牛顿运动定律的综合应用试卷

牛顿运动定律的综合应

用试卷

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考点11牛顿运动定律的综合应用

考点名片

考点细研究：本考点是物理教材的基础，也是历年高考必考的内容之一，其主要包括的考点有：(1)超重、失重；(2)连接体问题；(3)牛顿运动定律的综合应用、滑块滑板模型、传送带模型等。其中考查到的如：2015年全国卷Ⅰ第25题、2015年全国卷Ⅱ第25题、2015年海南高考第9题、2014年北京高考第8题、2014年四川高考第7题、2014年大纲卷第19题、2014年江苏高考第5题、2014年福建高考第15题、2013年浙江高考第17题和第19题、2013年广东高考第19题、2013年山东高考第15题等。

备考正能量：牛顿运动定律是历年高考的主干知识；它不仅是独立的知识点，更是解决力、电动力学综合问题的核心规律。可单独命题(选择题、实验题)，也可综合命题(解答题)。高考对本考点的考查以对概念和规律的理解及应用为主，试题难度中等或中等偏上。

一、基础与经典

1．小明家住十层，他乘电梯从一层直达十层。则下列说法正确的是( )

A．他始终处于超重状态

B．他始终处于失重状态

C．他先后处于超重、平衡、失重状态

D．他先后处于失重、平衡、超重状态

答案C

解析小明乘坐电梯从一层直达十层过程中，一定是先向上加速，再向上匀速，最后向上减速，运动过程中加速度方向最初向上，中间为零，最后加速度方向向下，因此先后对应的状态应该是超重、平衡、失重三个状态，C正确。

2．如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度—时间图象可能是图中的( )

答案A

解析放上小木块后，长木板受到小木块施加的向左的滑动摩擦力和地面向左的滑动摩擦力，在两力的共同作用下减速，小木块受到向右的滑动摩擦力作用，做匀加速运动，当两者速度相等后，可能以共同的加速度一起减速，直至速度为零，共同减速时的加速度小于木板刚开始运动时的加速度，故A正确，也可能物块与长木板间动摩擦因数较小，达

到共同速度后物块相对木板向右运动，给木板向右的摩擦力，但木板的加速度也小于刚开始运动的加速度，B、C错误；由于水平面有摩擦，故两者不可能一起匀速运动，D错误。

3．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则( )

A．物块可能匀速下滑

B．物块仍以加速度a匀加速下滑

C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑

D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑

答案C

解析对物块进行受力分析，设斜面的角度为θ，可列方程mg sinθ－μmg cosθ＝ma，sinθ－μcosθ＝，当加上力F后，由牛顿第二定律得(mg＋F)sinθ－μ(mg＋F)cosθ＝ma1，即mg sinθ－μmg cosθ＋F sinθ－μF cosθ＝ma1，ma＋F sinθ－μF cosθ＝ma1，F sinθ－μF cosθ＝F(sinθ－μcosθ)＝，大于零，代入上式知，a1大于a。物块将以大于a的加速度匀加速下滑。只有C项正确。

4.(多选)如图所示，质量分别为m A、m B的A、B两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力，可行的办法是( )

A．减小A物块的质量B．增大B物块的质量

C．增大倾角θD．增大动摩擦因数μ

答案AB

解析对A、B组成的系统应用牛顿第二定律得：F－(m A＋m B)g sinθ－μ(m A＋m B)g cosθ＝(m A＋m B)a，隔离物体B，应用牛顿第二定律得，F T－m B g sinθ－μm B g cosθ＝m B a。以上两式联立可解得：F T＝，由此可知，F T的大小与θ、μ无关，m B越大，m A越小，F T越大，故A、B均正确。

5．(多选)质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是( )

A．轻绳的拉力等于Mg

B．轻绳的拉力等于mg

C．M运动的加速度大小为(1－sinα)g

D．M运动的加速度大小为g

答案BC

解析互换位置前，M静止在斜面上，则有：Mg sinα＝mg，互换位置后，对M有Mg －F T＝Ma，对m有：F T′－mg sinα＝ma，又F T＝F T′，解得：a＝(1－sinα)g，F T＝mg，故A、D错误，B、C正确。

6.如图所示，木块A的质量为m，木块B的质量为M，叠放在光滑的水平面上，A、B 之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现用水平力F 作用于A，则保持A、B相对静止的条件是F不超过( )

A．μmg B．μMg

C．μmg D．μMg

答案C

解析由于A、B相对静止，以整体为研究对象可知F＝(M＋m)a；若A、B即将相对滑动，以物体B为研究对象可知μmg＝Ma，联立解得F＝μmg，选项C正确。

7．如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端静止放着小物块A。某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F ＝kt，其中k为已知常数。设物体A、B之间的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力F f，且A、B的质量相等，则下列可以定性描述长木板B运动的v-t图象是( )

答案B

解析A、B相对滑动之前加速度相同，由整体法可得：F＝2ma，F增大，a增大。当A、B间刚好发生相对滑动时，对木板有F f＝ma，故此时F＝2F f＝kt，t＝，之后木板做匀加速直线运动，故只有B项正确。

8.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )

答案A

解析本题考查的是牛顿第二定律的应用。本题中开始阶段两物体一起做匀加速运动有F＝(m1＋m2)a，即a＝＝，两物体加速度相同且与时间成正比。当两物体间的摩擦力达到μm2g后，两者发生相对滑动。对m2有F－f＝ma2，在相对滑动之前f逐渐增大，相对滑动后f＝μm2g不再变化，a2＝＝－μg，故其图象斜率增大；而对m1，在发生相对滑动后，有μm2g＝m1a1，故a1＝为定值。故A选项正确。

9.(多选)神舟飞船返回时，3吨重的返回舱下降到距地面10km时，下降速度为200m/s。再减速就靠降落伞了，先是拉出减速伞，16s后返回舱的速度减至80m/s，此时减速伞与返回舱分离。然后拉出主伞，主伞张开后使返回舱的下降速度减至10m/s，此时飞船距地面高度为1m，接着舱内4台缓冲发动机同时点火，给飞船一个向上的反冲力，

使飞船的落地速度减为零。将上述各过程视为匀变速直线运动，g＝10m/s2。根据以上材料可得( )

A．减速伞工作期间返回舱处于失重状态

B．主伞工作期间返回舱处于失重状态

C．减速伞工作期间返回舱的平均加速度大小为7.5m/s2

D．每台缓冲发动机的反冲推力约为返回舱重力的1.5倍

答案CD

解析减速伞和主伞工作期间返回舱均减速下降，处于超重状态，A、B项错；减速伞工作期间，返回舱从200m/s减速至80m/s，由运动学公式得a1＝＝7.5m/s2，C项正确；缓冲发动机开动后，加速度大小为a3＝＝50m/s2，由牛顿第二定律得4F－mg＝ma3，解得＝1.5,D项正确。

10．(多选)如图甲所示，物块的质量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的图象如图乙所示，g＝10m/s2。下列说法中正确的是( ) A．0～5s内物块做匀减速运动

B．在t＝1s时刻恒力F反向

C．恒力F大小为10N

D．物块与水平面的动摩擦因数为0.3

答案BD

解析题图乙为物块运动的v2-x图象，由v2－v＝2ax可知，图象的斜率k＝2a，得0～5m位移内a1＝－10m/s2，5～13m位移内a2＝4m/s2，可知恒力F反向时物块恰好位于x ＝5m处，t＝＝1s，A错误，B正确。对物块受力分析可知，－F－F f＝ma1，F－F f＝ma2，得F＝7N，F f＝3N，μ＝＝0.3，C错误，D正确。

二、真题与模拟

11.[2015·海南高考](多选)如图所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块。开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时( ) A．物块与斜面间的摩擦力减小

B．物块与斜面间的正压力增大

C．物块相对于斜面减速下滑

D．物块相对于斜面匀速下滑

答案BD

解析当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mg sinθ＝μmg cosθ，则μ＝tanθ(θ为斜面倾角)。当升降机加速上升时，设加速度为a，物体处于超重状态，

超重ma。物块“重力”变为G′＝mg＋ma，支持力变为N′＝(mg＋ma)cosθ>mg cosθ，B 正确。“重力”沿斜面向下的分力G F′＝(mg＋ma)sinθ，沿斜面摩擦力变为f′＝μN′＝μ(mg＋ma)cosθ>μmg cosθ，A错误。f′＝μ(mg＋ma)cosθ＝tanθ(mg＋ma)cosθ＝(mg＋ma)sinθ＝G下′，所以物块仍沿斜面匀速运动，D正确，C错误。

12．[2015·海南高考](多选)如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c 之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间( )

A．a1＝3g B．a1＝0

C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2

答案AC

解析剪断细线前，把a、b、c看成整体，细线上的拉力为T＝3mg。因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同。则将细线剪断瞬间，对a隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mg＝ma1，得a1＝3g，A正确，B错误。由胡克定律知：2mg＝kΔl1，mg＝kΔl2，所以Δl1＝2Δl2，C正确，D错误。

13．[2014·北京高考]应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是( )

A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态

C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度

D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度

答案D

解析物体在手掌的推力作用下，由静止竖直向上加速时，物体处于超重状态。当物体离开手的瞬间，只受重力作用，物体的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，故A、B、C错误；物体离开手的前一时刻，手与物体具有相同的速度，物体离开手的下一时刻，手的速度小于物体的速度，即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内，手的速度变化量大于物体的速度变化量，故手的加速度大于物体的加速度，也就是手的加速度大于重力加速度，故D正确。

14．[2014·四川高考](多选)如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t＝t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )

答案BC

解析若v2μm P g，则P先匀减速到零再反向加速到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带)；若v2>v1，且m Q g<μm P g，则P先匀减速至v1，然后与传送带一起匀速运动，直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带)；若v2>v1且m Q g>μm P g，满足m Q g＋μm P g＝(m P＋m Q)a2，中途减速至v1，以后满足m Q g－μm P g＝(m P＋m Q)a3，以a3先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带)，故C正确，A、D错误。

15．[2014·大纲卷]一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )

A．tanθ和 B.tanθ和

C．tanθ和 D.tanθ和

答案D

解析对物块上滑过程由牛顿第二定律得mg sinθ＋μmg cosθ＝ma，根据运动规律可得v2＝2a·，2＝2a·，联立可得μ＝tanθ，h＝。故D项正确。

16．[2014·福建高考]如图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是( )

答案B

解析对物体受力分析，由于物体在斜面上能够停止，物体所受的滑动摩擦力大于物体重力沿斜面的分力。设斜面倾角为α，由牛顿第二定律可知，F f－mg sinα＝ma，F N＝mg cosα，又F f＝μF N，解得a＝μg cosα－g sinα，加速度a为定值，D错误。由v＝v0－at可知，v-t图线应为倾斜的直线，C错误。由s＝v0t－at2可知，s-t图线为抛物线，B正确。由几何关系可知h＝s·sinα，即h-t图线应类似于s-t图线，A错误。

17．[2017·江西宜春三中检测]如图所示，质量为M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角，则下列说法正确的是( )

A．小铁球受到的合外力方向水平向左

B．凹槽对小铁球的支持力为

C．系统的加速度为a＝g tanα

D．推力F＝Mg tanα

答案C

解析根据小铁球与光滑凹槽相对静止的状态可知，系统有向右的加速度，小铁球受到的合外力方向水平向右，凹槽对小铁球的支持力为，A、B错误。小球所受合外力为mg tanα，加速度a＝g tanα，推力F＝(m＋M)g tanα，C正确，D错误。

18．[2016·海口联考](多选)如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1。工件滑上A端瞬时速度v A＝4m/s，到达B端的瞬时速度设为v B，则(g＝10m/s2)( )

A．若传送带不动，则v B＝3m/s

B．若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，v B＝3m/s

C．若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，v B＝3m/s

D．若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，v B＝2m/s

答案ABC

解析若传送带不动，由匀变速规律可知v－v＝－2as，a＝μg，代入数据解得v B＝3m/s，当满足选项B、C中的条件时，工件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样，还是向左，加速度还是μg，所以工件到达B端时的瞬时速度仍为3m/s，故选项A、B、C正确，D错误。

19．[2016·福州质检]如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。观察小球开始下落到小球第一次运动到最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a 随时间t变化的图象中符合实际情况的是( )

答案A

解析此过程可分为三段，第一段小球向下做自由落体运动，加速度a＝g，方向竖直向下，速度v＝gt；第二段小球向下做加速运动，加速度a＝，弹簧的压缩量x变大，加速度a变小，方向向下；第三段运动小球向下做减速运动，加速度a＝，弹簧的压缩量x变大，加速度a变大，方向向上，到达最低点时a>g，而且小球接触弹簧后a-t图线不是线性关系，所以C、D都错误。又由v-t图象的斜率变化代表加速度的变化，故选项A 正确。

20．[2016·山东烟台期中](多选)如图所示，横截面为直角三角形的三棱柱质量为M，放在粗糙的水平地面上，两底角中其中一个角的角度为α(α>45°)。三棱柱的两倾斜面光滑，上面分别放有质量为m1和m2的两物体，两物体间通过一根跨过定滑轮的细绳相连接，定滑轮固定在三棱柱的顶端，若三棱柱始终处于静止状态。不计滑轮与绳以及滑

轮与轮轴之间的摩擦，重力加速度大小为g，则将m1和m2同时由静止释放后，下列说法正确的是( )

A．若m1＝m2，则两物体可静止在斜面上

B．若m1＝m2cotα，则两物体可静止在斜面上

C．若m1＝m2，则三棱柱对地面的压力小于(M＋m1＋m2)g

D．若m1＝m2，则三棱柱所受地面的摩擦力大小为零

答案BC

解析若m1＝m2，m2的重力沿斜面向下的分力大小为m2g sin(90°－α)，m1的重力沿斜面向下的分力大小为m1g sinα，由于α>45°，则m2g sin(90°－α)

一、基础与经典

21.如图所示，长L＝1.6m、质量M＝3kg的木板静置于光滑水平面上，质量m＝1kg 的小物块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1。现对木板施加一水平向右的拉力F，取g＝10m/s2。

(1)求使物块不掉下去的最大拉力F；

(2)如果拉力F＝10N恒定不变，求小物块所能获得的最大速度。

答案(1)4N (2)1.26m/s

解析(1)物块不掉下去的最大拉力，其存在的临界条件必是物块与木板具有共同的最大加速度a1。

对物块，最大加速度a1＝＝μg＝1m/s2，

对整体，F＝(M＋m)a1＝(3＋1)×1N＝4N。

(2)当F＝10N时，木板的加速度

a2＝＝m/s2＝3m/s2

由a2t2－a1t2＝L得物块滑过木板所用时间

t＝s，

物块离开木板时的速度v1＝a1t＝m/s＝1.26m/s

即小物块所能获得的最大速度为1.26m/s。

22．质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。

问：若改用50N拉力、沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m，它的速度多大？在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s，物体的速度多大？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)

答案 2.3m/s 0

解析施加20N水平拉力时，物体做匀速运动，

F1＝f1，f1＝μF N1，F N1＝G，解得μ＝0.1。

对物体施加斜向上的拉力后，设加速度为a1，由牛顿第二定律可得F2cosθ－f2＝ma1，f2＝μ(G－F2sinθ)，

a1＝1.15m/s2(方向与运动方向相同)，

由运动学定律可得v2＝2a1x，v＝2.3m/s，

撤去拉力后，物体的加速度大小为a2，由牛顿第二定律有

f1＝ma2，a2＝1m/s2(方向与运动方向相反)。

由t＝，可得物体停止运动的时间为t＝2.3s<3s，

所以3s后物体的速度大小为0。

二、真题与模拟

23．[2015·全国卷Ⅰ]一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图(a)所示。t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求：

(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；

(2)木板的最小长度；

(3)木板右端离墙壁的最终距离。

答案(1)μ1＝0.1 μ2＝0.4 (2)木板的最小长度为 6.0m (3)木板右端离墙壁的最终距离为6.5m

解析(1)规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M。由牛顿第二定律有－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a1①

由题图(b)可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度v1＝4m/s，由运动学公式得

v1＝v0＋a1t1②

s0＝v0t1＋a1t③

式中，t1＝1s，s0＝4.5m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度。

联立①②③式和题给条件得μ1＝0.1④

在木板与墙壁碰撞后，木板以－v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有－μ2mg＝ma2⑤由题图(b)可得a2＝⑥

式中，t2＝2s,v2＝0，联立⑤⑥式和题给条件得

μ2＝0.4。⑦

(2)设碰撞后木板的加速度为a3，经过时间Δt，木板和小物块刚好具有共同速度v3。取向右为正方向，则a3为正，a2为负，由牛顿第二定律及运动学公式得μ2mg＋μ1(M＋m)g＝Ma3⑧

v3＝－v1＋a3Δt⑨

v3＝v1＋a2Δt⑩

碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为s1＝Δt?

小物块运动的位移为s2＝Δt?

小物块相对木板的位移为Δs＝s2－s1?

联立⑥⑧⑨⑩???式，并代入数值得Δs＝6.0m?

因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0m。

(3)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为a4，此过程中小物块和木板运动的位移为s3，由牛顿第二定律及运动学公式得μ1(m＋M)g＝(m＋M)a4?

0－v＝2a4s3?

碰后木板运动的位移为s＝s1＋s3?

联立⑥⑧⑨⑩????式，并代入数值得s＝－6.5m?

木板右端离墙壁的最终距离为6.5m。

24．[2016·山东青岛统一质检]如图甲所示，有一倾角为30°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板，开始时质量为m＝1kg的滑块在水平向左的力F 作用下静止在斜面上，今将水平力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平上运动的v-t图象如图乙所示，g＝10m/s2。求：

(1)水平作用力F的大小；

(2)滑块开始下滑时的高度；

(3)木板的质量。

答案(1)N (2)2.5m (3)1.5kg

解析(1)对滑块受力分析可得mg sinθ＝F cosθ，

代入数据可得F＝N。

(2)由题意可知，滑块滑到木板上的初速度为10m/s，当F变为水平向右之后，由牛顿第二定律可得

mg sinθ＋F cosθ＝ma，解得a＝10m/s2，

下滑的位移x＝，解得x＝5m，

故下滑的高度，h＝x sin30°＝2.5m。

(3)由图象可知，二者先发生相对滑动，当达到共速后一起做匀减速运动，设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，滑块与木板间的摩擦因数为μ2，由图象得，二者共同减速时的加速度大小a1＝1m/s2，发生相对滑动时，木板的加速度a2＝1m/s2，滑块减速的加速度大小a3＝4m/s2，

对整体受力分析可得a1＝＝μ1g，

可得μ1＝0.1。

在0～2s内分别对m和M受力分析可得

对M：＝a2，

对m：＝a3，

代入数据解得M＝1.5kg。

《第四章 牛顿运动定律》单元检测正式版

《第四章牛顿运动定律》单元检测 一．选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分) 1．如图所示，木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动．当小车遇障碍物而突然停止运动时，车上的木块将() A．立即停下来 B．立即向前倒下 C．立即向后倒下 D．仍继续向左做匀速直线运动 2．一个铅球和一个皮球相互挤压的时候，以下叙述正确的是() A．铅球对皮球的压力大于皮球对铅球的压力 B．铅球的形变小于皮球的形变 C．皮球对铅球的压力和铅球对皮球的压力一定同时产生 D．铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对平衡力 3．(2009·山东)某物体做直线运动的v－t图象如图(a)所示，据此判断图2(b)(F表示物体所受合力，t表示物体运动的时间)四个选项中正确的是() 4．如图所示，在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空．分析这一过程，下列表述正确的是() ①气球内的气体密度变小，所受重力也变小 ②气球内的气体密度不变，所受重力也不变 ③气球所受浮力变大 ④气球所受浮力不变 A．①③B．①④C．②③D．②④

5．质量为m 的滑块，以一定的初速度沿粗糙的斜面体向上滑，然后又返回地面，斜面与地面之间没有滑动。那么，在这个过程中，下面的说法正确的是：（） A ．斜面与地面的摩擦力大小改变，方向不变 B ．斜面与地面的摩擦力大小和方向都变化 C ．斜面与地面的摩擦力大小不变，方向变化 D ．斜面与地面的摩擦力大小和方向都不变 6．如图所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上运动，当作用力F 一 定时，m 2所受绳的拉力() A ．与θ有关 B ．与斜面动摩擦因数有关 C ．与系统运动状态有关 D ．F T ＝ m 2F m 1＋m 2 ，仅与两物体质量有关 7．如图，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则() A ．容器自由下落时，小孔向下漏水 B ．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C ．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水 D ．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 8．如图中a 、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等．F 是沿水平方向作用于a 上的外力．已知a 、b 的接触面，a 、b 与斜面的接触面都是光滑的．正确的说法是() A ．a 、b 一定沿斜面向上运动 B ．a 对b 的作用力沿水平方向 C ．a 、b 对斜面的正压力相等 D ．a 受到的合力沿水平方向的分力等于b 受到的合力沿水平方向的分力 9．物体A 、B 、C 均静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A 、m B 、m C ，与水平面的动摩擦因数分别为μA 、μB 、μC ，用平行于水平面的拉力F 分别拉物体A 、B 、C ，所得加速度 a 与拉力F 的关系如图所示，A 、B 两直线平行，则以下关系正确的是() A ．m A

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1．如图所示，倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ，质量M=0.5kg 的薄木板，木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ，同时让传送带逆时针转动，运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ，木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ，取g=10m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下，薄木板保持静止不动，通过计算判定小木块所处的状态； (2)若小木块和薄木板相对静止，一起沿传送带向上滑动，求所施恒力的最大值F m ； (3)若F=10N ，木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内，木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】（1）木块处于静止状态；（2）9.0N （3）1s 12J 【解析】 【详解】 （1）对小木块受力分析如图甲： 木块重力沿斜面的分力：1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力：13 cos 4 m f mg mg μα== 由于：sin m f mg α> 所以，小木块处于静止状态； （2）设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ，小木块受力如图乙所示，则 1cos sin mg mg ma μαα-=

木板受力如图丙所示，则：()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得：()9 9.0N 8 m F M m g = += （3）因为F=10N>9N ，所以两者发生相对滑动 对小木块有：2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有：221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处，则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得：12J Q =。 2．如图所示，有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H =5.75m ， 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下．(取g =10m/s2)求： (1)长板2开始运动时的加速度大小；

牛顿运动定律的应用

牛顿运动定律的应用 一、矢量性 １. 如图所示，装有架子的小车,用细线拖着小球在水平地面上运动,已 知运动中,细线偏离竖直方向θ=30°，则小车在做什么运动?求出小球 的加速度。 2．如图所示,质量为m=4ｋg的物体静止在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.5,在外力F=20N的作用下开始运动,已知力F与水平方向夹 角θ=３７°,（sin37°=0.６,ｃos3７°＝0.8，g=10m/s2）。求物 体运动的加速度。 3．如图所示，在倾角为３７°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2． 求：（ｓｉｎ3７°=0.6，cos３7°=0.8,ｇ＝10m／s2)。 (１)物体所受的摩擦力;(2)物体沿斜面下滑过程中的加速度。 二、独立性 ４.力F 1单独作用在物体A上时产生加速度a 1 大小为５m/s 2 。力F 2 单独作用在物 体A上时产生加速度a ２大小为２m/s２。那么F 1 和F 2 同时作用在物体A上时产生 的加速度为 A.5m／s２Ｂ.２ｍ/s2 C.8m/s2Ｄ.６m／s2 三、瞬时性 ５.质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为Ｆ的水平恒力拉木块,其加速度为a，当拉力方向不变,大小变为2F时，木块的加速度为ａ′，则 A.a′=aＢ.a′<2a C.a′>2a D．a′=2a ６.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右 的推力F的作用．已知物块P沿斜面加速下滑．现保持F的方向 不变,使其减小，则加速度 Ａ．一定变小B．一定变大

C.一定不变D ．可能变小,可能变大，也可能不变 ７. 一重球从高h 处下落,如图所示,到A 点时接触弹簧，压缩弹簧至最低点位置B 。那么重球从Ａ至B 的运动过程中： A 、速度一直减小 B 、速度先增加后减小 Ｃ、在Ｂ处加速度可能为零 D 、加速度方向先竖直向下再竖直向上 8. (1）如图(A)所示,一质量为m 的物体系于长度 分别为1L ,2L 的两根细线上，1L 的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ,2L 水平拉直，物体处于平衡状态。现将2L 线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。 9． 如图所示,木块A 、Ｂ用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上，C 静置于地 面上,它们的质量之比是1：2:3，设所有接触面都光滑。当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬间，A 、B 的加速度分别是A a ，B a 各多大？ 四、同体性 10.一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来．图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量m=15ｋg,人的质量为Ｍ＝5５kg,起动时吊台向上的加速度是ａ=0.2m ／s 2，求这时人对吊台的压力.（g=９.8m/s 2） 五、两类问题 11.如图，一个人用与水平方向成?37的力F ＝２0N 推一个静止在水平面上质量为2kg 的物体，物体和地面间的动摩擦因数为０.25。(6.037sin =?）求 (1）物体的加速度多大。 (２）3s 末物体的位移多大。 （３）5S 后撤去Ｆ物体还能运动多远。

(完整版)高一物理牛顿运动定律单元测试(含答案)

高一物理牛顿运动定律单元测试 试卷满分100分，时间90分钟 一、单项选择题，每小题4分，共40分． 1．（多选）下述力、加速度、速度三者的关系中，正确的是（ ） A ．合外力发生改变的一瞬间，物体的加速度立即发生改变 B ．合外力一旦变小，物体的速度一定也立即变小 C ．合外力逐渐变小，物体的速度可能变小，也可能变大 D ．多个力作用在物体上，只改变其中一个力，则物体的加速度一定改变 2．在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷有瘪粒，为了将它们分离，农村的农民常用一种叫“风谷”的农具即扬场机分选，如 图所示，它的分选原理（ ） A ．小石子质量最大，空气阻力最小，飞的最远 B ．空气阻力对质量不同的物体影响不同 C ．瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞的最远 D ．空气阻力使它们的速度变化不同 3．跳伞运动员从静止在空中的直升飞机上下落，在打开降落伞之前做自由落体运动，打开降落伞之后做 匀速直线运动。则描述跳伞运动员的v -t 图象是下图中的（ ） 4．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是 （ ） A ．顾客始终受到三个力的作用 B ．顾客始终处于超重状态 C ．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D ．顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下 5．如图所示，一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮，绳的一端系一质量m =15㎏的重物，重物静止于地面上，有一质量m =10㎏的猴子，从绳子的另一端沿绳子向上爬.在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g =10m/s 2）（ ） A ．25m/s 2 B ．5m/s 2 C ．10m/s 2 v o t v o t v o t v o A B D C

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4) 一、选择题 1．如图所示，在水平地面上有一辆小车，小车内底面水平且光滑，侧面竖直且光滑。球A 用轻绳悬挂于右侧面细线与竖直方向的夹角为37°，小车左下角放置球B，并与左侧面接触。小车在沿水平面向右运动过程中，A与右侧面的弹力恰好为零。设小车的质量为M，两球的质量均为m，则（） A．球A和球B受到的合力不相等 B．小车的加速度大小为6m/s2 C．地面对小车的支持力大小为（M+m）g D．小车对球B的作用力大小为1.25mg 2．如图所示，质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂，A、B接触但无挤压。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g＝10 m/s2） A．12 N B．22 N C．25 N D．30N 3．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（） A．B．

C ． D ． 4．如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。当水平力F 作用于B 上，三物体可一起匀速运动，撤去力F 后，三物体仍可一起向前运动，设此时A 、B 间作用力为f 1，B 、C 间作用力为f 2，则f 1和f 2的大小为（ ） A ．f 1=f 2=0 B ．f 1=0，f 2=F C ．13 F f = ，f 2=2 3F D ．f 1=F ，f 2=0 5．下列单位中，不能．． 表示磁感应强度单位符号的是（ ） A ．T B ． N A m ? C ． 2 kg A s ? D ． 2 N s C m ?? 6．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1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m 2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 1tan m g k θ B ．压缩量为1tan m g k θ C ．伸长量为 1m g k tan θ D ．压缩量为 1m g k tan θ 7．如图所示，质量为10kg 的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用，则物体的加速度为（ ） A ．0 B ．2m/s 2，水平向右 C ．4m/s 2，水平向右 D ．2m/s 2，水平向左 8．下列对教材中的四幅图分析正确的是

专题 牛顿运动定律的综合应用

专题1牛顿运动定律的综合应用 动力学中的图象问题 1.常见的动力学图象及问题类型 2.解题策略——数形结合解决动力学图象问题 (1)在图象问题中，无论是读图还是作图，都应尽量先建立函数关系，进而明确“图象与公式”“图象与规律”间的关系；然后根据函数关系读取图象信息或描点作图。 (2)读图时，要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标轴包围的“面积”等所表示的物理意义，尽可能多地提取有效信息。 考向动力学中的v－t图象 【例1】(多选)(2015·全国Ⅰ卷，20)如图1甲，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出() 图1 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.物块沿斜面向上滑行的最大高度 解析由v－t图象可求物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a＝v0 t1 ，根据牛顿

第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ，即g sin θ＋μg cos θ＝v 0t 1。同理向下滑行时g sin θ－μg cos θ＝v 1t 1，两式联立得sin θ＝v 0＋v 12gt 1，μ＝v 0－v 12gt 1 cos θ，可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数，选项A 、C 正确；物块滑上斜面时的初速度v 0已知， 向上滑行过程为匀减速直线运动，末速度为0，那么平均速度为v 02，所以沿斜面向上滑行的最远距离为s ＝v 02t 1，根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高 度为s sin θ＝v 02t 1×v 0＋v 12gt 1 ＝v 0（v 0＋v 1）4g ，选项D 正确；仅根据v －t 图象无法求出物块的质量，选项B 错误。 答案 ACD 考向 动力学中的F －t 图象 【例2】 (多选)(2019·全国Ⅲ卷，20)如图2(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t ＝0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t ＝4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s 2。由题给数据可以得出( ) 图2 A.木板的质量为1 kg B.2 s ～4 s 内，力F 的大小为0.4 N C.0～2 s 内，力F 的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

高中物理必修一第四章--牛顿运动定律单元检测题及答案

高中物理必修一第四章--牛顿运动定律单元 检测题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第四章牛顿运动定律 一、选择题 1．下列说法中，正确的是( ) A．某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大 B．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大C．竖直上抛的物体抛出后能继续上升，是因为物体受到一个向上的推力D．物体的惯性与物体的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小 2．关于牛顿第二定律，正确的说法是( ) A．合外力跟物体的质量成正比，跟加速度成正比 B．加速度的方向不一定与合外力的方向一致 C．加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同 D．由于加速度跟合外力成正比，整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍 3．关于力和物体运动的关系，下列说法正确的是() A．一个物体受到的合外力越大，它的速度就越大 B．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化量就越大 C．一个物体受到的合外力越大，它的速度的变化就越快 D．一个物体受到的外力越大，它的加速度就越大 4．在水平地面上做匀加速直线运动的物体，在水平方向上受到拉力和阻力的作用，如果要使物体的加速度变为原来的2倍，下列方法中可以实现的是() A．将拉力增大到原来的2倍 1 B．阻力减小到原来的 2

C ．将物体的质量增大到原来的2倍 D ．将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍 5．竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10 m/s 2 的加速度，若推动力增大到2F ，则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)( ) A ．20 m/s 2 B ．25 m/s 2 C ．30 m/s 2 D ．40 m/s 2 6．向东的力F 1单独作用在物体上，产生的加速度为a 1；向北的力F 2 单独作用在同一个物体上，产生的加速度为a 2。则F 1和F 2同时作用在该物体上，产生的加速度( ) A ．大小为a 1－a 2 B ．大小为2 221＋a a C ．方向为东偏北arctan 1 2 a a D ．方向为与较 大的力同向 7．物体从某一高处自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示。在A 点物体开始与弹簧接触，到B 点物体的速度为0，然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是( ) A ．物体从A 下落到 B 的过程中，加速度不断减小 B ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度不断减小 C ．物体从A 下落到B 的过程中，加速度先减小后增大 D ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度先增大后减小 8．物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化的整个过程中，物体速度大小变化的情况是( ) A B

牛顿运动定律的综合应用试题整理

考点11 牛顿运动定律的综合应用考点名片 考点细研究：本考点是物理教材的基础，也是历年高考必考的内容之一，其主要包括的考点有：(1)超重、失重；(2)连接体问题；(3)牛顿运动定律的综合应用、滑块滑板模型、传送带模型等。其中考查到的如：2015年全国卷Ⅰ第25题、2015年全国卷Ⅱ第25题、2015年海南高考第9题、2014年北京高考第8题、2014年四川高考第7题、2014年大纲卷第19题、2014年江苏高考第5题、2014年福建高考第15题、2013年浙江高考第17题和第19题、2013年广东高考第19题、2013年山东高考第15题等。 备考正能量：牛顿运动定律是历年高考的主干知识；它不仅是独立的知识点，更是解决力、电动力学综合问题的核心规律。可单独命题(选择题、实验题)，也可综合命题(解答题)。高考对本考点的考查以对概念和规律的理解及应用为主，试题难度中等或中等偏上。 一、基础与经典 1．小明家住十层，他乘电梯从一层直达十层。则下列说法正确的是( ) A．他始终处于超重状态 B．他始终处于失重状态 C．他先后处于超重、平衡、失重状态 D．他先后处于失重、平衡、超重状态 答案 C 解析小明乘坐电梯从一层直达十层过程中，一定是先向上加速，再向上匀速，最后向上减速，运动过程中加速度方向最初向上，中间为零，最后加速度方向向下，因此先后对应的状态应该是超重、平衡、失重三个状态，C正确。

2．如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度—时间图象可能是图中的( ) 答案 A 解析放上小木块后，长木板受到小木块施加的向左的滑动摩擦力和地面向左的滑动摩擦力，在两力的共同作用下减速，小木块受到向右的滑动摩擦力作用，做匀加速运动，当两者速度相等后，可能以共同的加速度一起减速，直至速度为零，共同减速时的加速度小于木板刚开始运动时的加速度，故A正确，也可能物块与长木板间动摩擦因数较小，达到共同速度后物块相对木板向右运动，给木板向右的摩擦力，但木板的加速度也小于刚开始运动的加速度，B、C错误；由于水平面有摩擦，故两者不可能一起匀速运动，D错误。 3．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则( )

高中物理必修一《牛顿运动定律》单元测试题(含答案)

高中物理必修一《牛顿运动定律》单元测试题高一物理阶段性复习质量检测一 难度适中 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。 2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。 第一卷（选择题，共40分） 一、选择题(本大题共10个小题，每小题4分，共计40分，每小题至少一个答案正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．下面说法正确的是( ) A．惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质 B．物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质 C．物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态因而就无惯性 D．惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关 2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( ) A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用 B．某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关 C．在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和 D．物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致 3．人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷，但是如果人穿着滑雪板在上面走却不容易下陷．下列说法中正确的是()

A．赤脚时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力 B．赤脚时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力 C．穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力 D．穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力 4．小军在校秋季运动会上跳过了1.8 m的高度，夺得了男子组跳高冠军，则小军( ) A．在下降过程中处于失重状态 B．离地后的上升过程中处于超重状态 C．起跳过程中，地面对他的平均支持力大于他受到的重力 D．起跳过程中，地面对他的平均支持力小于他受到的重力 5．两汽车的质量m1＜m2，行驶的速度v1＞v2，两汽车与路面的动摩擦因数相同，关闭发动机后，两辆汽车行驶的时间分别为t1、t2，则t1与t2的关系为() A．t1＞t2B．t1＜t2 C．t1＝t2D．不能确定 6．如图所示，在光滑的水平地面上，以水平恒力F拉动小车和木块一起作无相对滑动的加速运动．若小车的质量是M，木块的质量是m，力的大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间的动摩擦因数是μ.对于这个过程，某些同学用了以下4个式子来表示木块受到的摩擦力的大小，则正确的是() A．μma B．μmg C．Ma D．F－Ma 7．如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度大小分别是() A．a P＝g a Q＝g

牛顿运动定律的应用

第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1．考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象，掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位，了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高，属于 Ⅱ级要求，主要涉及 到两种典型的动力学 问题，特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况：首先要确定研究对象，对物体进行受力分析，作出受力图，建立坐标系，进行力的正交分解，然后根据牛顿第二定律求加速度a，再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮，一条不可伸长的轻

绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连，细绳处于伸直状态，物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ，物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1，物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放，直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.（g=10m/s 2） [解析]对B 研究，由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理，对A ：T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =；11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后，A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ；2 1a v t = 解得：s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取，在B 着地之前，B 处于失重状态，千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前，我们也可以把A 、B 视为一整体，根据牛顿第二定律求加速度，同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多

高考物理牛顿运动定律基础练习题

高考物理牛顿运动定律基础练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，质量M=0．4kg 的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0．5m ，某时刻另一质量m=0．1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m ／s 的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0．2，重力加速度g=10m ／s 2，小滑块始终未脱离长木板。求： (1)自小滑块刚滑上长木板开始，经多长时间长木板与竖直挡板相碰； (2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。 【答案】（1）1.65m （2）0.928m 【解析】 【详解】 解：(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒： 解得： 对长木板： 得长木板的加速度： 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度： 解得： 长木板位移： 解得： 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得： (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒： 最终两者的共同速度： 小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离： 2．某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型，如图所示。水平面左端A 处有一固定挡板，连接一轻弹簧，右端B 处与一倾角37o θ=的传送带平滑衔接。传送带BC 间距 0.8L m =，以01/v m s =顺时针运转。两个转动轮O 1、O 2的半径均为0.08r m =，半径

O 1B 、O 2C 均与传送带上表面垂直。用力将一个质量为1m kg =的小滑块（可视为质点）向左压弹簧至位置K ，撤去外力由静止释放滑块，最终使滑块恰好能从C 点抛出（即滑块在C 点所受弹力恰为零）。已知传送带与滑块间动摩擦因数0.75μ=，释放滑块时弹簧的弹性势能为1J ，重力加速度g 取210/m s ，cos370.8=o ，sin 370.6=o ，不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。求： （1）滑块到达B 时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间 （2）滑块在水平面上克服摩擦所做的功 【答案】（1）1s （2）0.68J 【解析】 【详解】 解：(1)滑块恰能从C 点抛出，在C 点处所受弹力为零，可得：2 v mgcos θm r = 解得： v 0.8m /s = 对滑块在传送带上的分析可知：mgsin θμmgcos θ= 故滑块在传送带上做匀速直线运动，故滑块到达B 时的速度为：v 0.8m /s = 滑块在传送带上运动时间：L t v = 解得：t 1s = (2)滑块从K 至B 的过程，由动能定理可知：2f 1 W W mv 2 -=弹 根据功能关系有： p W E =弹 解得：f W 0.68J = 3．如图所示.在距水平地面高h =0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量m =0.80kg 的木块B ，桌面的另一端有一块质量M =1.0kg 的木块A 以初速度v 0=4.0m/s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80s 与B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上，木块B 离开桌面后落到地面上的D 点．设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D 点距桌面边缘的水平距离s =0.60m ，木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g =10m/s 2．求：

高一物理《牛顿运动定律》单元检测(试题+答卷+答案).doc

高一物理《牛顿运动定律》单元检测 时间：100分钟满分：100分 一、选择题:每小题只有一个选项是正确的，每题4分, 共48分。 1. 下列单位中，属于国际单位制中的基本单位的是（） ①米；②牛顿；③秒；④焦耳；⑤瓦特；⑥千克；⑦米/秒2. A．都是 B．只有①②③是 C．只有①③⑥是 D．只有②④⑦是 2. 当作用在物体上的合外力不为零时，则（） A. 物体的速度一定越来越大 B．物体的速度一定越来越小 C．物体的速度将有可能不变 D．物体的速度一定要发生改变 3.一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房 顶,要设计好房顶的坡度. 设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么，图中所示的四种情况中符合要求的是（） 15°30°45°60° A B C D 4. 一物体在光滑水平面上受三个水平力作用处于静止状态, 已知其中的一个 力F方向向东, 保持其余两个力不变, 把F逐渐减小到零后, 又逐渐恢复到原来的值, 在这个过程中（） ①物体的加速度方向先向西, 后向东, 最后加速度的大小变为零 ②物体的加速度方向向西, 加速度的大小先增大后减小 ③物体的速度先增加, 后减小, 最后变为零 ④物体的速度增大到某一值后, 做匀速直线运动

C．只有①④正确 D．只有②④正确 5. 用3 N的水平恒力,使水平面上一质量为2kg的物体,从静止开始运动。在2 s内通过的位移是2m, 则物体的加速度大小和所受摩擦力的大小分别是 A．0.5 m / s2，2 N B．1 m / s2，1 N C．2 m/ s2，0.5 N D．1.5 m / s2，0 6. 如图，轻质弹簧一端固定一端自由, 置于光滑水平面上, 一物体以速度v 匀速向左, 从它接触弹簧开始到把弹簧压缩到最短的过程中(不超过弹簧 的弹性限度)，下列说法中不．正确 ．．的是( ) A．物体的加速度越来越大 B．物体做变减速运动 C．物体的速度越来越小 D．物体做匀速运动 7. 设洒水车的牵引力不变，所受阻力跟车重成正比，洒水车在平直公路上行驶，原来是匀速的，开始洒水后，它的运动情况将（） A．继续做匀速运动B．变为做匀加速运动 C. 变为做变加速运动 D．变为做匀减速运动 8. 某物体由静止开始运动，它所受到的合外力方向不变，大小随时间变化的 规律如图所示，则在0～t0这段时间，下列说法正确 ．．的是( ) A．物体做匀加速直线运动 B．物体在t＝0时刻加速度最大 C．物体在t0时刻速度最大，而加速度为零 D．物体作变加速运动，运动速度越来越大 9. 在升降机中挂一个弹簧秤, 下吊一个小球, 如图, 当升降机静止时, 弹簧伸长4 cm. 当升降机运动时弹簧伸长2 cm, 若弹簧秤质量不计, 则升降机的运动情况可能是( ) ①以1 m/s2的加速度下降 ②以4.9 m/s2的加速度减速上升

牛顿运动定律的综合应用

3-4专题：牛顿运动定律的综合应用 一、选择题 1．(2012·江西南昌)如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m 的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60kg ，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s ，g 取10m/s 2，那么( ) A ．该消防队员加速与减速过程的时间之比为1 ∶2 B ．该消防队员加速与减速过程的时间之比为2 ∶1 C ．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1 ∶7 D ．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2 ∶7 [答案] AC [解析] 由v ＝a 1t 1，v ＝a 2t 2，联立解得t 1 ∶t 2＝1 ∶2，A 正确，B 错误；由t 1＋t 2＝3s 可得t 1＝1s ，t 2＝2s ，由L ＝v (t 1＋t 2)2可知v ＝8m/s ，a 1＝8m/s 2，a 2＝4m/s 2。由mg －f 1＝ma 1， mg －f 2＝－ma 2，得f 1 ∶f 2＝1 ∶7，C 正确，D 错误。 2．(2012·辽宁大连)如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点，与竖直墙壁相切于A 点，竖直墙壁上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°，C 是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻，a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M 点；c 球由C 点自由下落到M 点；则( )

A ．a 球最先到达M 点 B ．b 球最先到达M 点 C ．c 球最先到达M 点 D ．a 球最后到达M 点 [答案] C [解析] 由几何关系可得，A 、C 两点等高且OM 的长度等于圆环的半径R ，所以BM 的长度为2R ，AM 的长度为2R ，a 球的加速度大小为g sin45°，b 球的加速度大小为g sin60°，c 球的加速度大小为g ，由x ＝1 2at 2得t ＝ 2x a ，结合三个小球加速度大小的表达可得，c 球最先到达M 点，故选项C 正确。 3．(2012·泉州五校质检)如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a 、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F fa ≠0，b 所受摩擦力F fb ＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( ) A ．F fa 大小不变 B ．F fa 方向改变 C ．F fb 仍然为零 D ．F fb 方向向右 [答案] AD [解析] 系统初始处于平衡状态，当剪断右侧细线后，细绳弹力可发生突变，而弹簧上弹力不可突变。故b 此时只受弹簧向左弹力，相对地面有向左运动趋势和地面间存在向右摩擦力，D 正确；而a 物体由于所受弹力不变，故其受力情况不改变，F fa 大小方向均不变，A 对。 4．(2012·长沙模拟)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正

人教版物理必修一试题第四章牛顿运动定律单元质量评估(四)

高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 单元质量评估(四) 第四章 (90分钟 100分) 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分) 1.有关惯性大小的下列叙述中,正确的是( ) A.物体跟接触面间的摩擦力越小,其惯性就越大 B.物体所受的合力越大,其惯性就越大 C.物体的质量越大,其惯性就越大 D.物体的速度越大,其惯性就越大 2.下列说法正确的是( ) A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

3.如图所示,重10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,现给物体施加水平向右的拉力F,其大小为20 N,则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g=10 m/s2)( ) A.1 N,20 m/s2 B.0,21 m/s2 C.1 N,21 m/s2 D.条件不足,无法计算 4.(2013·攀枝花高一检测)某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个重为20 N的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系,如图乙所示。以下根据图像分析得出的结论中正确的是( ) A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态 B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态 C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层 D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层

人教版物理必修一试题《牛顿运动定律》单元检测A

《牛顿运动定律》单元检测A 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的） 1．下面说法中正确的是（）A．力是物体产生加速度的原因 B．物体运动状态发生变化，一定有力作用在该物体上 C．物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向总是一致的 D．物体受外力恒定，它的速度也恒定 2．有关惯性大小的下列叙述中，正确的是（）A．物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大 B．物体所受的合力越大，其惯性就越大 C．物体的质量越大，其惯性就越大 D．物体的速度越大，其惯性就越大 3．下列说法中正确的是（）A．物体在速度为零的瞬间，它所受合外力一定为零 B．物体所受合外力为零时，它一定处于静止状态 C．物体处于匀速直线运动状态时，它所受的合外力可能是零，也可能不是零 D．物体所受合外力为零时，它可能做匀速直线运动，也可能是静止 4．马拉车由静止开始作直线运动，以下说法正确的是（）A．加速前进时，马向前拉车的力，大于车向后拉马的力

B ．只有匀速前进时，马向前拉车和车向后拉马的力大小才相等 C ．无论加速或匀速前进，马向前拉车与车向后拉马的力大小都是相等的 D ．车或马是匀速前进还是加速前进，取决于马拉车和车拉马这一对力 5．如图1所示，物体A 静止于水平地面上，下列说法中正确的是 （） A ．物体对地面的压力和重力是一对平衡力 B ．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力 C ．物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力 D ．物体受到的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力 6．物体在合外力F 作用下，产生加速度a ，下面说法中正确的是 （） A ．在匀减速直线运动中，a 与F 反向 B ．只有在匀加速直线运动中，a 才与F 同向 C ．不论在什么运动中，a 与F 的方向总是一致的 D ．以上说法都不对 7．在光滑水平面上运动的木块，在运动方向受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外 力作用时，木块将作（） A ．匀减速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．速度逐渐减小的变加速运动 D ．速度逐渐增大的变加速运动 8．火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回车上原处，这 是因为 （） A ．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动 B ．人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动 C ．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短， 偏后距离太小，不明显而已 D ．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度 9．人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是 （） A ．人对地球的作用力大于地球对人的引力 B ．地面对人的作用力大于人对地面的作用力 图1

牛顿运动定律综合应用

牛顿运动定律综合应用 整体法与隔离法 1.物体A 、B 放在光滑的水平地面上，其质量之比m A ∶m B ＝2∶1。现用水平3 N 的拉力作用在物体A 上，如图所示，则A 对B 的拉力大小等于( ) A.1 N B.1.5 N C.2 N D.3 N 2.如图所示，光滑水平面上的小车，在水平拉力F 的作用下，向右加速运动时，物块与竖直车厢壁相对静止，不计空气阻力。若作用在小车上的水平拉力F 增大，则( ) A.物块受到的摩擦力不变 B.物块受到的合力不变 C.物块可能相对于车厢壁滑动 D.物块与车厢壁之间的最大静摩擦力不变 动力学中的临界和极值问题 3.倾角为θ＝45°、外表面光滑的楔形滑块M 放在水平面AB 上，在滑块M 的顶端O 处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为m ＝55 kg ，当滑块M 以a ＝2g 的加速度向右运动时，细线拉力的大小为(g 取10 m/s 2)( ) A.10 N B.5 N C. 5 N D.10 N 4.如图所示，质量为M 的滑块A 放置在光滑水平地面上，A 的左侧面有一个圆心为O 、半径为R 的光滑四分之一圆弧面。当用一水平向左的恒力F 作用在滑块A 上时，一质量为m 的小球B (可视为质点)在圆弧面上与A 保持相对静止，且B 距圆弧面末端Q 的竖直高度 H ＝R 3 。已知重力加速度大小为g ，则力F 的大小为( )

A. 5 3Mg B. 5 2Mg C. 5 3(M＋m)g D. 5 2(M＋m)g 图象应用 5.一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在高空某处后，空降特战兵从机舱中跳下，设空降特战兵沿直线运动，其速度—时间图象如图甲所示，当速度减为零时特战兵恰好落到地面。已知空降特战兵的质量为60 kg。设降落伞用8根对称的绳悬挂空降特战兵，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示。不计空降特战兵所受的阻力。则空降特战兵(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)() A.前2 s处于超重状态 B.从200 m高处开始跳下 C.落地前瞬间降落伞的每根绳对特战兵的拉力大 小为125 N D.整个运动过程中的平均速度大小为10 m/s 6.(多选)如图甲，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出() 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.物块沿斜面向上滑行的最大高度 7.(多选)如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O 点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g取 10 m/s2。下列选项中正确的是()