2011届高考物理一轮复习随堂精品练习：第12课时牛顿运动定律的综合应用

高中物理

第12课时 专题 牛顿运动定律的综合应用

1.

图3－3－10

在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图3－3－10所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为( )

A．伸长量为m1gtan kB．压缩量为m1gtan k

C．伸长量为m1g ktan D．压缩量为m1g ktan

解析：分析m2的受力情况可得：m2gtan θ＝m2a，得出：a＝gtan θ，再对m1应用牛顿第二定律，得：kx＝m1a，x＝

答案：A

2. m1gtan ，因a的方向向左，故弹簧处于伸长状态，故A正确． k

图3－3－11

如图3－3－11所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量mA＝2mB，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为( )

A．F B．2F C．3F D．4F

解析：对B由牛顿第二定律得F＝mBa①

对A、B整体由牛顿第二定律得F弹＝(mA＋mB)a②

mA＝2mB③

由①②③得：F弹＝3F，所以选项C正确．

答案：C

3．如右图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右做匀加速运动时(空气阻力不计)，两个小球稳定后所处的位置下列各图中正确的是( )

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解析：两个小球稳定后与车厢一起向右做匀加速运动，它们的加速度

相同，先使用整体法求得a＝gtan θ，再使用隔离法研究B物体a＝

gtan θ，与竖直方向的角度相同，所以OA与AB在一条线上，B正

确．

答案：B

4.

图3－3－12

如图3－3－12所示，在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平力FA＝(9－2t) N(t的单位是s)．从t＝0开始计时，则( )

5A．A物体在3 s倍 11

B．t＞4 s后，B物体做匀加速直线运动

C．t＝4.5 s时，A物体的速度为零

D．t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反

解析：对于A、B整体根据牛顿第二定律有FA＋FB＝(mA＋mB)a，开始时合力为11 N,3秒末合力为5 N，故A正确．设A、B间的作用力为FN，则对B进行分析，由牛顿第二定律可得：FN＋FB＝mBa，解得

FA＋FB16－4tFN＝mBFB＝N．当t＝4 s时，FN＝0，A、B两物体开始分离，此后B做匀加速直线3mA＋mB

运动，故B正确；而A做加速度逐渐减小的加速运动，当t＝4.5 s时，A物体的加速度为零而速度不为零，故C错误．t＞4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反，故D正确．当t＜4 s

FA＋FB时，A、B的加速度均为a.综上所述，选项A、B、D正确． mA＋mB

答案：ABD

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