一定的，根据v2－v20＝2ax，所以车速越大，其滑行位移越大，而与其惯性大小无关，所以选项C正确，D错误．[答案]BC2．(多选)(2017·深圳统测)如右图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B ．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C ．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D ．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜[解析] 甲对乙的拉力和乙对甲的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等，与甲、乙运动状态无关．故B 正确，A 、C 错误．地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜，D 正确．[答案] BD3．(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23a 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( )A ．8B ．10C ．15D ．18[解析] 设每节车厢的质量为m ，这列车厢的节数为n ，东边车厢的节数为x ，西边车厢的节数为n －x .当机车在东边拉车厢时，对西边车厢受力分析，由牛顿第二定律可得F ＝(n －x )ma ；当机车在西边拉车厢时，对东边车厢受力分析，由牛顿第二定律可得F ＝23max ，联立可得n ＝53x ，x 为3的倍数，则n 为5的倍数，选项B 、C 正确，选项A 、D 错误．[答案] BC4．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如下图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g .据图可知，此人在蹦极过程中t 0时刻的加速度约为( )A.83gB.53gC.85g D ．g [解析] 由题图可知：t 0时刻绳子拉力F 为8F 05，最终静止时绳子拉力为3F 05＝mg ，根据牛顿第二定律得：8F 05－3F 05＝ma ，所以a ＝53g . [答案] B5．广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t ＝0时由静止开始上升，a －t 图象如下图所示．则下列相关说法正确的是( )A．t＝4.5 s时，电梯处于失重状态B．5～55 s时间内，绳索拉力最小C．t＝59.5 s时，电梯处于超重状态D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零[解析]利用a－t图象可判断：t＝4.5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则A错误；0～5 s时间内，电梯处于超重状态，拉力>重力，5～55 s时间内，电梯处于匀速上升过程，拉力＝重力，55～60 s时间内，电梯处于失重状态，拉力<重力，综上所述，B、C错误；因a－t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t ＝60 s时为零，D正确．[答案] D6．(多选)用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如右图所示，g ＝10 m/s2，则可以计算出()A．物体与水平面间的最大静摩擦力B．F为14 N时物体的速度C．物体与水平面间的动摩擦因数D．物体的质量[解析]由a－F图象可知，拉力在7 N之前加速度都是0，因此可知最大静摩擦力为7 N，选项A正确；再由图象可知，当F＝7 N 时，加速度为0.5 m/s2，当F＝14 N时，加速度为4 m/s2，即F1－μmg ＝ma1，F2－μmg＝ma2，可求得动摩擦因数及物体的质量，选项C、D正确；物体运动为变加速运动，且不知随时间如何变化，则不能算出拉力为14 N时物体的速度，选项B错误．[答案]ACD7．(2017·河南开封一模)以初速度v竖直向上抛出一小球，小球所受空气阻力与速度的大小成正比，下列图象中，能正确反应小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是()[解析] 设小球所受的阻力f ＝k v ，小球的质量为m ，则在小球上升的过程中有mg ＋f ＝ma ，得a ＝g ＋k v m ，由于上升过程中小球的速度越来越小，小球的加速度a 也越来越小，故v －t 图象的斜率的绝对值越来越小，A 、B 错误；在下落过程中有a ＝g －k v m ，下落过程中小球的速度越来越大，故小球的加速度越来越小，则v －t 图象的斜率的绝对值越来越小，选项C 图象的斜率的绝对值越来越大，C 错误，D 正确．[答案] D 8.质量m ＝4 kg 的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F ＝40 N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，力F 作用了5 s ，求物块在5 s 内的位移及它在5 s 末的速度．(g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)[解析] 如图，对物块受力分析，建立直角坐标系，把重力mg 沿平行于斜面和垂直于斜面的方向分解．沿平行于斜面方向F －mg sin θ－F f ＝ma ①沿垂直于斜面方向F N ＝mg cos θ②又有F f ＝μF N ③由①②③得a ＝F －mg sin θ－μmg cos θm＝2.4 m/s 2. 物块从静止开始沿斜面做匀加速运动，5 s 内的位移x ＝12at 2＝12×2.4×52 m ＝30 m ，方向沿斜面向上.5 s 末的速度v ＝at ＝12 m/s ，方向沿斜面向上．[答案] 30 m 12 m/s ，方向沿斜面向上[素能培养]9．(2017·江西省七校二模)牛顿在总结C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系．下列关于作用力和反作用力的说法正确的是() A．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力B．物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C．人推车加速前进，人对车的作用力的大小等于车对人的作用力的大小D．物体在地面上滑行，物体对地面的摩擦力大于地面对物体的摩擦力[解析]物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，是同时产生的，所以选项A错误；物体对地面的压力和地面对物体的支持力分别作用在地面和物体上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力，选项B错误；人对车的作用力与车对人的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项C正确；物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项D错误．[答案] C10．(2017·南宁模拟)如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是()A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD．挡板对球的弹力不仅有，而且是一个定值[解析]球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，则球受到的合力水平向右，为ma，如图，设斜面倾角为θ，挡板对球的弹力为F1，由正交分解法得：F1－F N sinθ＝ma，F N cosθ＝G，解得F1＝ma＋G tanθ，可见，弹力为一定值，选项D正确．[答案] D11．(2017·湖南长沙一模)以相同初速度将两个物体同时竖直向上抛并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的速率—时间图象可能正确的是()[解析] 在速率—时间图象中，斜率的绝对值表示物体运动的加速度大小．对所受空气阻力可忽略的物体，其只受重力作用，加速度不变，图线为图中虚线．不可忽略空气阻力的物体，其所受空气阻力大小与速率成正比，即F 阻＝k v 为变力，图线为图中实线．对受空气阻力作用的物体分析知，其上升过程中速率v 越来越小，则其所受阻力F 阻越来越小，合力越来越小，加速度a 上＝mg ＋F 阻m 越来越小，当其到达最高点时速率为零，加速度等于重力加速度g .其从最高点下落过程中，速率v 越来越大，阻力F 阻越来越大，合力越来越小，加速度a 下＝mg －F 阻m 越来越小，若其在落地前阻力已经等于重力，则其最后阶段做匀速运动，D 正确．选D.[答案] D12．(2017·上海崇明一模)足够长光滑斜面BC 的倾角α＝53°，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B 点有一小段弧形连接，一质量m ＝2 kg 的小物块静止于A 点．现在AB 段对小物块施加与水平方向成α＝53°的恒力F 作用，如图甲所示，小物块在AB 段运动的速度－时间图象如图乙所示，到达B 点迅速撤去恒力F .(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：(1)小物块所受到的恒力F ；(2)小物块从B 点沿斜面向上运动，到返回B 点所用的时间；(3)小物块能否返回到A 点？若能，计算小物块通过A 点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B 点的距离．[解析] (1)由题图乙可知，AB 段加速度a 1＝Δv Δt ＝0.5 m/s 2根据牛顿第二定律，有F cos α－μ(mg －F sin α)＝ma 1解得F ＝ma 1＋μmgcos α＋μsin α＝11 N (2)在BC 段mg sin α＝ma 2解得a 2＝g sin α＝8 m/s 2小物块从B 到C 所用时间与从C 到B 所用时间相等，有t BC ＝2v B a 2＝0.5 s (3)小物块从B 向A 运动过程中，有μmg ＝ma 3解得a 3＝μg ＝5 m/s 2滑行的位移s BA ＝v 22a 3＝0.4 m<s AB ＝v t AB ＝v B 2t AB ＝4.0 m所以小物块不能返回到A点，停止运动时，离B点的距离为0.4 m.[答案](1)11 N(2)0.5 s(3)不能0.4 m。