2025版新教材高考物理一轮复习课时练习7牛顿运动定律的综合应用含解析鲁科版.docVIP

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牛顿运动定律的综合应用

(建议用时：40分钟)

1．甲、乙两球的质量分别为m1、m2，从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落过程中所受空气阻力的大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f＝kv(k为正的常量)。两球的v-t图像如图所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列推断正确的是()

A．释放瞬间甲球的加速度较大

B．eq\f(m1,m2)＝eq\f(v2,v1)

C．甲球质量大于乙球质量

D．t0时间内两球下落的高度相等

C解析：释放瞬间，两球受到的阻力均为0，此时加速度相同，均为g，选项A错误；运动到最终达到匀速运动时，重力和阻力大小相等，即mg＝kv，则eq\f(m1,m2)＝eq\f(v1,v2)，选项B错误；由题图可知v1＞v2，因此甲球质量大于乙球质量，选项C正确；下落高度等于图线与时间轴围成的面积，可知甲球下落的高度大，选项D错误。

2．(多选)如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为其次过程，运动员()

A．在第一过程中始终处于失重状态

B．在其次过程中始终处于超重状态

C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态

D．在其次过程中先处于超重状态，后处于失重状态

CD解析：在第一过程中，运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态，随床面形变的增大，弹力渐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，故A错误，C正确；在其次过程中的运动状况与第一过程中是对称的，加速度方向先向上后向下，先处于超重状态，后处于失重状态，故B错误，D正确。

3．如图所示，一小车上有一固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P。横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q。当小车沿水平面运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α。已知θ＜α，则下列说法正确的是()

A．小车肯定向右做匀加速运动

B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向

C．小球P受到的合力大小为mgtanθ

D．小球Q受到的合力大小为mgtanα

D解析：以细线悬挂的小球Q为探讨对象，依据牛顿其次定律得mgtanα＝ma，得a＝gtanα，方向向右，故小车可能向右加速运动，也可能向左减速运动，故A错误；对小球P，由牛顿其次定律得mgtanβ＝ma′，因a＝a′，则β＝α＞θ，轻杆对小球P的弹力方向与细线平行，故B错误；对小球P、Q由牛顿其次定律可知合力F＝ma＝mgtanα，故C错误，D正确。

4．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的改变而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车加速上坡时，乘客()

A．处于失重状态

B．处于超重状态

C．受到向后的摩擦力作用

D．所受力的合力沿斜面对下

B解析：当此车加速上坡时，整体的加速度沿斜面对上，乘客具有竖直向上的分加速度，所以依据牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，故A错误，B正确；对乘客进行受力分析，乘客受重力、支持力和摩擦力，乘客的加速度沿斜面对上，而静摩擦力必沿水平方向，乘客有水平向右的分加速度，所以受到向前(水平向右)的摩擦力作用，故C错误；由于乘客的加速度沿斜面对上，依据牛顿其次定律得所受合力沿斜面对上，故D错误。

5．(多选)如图甲所示，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图像如图乙所示。若重力加速度及图乙中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出()

甲乙

A．斜面的倾角

B．物块的质量

C．物块与斜面间的动摩擦因数

D．物块沿斜面对上滑行的最大高度

ACD解析：设物块的质量为m、斜面的倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块沿斜面上滑和下滑时的加速度大小分别为a1和a2，依据牛顿其次定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，mgsinθ－μmgcosθ＝ma2。再结合v-t图线斜率的物理意义有a1＝eq\f(v0,t1)，a2＝eq\f(v1,t1)。由上述四式可知，无法求出m，可以求出θ、μ，故选项B错误，A、C均正确。0～t1时间内的v-t图线与横轴所围面积的大小等于物块沿斜面上滑的最大距离，θ已求出，故可以求出物块上滑的最大高度，故选项D正确。

6．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块A、B、C、D，其中A、C两木块间用一不行伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉木块D，使四个木块以同一加速度运动，则木块A、C间轻绳的最大拉力为()

A．eq\f(3μmg,5) B．eq\f(3μmg,2)

C．eq\f