2019届高考物理一轮复习：第三章牛顿运动定律课时作业8

第一讲牛顿第一定律牛顿第三定律[A组·基础题]一、单项选择题1．关于牛顿第一定律的说法中，正确的是( )A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此，物体在不受力时才有惯性D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因解析：根据牛顿第一定律，物体在任何时候都有惯性，故选项C错;不受力时惯性表现为使物体保持静止状态或匀速直线运动状态，故选项A错;牛顿第一定律还揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，所以选项D正确;牛顿第一定律并不能反映物体惯性的大小,故选项B错．答案:D2．（2017·山东枣庄八中期中)在“鸟巢欢乐冰雪季"期间，花样滑冰中的男运动员托举着女运动员一起滑行，对于此情景，下列说法正确的是( ）A．由于男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,所以男运动员对女运动员的支持力大于女运动员受到的重力B．男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力C．女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力D．男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力解析:男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,在水平面内运动，竖直方向没有加速度，所以男运动员对女运动员的支持力等于女运动员受到的重力，故A错误．男运动员除了受到重力、冰面对他的支持力外，还受到女运动员对他的压力，三个力平衡，故B错误．女运动员对男运动员的压力与男运动员对女运动员的支持力，是一对作用力和反作用力，故C错误．男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力,故D正确．答案:D3.如图所示,物块P与木板Q叠放在水平地面上，木板Q对物块P的支持力的反作用力是( ）A．物块P受到的重力B．地面对木板Q的弹力C．物块P对木板Q的压力D．地球对木板Q的吸引力解析：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反,作用在同一条直线上，所以Q对P的支持力的反作用力是P对Q的压力,选项C正确．答案：C4.(2017·江西上饶横峰中学月考）有人设计了一种交通工具,在平板车上装了一个电风扇,风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动,如图所示．对于这种设计，下列说法正确的是（)A．根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运动B．根据牛顿第三定律，这种设计不能使小车运动C．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运动D．以上说法均不正确解析：风扇向前吹出风时，风扇也受到风给的反作用力,方向向后,同时风给风帆一个向前的力;也就是说小车受到风帆给的一个向前的力，还有风扇给的一个向后的力，大小相等，方向相反,风帆和风扇都是小车的一部分,所以小车受到的合力为零，小车不能运动，所以可以通过牛顿第三定律来说明，故选B。

课时作业 10[双基过关练]1．(2020·江苏卷，9)(多选)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )A ．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B ．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C ．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D ．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：鱼缸相对于桌布向左运动，故桌布对鱼缸的摩擦力向右，选项A 错误；因为鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则鱼缸受到桌布和桌面的摩擦力相等，对鱼缸的运动而言，从静止加速到一定速度再减速到零，两个阶段的运动时间相等，选项B 正确；滑动摩擦力和物体间的正压力有关，与拉力无关，所以增大拉力，摩擦力不会变化，选项C 错误；若减小拉力，则桌布运动的加速度将减小，桌布与鱼缸间的相对速度减小，桌布从鱼缸下拉出的时间将增长，鱼缸相对桌面的位移增大，所以鱼缸有可能滑出桌面，选项D 正确．答案：BD2．光滑水平面上停放着质量M ＝2 kg 的平板小车，一个质量为m ＝1 kg 的小滑块(视为质点)以v 0＝3 m/s 的初速度从A 端滑上小车，如图所示．小车长l ＝1 m ，小滑块与小车间的动摩擦因数为μ＝0.4，取g ＝10 m/s 2，从小滑块滑上小车开始计时，1 s 末小滑块与小车B 端的距离为( )A ．1 mB ．0C ．0.25 mD ．0.75 m解析：设最终小滑块与小车速度相等，小滑块的加速度a 1＝μmg m ＝μg，小车加速度a 2＝μmgM，则v ＝v 0－a 1t 0，v ＝a 2t 0，联立解得t 0＝0.5 s<1 s ，v ＝1 m/s,0.5 s 后小滑块与小车以共同的速度做匀速直线运动．则在0～0.5 s 时间内小滑块位移x 1＝v 0＋v 2t 0＝1 m ，小车位移x 2＝v2t 0＝0.25 m ，小滑块与小车B端的距离d ＝l ＋x 2－x 1＝0.25 m ，C 项正确．答案：C3．(2020·锦州模拟)(多选)如图所示，水平传送带A 、B 两端相距s ＝3.5 m ，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A 端的瞬时速度v A ＝4 m/s ，到达B 端的瞬时速度设为v B .下列说法中正确的是( )A ．若传送带不动，vB ＝3 m/sB ．若传送带逆时针匀速转动，v B 一定等于3 m/sC ．若传送带顺时针匀速转动，v B 一定等于3 m/sD ．若传送带顺时针匀速转动，v B 有可能等于3 m/s解析：若传送带不动，物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，匀减速直线运动的加速度大小a ＝μg＝1 m/s 2，根据v 2B －v 2A ＝－2ax ，解得vB ＝3 m/s.故A 正确；若传送带逆时针转动，物块滑上传送带做匀减速直线运动，由于滑块所受的滑动摩擦力与传送带静止时相同，则加速度与传送带静止时也相同，到达B 点的速度大小一定等于3 m/s.故B 正确；若传送带顺时针匀速转动，若传送带的速度小于3 m/s ，物块滑上传送带做匀减速直线运动，加速度与传送带静止时也相同，则到达B 点的速度等于3 m/s.故C 错误、D 正确．答案：ABD4．(2020·江西一模)一水平传送带以2.0 m/s 的速率顺时针传动，水平部分长为2.0 m ，其右端与一倾角为θ＝37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4 m ，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，试问：(1)物块到达传送带右端的速度大小；(2)物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度．(sin37°＝0.6，g 取10 m/s 2)解析：(1)物块在传送带上先做匀加速直线运动，有μmg＝ma 1，可得a 1＝2 m/s 2，物块与传送带速度相等时所用时间t ＝va 1＝1 s ，此时物块运动的位移为x 1＝12a 1t 2＝1 m<2 m ，故在到达传送带右端前物块已经与传送带达到共同速度，速度大小为2 m/s. (2)物块以速度v 0＝2 m/s 滑上斜面，则有－mg sinθ＝ma 2，a 2＝－6 m/s 2，物块速度为零时沿斜面运动的距离x 2＝0－v 202a 2＝0－4－12 m ＝13m ，由于x 2<0.4 m ，所以物块未到达斜面顶端， 物块上升的最大高度h max ＝x 2sinθ＝0.2 m. 答案：(1)2 m/s (2)不能 0.2 m [能力提升练]5．(2020·河北沧州一中模拟)如图甲所示，长度为L ＝1.2 m 的木板A 放在水平地面上，小物块B(可视为质点)放在木板A 的最右端，A 、B 质量均为m ＝5 kg ，A 与地面间以及A 与B 间均是粗糙的，开始A 、B 均静止．现用一水平恒力F 作用在A 上，经一段时间，撤掉恒力F ，结果B 恰好不从A 上掉下，A 、B 最后阶段的v －t 图象如图所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从加上恒力的瞬间开始计时，g 取10 m/s 2.求：(1)A 与地面间的动摩擦因数μ1和A 与B 间的动摩擦因数μ2； (2)恒力F 的大小和恒力F 作用的时间．解析：(1)题图乙表示A 、B 共速后的运动情况，此过程中设A 、B 的加速度大小分别为a A3、a B3，由题图乙可知，a A3＝4 m/s 2，a B3＝2 m/s 2，根据牛顿第二定律，对B 有μ2mg ＝ma B3， 对A 有2μ1mg －μ2mg ＝ma A3， 解得μ1＝0.3，μ2＝0.2.(2)开始运动时，物块B 在木板A 上相对木板A 滑动，对B 有μ2mg ＝ma B1，得a B1＝2 m/s 2， 对A 有F －2μ1mg －μ2mg ＝ma A1， 对F 作用的时间为t 1，撤去恒力后，经时间t 2，二者获得的共同速度为v ，对A 有2μ1mg ＋μ2mg ＝ma A2，得a A2＝8 m/s 2，v ＝a A1t 1－a A2t 2，对B 有a B2＝a B1＝2 m/s 2，v ＝a B2(t 1＋t 2)，A 的位移x A ＝12a A1t 21＋a A1t 1t 2－12a A2t 22，高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律__牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。

(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。

(×)(3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。

(×)(4)物体的惯性越大，运动状态越难改变。

(√)(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。

(×)(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。

(√)(1)伽利略利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。

(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。

突破点(一) 牛顿第一定律的理解1．对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。

(2)揭示力的本质：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。

2．惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。

(2)物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。

惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。

3．与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。

[题点全练]1．(2018·三明检测)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。

在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法。

理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，如图所示。

①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动。

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课时规范练9 牛顿运动定律的综合应用基础巩固组1.(多选)(超重、失重)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力（)A.t=2 s时最大B.t=2 s时最小C.t=8。

5 s时最大D。

t=8。

5 s时最小答案AD解析在时间轴的上方,表示加速度向上,此时处于超重状态,在时间轴的下方,表示加速度向下，此时处于失重状态，对地板的压力减小,在t=2 s时向上的加速度最大，此时对地板的压力最大,所以A正确;在t=8。

5 s时具有向下的最大的加速度，此时对地板的压力最小,所以D正确；故选AD.2.(多选)(超重、失重）如图,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解析当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式F f=μF N可知物体与斜面间的摩擦力增大,故A错误,B正确；设斜面的倾角为θ,物体的质量为m，当匀速运动时有mg sin θ=μmg cos θ，即sin θ=μcos θ。

开卷速查规范特训课时作业实效精练开卷速查(十一)实验：验证牛顿运动定律A组基础巩固1．关于验证牛顿第二定律的实验，下列说法中符合实际的是()A．通过对同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过对保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过对保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系解析：由于实验中有三个量同时变化，在研究过程中采用控制变量法，通过对保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，可以归纳出加速度、力二者之间的关系，再通过对保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，可以得出加速度、质量二者之间的关系，所以D项正确．答案：D图11－12．[2012·安徽卷]图11－1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是__________．A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动．从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是__________．A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD．M＝400 g，m＝20 g、40g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)图11－2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：s AB＝4.22 cm、s BC＝4.65 cm、s CD＝5.08 cm、s DE ＝5.49 cm、s EF＝5.91 cm，s FG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度a＝__________ m/s2(结果保留2位有效数字)．图11－2解析：(1)小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力．木板对小车的摩擦力和细线拉力的作用．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，因此应把木板的一端垫起适当的高度，以使重力、支持力、纸带的拉力和摩擦力的合力为零，即小车做匀速运动，因此在进行这一操作时，不应挂砂桶，小车应连接纸带，A、C项错误，B项正确．(2)由于绳子的拉力不易测量，本实验中砂和砂桶的总重力来代替绳的拉力，而砂桶做加速运动，设加速度大小为a，则T＝m(g－a)，当砂桶的加速度很小时，T近似等于mg，因此实验中应控制实验条件，使砂桶的加速度很小．只有当小车的质量远大于砂和砂桶的总质量时，小车和砂桶的加速度才很小，绳的拉力才近似等于砂和砂桶的总重力，C项正确．(3)相邻两计数点间的时间T＝0.1 s，由Δx＝aT2可得a＝(s FG＋s EF＋s DE)－(s CD＋s BC＋s AB)，代入数据解得a＝0.42 m/s2.(3T)2答案：(1)B(2)C(3)0.42B组能力提升3．[2014·江苏省淮安市楚州中学测试]用如图11－3甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．甲图11－3(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是__________________________．(2)图11－3乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a-F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)A．该修正方案可以避免a-F图线的末端发生弯曲B．该修正方案要避免a-F图线的末端发生弯曲的条件是M≫mC．该修正方案画出的a-F图线的斜率为1 MD．该修正方案画出的a-F图线的斜率为1 (M＋m)答案：(1) 平衡小车运动中所受的摩擦阻力(2) 0.99或1.0(3)AD4．[2014·四川省成都外国语学校月考]如图11－4所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有砂子，砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子质量)记为m，小车的总质量(包括小车、盒子及盒内砂子质量)记为M.图11－4(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些砂子，装入砂桶中，称量并记录砂桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带上计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的砂子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a-F图象，图象是一条过原点的直线．①a-F图线斜率的物理意义是___________________________．②你认为把砂桶的总重力mg当做合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”);③本次实验中，是否应该满足M≫m这样的条件？答：________(填“是”或“否”)；理由是________________________________________________．(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内砂子质量m 不变，在盒子内添加或去掉一些砂子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的砂子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a 为纵轴，应该以________的倒数为横轴．解析：(1)将车内的砂子转移到桶中，就保证了M ＋m 不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，a ＝F M ＋m ＝mg M ＋m，可见a -F 图象斜率的物理意义是1M ＋m.系统的合外力就等于所悬挂砂桶的重力mg ，不必满足M ≫m 这样的条件．(2)向小车内添加或去掉部分砂子，是改变系统的总质量M ＋m ，而系统的合外力仍等于所悬挂砂桶的重力mg ，保证了合外力不变．所以用图象法处理数据时，以加速度a 为纵轴，应该以M ＋m 倒数为横轴．答案：(1)①1M ＋m②合理 ③否，因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg(2)M ＋mC 组 难点突破5．[2014·山东省烟台莱州一中阶段测试]某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关．实验室提供如下器材：A ．表面光滑的长木板(长度为L )，B ．小车，C ．质量为m 的钩码若干个，D ．方木块(备用于垫木板)，E ．米尺，F ．秒表.第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系．实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t ，就可以由公式a ＝________求出a .某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间________(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为________．第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系．实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h ，求出倾角α的正弦值sin α＝h L .某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如图11－5，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g ＝________m/s 2.进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为________．图11－5答案：2L t2 不改变 斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关 10 a＝g sinα名师心得拱手相赠教学积累资源共享测定动摩擦因数的三种方法1．将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量当物体在水平面或斜面上做匀变速直线运动时，若能测出物体的加速度，则根据物体的受力情况和牛顿第二定律就可求出动摩擦因数．【例1】[2012·江苏高考]为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图3－1所示的装置进行实验．实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面．将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据．图3－1(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．请提出两个解决方法____________________________，__________________________.(2)请根据表中的实验数据作出s-h关系的图象.图3－2(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40 kg、M＝0.50 kg.根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大\”或“偏小\”)解析：(1)为使A不撞到滑轮，应设法减小B落地瞬间A的速度，因而可以减小B的质量；增加细线的长度或增大A的质量；降低B的起始高度．(2)如图3－3图3－3(3)木块由P至O过程，对A、B由牛顿第二定律得：Mg－μmg＝(M＋m)a1又v2＝2a1h木块由O至Q过程，对A由牛顿第二定律得：μmg＝ma2又：v2＝2a2s解得：sh ＝Mμ－m M＋m由图象得：sh＝1解得：μ＝0.4(4)考虑到滑轮的摩擦力作用，实验中要克服滑轮的摩擦力做功，造成实验结果偏大．答案：(1)减小B的质量；增加细线的长度(或增大A的质量；降低B 的起始高度)(2)见解析图(3)0.4(4)偏大2．将动摩擦因数的测量转化为角度的测量图3－4如图3－4所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点停止．已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为x，设滑块在B处无机械能损失，斜面和水平面与小滑块间的动摩擦因数相同，则由动能定理得mgh－μmg cosα·x1－μmgx2＝0，即mgh－μmgx＝0，解得μ＝hx＝tanθ.从计算结果可以看出，只要测出θ角，就可以计算出动摩擦因数．图3－5【例2】在测定动摩擦因数的实验中，器材是各部分材质相同的木质轨道(如图3－5所示，其倾斜部分与水平部分平滑连接，水平部分足够长)、小铁块、两个图钉、细线、量角器．完成下列实验步骤：(1)使小铁块从轨道上A点由静止滑下，记下小铁块在水平轨道上________时的位置B；(2)用图钉把细线____________________________________________；(3)用量角器测量_____________________________________________；(4)小铁块与轨道间的动摩擦因数表示为________．解析：(1)使小铁块从轨道上A点由静止滑下，记下小铁块在水平轨道上静止时的位置B；(2)用图钉把细线拉紧固定在A、B两点间；(3)用量角器测量细线与水平轨道间的夹角θ；(4)小铁块与轨道间的动摩擦因数表示为μ＝tanθ.答案：见解析3．将研究运动物体转化为研究静止物体当两个物体间存在相对滑动，且一个物体处于静止或匀速直线运动状态，则可应用平衡条件求出摩擦力的大小和正压力的大小，从而求出动摩擦因数．常规方法是研究匀速直线运动的物体，但匀速直线运动的实现比较困难．若转化为研究静止的物体，则实验效果要好得多．【例3】 [2013·长沙模拟](1)在一次课外探究活动中，某同学用如图3－6甲所示的装置测量放在水平光滑桌面上的铁块A 与长金属板B 间的动摩擦因数，已测出铁块A 的质量为1 kg ，金属板B 的质量为0.5 kg.用水平力F 向左拉金属板B ，使其向左运动，稳定时弹簧测力计示数如图所示(已放大)，则A 、B 间的动摩擦因数μ＝________.(g 取10 m/s 2)(2)将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打下一些计数点，测最后的结果如图3－6乙所示，图中几个相邻计数点的时间间隔为0.1 s ．由此可知水平力F ＝________ N.甲乙图3－6解析：(1)弹簧测力计的示数为2.50 N ，对A 由平衡条件得F f ＝2.50 N ，又有F f ＝μm A g ，解得μ＝F f m A g ＝2.501×10＝0.25. (2)由逐差法可得a ＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)9T 2＝(7.50＋9.51＋11.49)×10－2－(1.50＋3.49＋5.51)×10－29×0.12 m/s 2 ＝2.0 m/s 2，由牛顿第二定律得F －F f ＝m B a ，解得F ＝3.5 N.答案：(1)0.25 (2)3.5。

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第3讲牛顿运动定律的综合应用［课时作业］单独成册方便使用[基础题组］一、单项选择题1．(2018·四川乐山高三一诊)某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动，并在下表中记录了几个特定时刻体重秤的示数（表内时刻不存在先后顺序),若已知t0时刻电梯处于静止状态，则时间t0t1t2t3体重秤示数(kg)45.050。

040。

045.0A.t1B．t2时刻电梯可能向上做减速运动C．t1和t2时刻电梯运动的方向相反D．t3时刻电梯处于静止状态解析:超重和失重时物体的重力和质量是不变的，只是对悬挂物的压力或者支持力变化了,故A错误；t2时刻物体处于失重状态，电梯的加速度方向向下，可能向上做减速运动，选项B正确；t1时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上，所以t1和t2时刻电梯的加速度方向相反，但是速度不一定相反,选项C错误；t3时刻电梯受力平衡，可能保持静止,也可能做匀速直线运动，故D错误．答案:B2．(2018·湖南长沙模拟)“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，此人在蹦极过程中最大加速度约为（）A．g B．2gC．3g D．4g解析：“蹦极”运动的最终结果是人悬在空中处于静止状态,此时绳的拉力等于人的重力，由图可知,绳子拉力最终趋于恒定时等于重力,即错误!F0＝mg，则F0＝错误!mg。

课时作业 8如图，在匀强电场中，悬线一端固定于地面，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态．忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做．匀速直线运动．变加速直线运动本题考查力与运动的关系．在悬线断裂前，小球受重力、电场力和悬线拉力作用两个小球之间连接一个质量不计的弹簧，球紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤．如图所示，弹簧的一端固定在天花板上，另一端连一质量的物体，秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止，＝10 m/s2)(的瞬间，物体和秤盘所受向上的合外力为如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆的圆周上，如图所示，一质量m＝0.20 kg的滑块斜面的顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端时速度大小v，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，两小球分别连在另一根竖直弹簧两端，开始时两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，，a B＝0质量不可忽略的小球与轻质弹簧相连，45°.弹簧下端固定于杆上，初始系统静止，现在将系统以加速度( )．静止时，弹簧的弹力等于小球重力的一半．加速时，弹簧的形变量是静止时的2倍根据力的平衡，当系统静止时，小球受弹簧的弹力大小cos45°＝22mg，与弹簧弹力大小相等，向右做匀加速运动时，对小球受力分析如图，则可知此时弹簧弹力为0.8，g取10 m/s)冲上避险车道时速度的大小；在避险车道上所受摩擦阻力是车重的多少倍？设货车加速阶段的加速度大小为a1，冲上避险车道时速度为t1，得v1＝35 m/s.(2)设货车在避险车道上的加速度大小为a2，货车在避险车道上所受阻力为车重的k倍，则有：mg sin53°＋kmg＝ma2，v21＝2a2x，得k＝2.7.答案：(1)35 m/s (2)2.7倍。

作业8牛顿第二定律的应用2A组基础达标微练一连接体问题1.(多选)(浙江淳安中学高二期末)质量为m'的小车上放置质量为m的物块,水平向右的牵引力作用在小车上,二者一起在水平地面上向右运动。

下列说法正确的是( )A.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间不存在摩擦力作用B.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间存在摩擦力作用C.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向左的摩擦力作用D.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向右的摩擦力作用2.(多选)如图所示,质量为m'、上表面光滑的斜面体放置在水平面上,另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时,斜面体一直静止不动。

已知斜面倾角为θ,重力加速度为g,则( )A.地面对斜面体的支持力为(m'+m)gB.地面对斜面体的摩擦力为零C.斜面倾角θ越大,地面对斜面体的支持力越小D.斜面倾角θ不同,地面对斜面体的摩擦力可能相同3.(多选)(浙江桐乡一中期末)如图所示,质量分别为m1和m2的小物块,通过轻绳相连,并接在装有光滑定滑轮的小车上。

如果按图甲所示,装置在水平力F1作用下做匀加速运动时,两个小物块恰好相对静止;如果互换两个小物块,如图乙所示,装置在水平力F2作用下做匀加速运动时,两个小物块也恰好相对静止,一切摩擦不计,则( )A.F1∶F2=m22∶m12B.F1∶F2=m12∶m22C.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m2∶m1D.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m1∶m2微练二临界极值问题(弹力临界)4.(多选)(浙江丽水中学月考)如图所示,5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第5颗棋子最左端与水平面上的A点重合,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上,恒力作用一小段时间后,五颗棋子的位置情况可能是( )5.如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端连接物体B,B上叠放着物体A,系统处于静止状态。

第3单元牛顿运动定律课时作业(八)第8讲牛顿运动定律的理解1.伽利略的斜面实验为牛顿运动定律奠定了基础,下列有关说法正确的是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.行星在圆周轨道上保持匀速率运动是因为行星具有惯性C.同一物体运动越快,越难停止运动,说明物体的速度越大,则惯性越大D.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮后,要经过很长一段时间才会产生一个明显的加速度2.[2017·天津南开区期中]2017年8月28日,天津全运会进行男子单人10米跳台决赛,跳水运动员陈艾森在10米跳台比赛中成功夺得冠军.下列说法正确的是()A.运动员蹬板的作用力大小大于板对他的支持力大小B.运动员蹬板的作用力大小小于板对他的支持力大小C.运动员蹬板的作用力大小等于板对他的支持力大小D.运动员起跳过程所受的支持力和重力相平衡3.[2017·南阳一中期中]下列关于单位制及其应用的说法中不正确的是()A.基本单位和导出单位一起组成了单位制B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要正确应用物理公式,其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的D.一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系4.[2018·太原五中期中]一皮带传送装置如图K8-1所示,皮带的速度v足够大,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦,当滑块放在皮带上时,弹簧的轴线恰好水平.若滑块放到皮带上的瞬间,滑块的速度为零,且弹簧正好处于自然长度,则在弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中,滑块的速度和加速度的变化情况是 ()图K8-1A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大5.一个质量为m=1kg的物块静止在水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用,若力F1、F2随时间的变化如图K8-2所示,设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,则()图K8-2A.物块从t=0时刻开始运动B.物块运动后先做加速运动再做减速运动,最后匀速运动C.物块加速度的最大值是3m/s2D.物块在t=4s时速度最大6.[2017·唐山三模]乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择.若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,如图K8-3所示,在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行,重力加速度为g),则()图K8-3A.小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向上B.小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向下C.小物块受到的滑动摩擦力为12mg+maD.小物块受到的静摩擦力为ma7.[2018·成都七中期中]以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比.用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像,可能正确的是图K8-4中的()图K8-48.[2017·重庆一诊]如图K8-5所示,框架甲通过细绳固定于天花板上,小球乙、丙通过轻弹簧连接,小球乙通过另一细绳与甲连接,甲、乙、丙三者均处于静止状态,甲、乙、丙质量分别为m、2m、3m,重力加速度为g.将甲与天花板间的细绳剪断瞬时,下列说法正确的是()图K8-5A.小球丙的加速度大小a丙=0B.框架甲的加速度大小a甲=0C.框架甲的加速度大小a甲=2gD.甲、乙间的细绳张力大小为mg9.[2018·北京四中月考]如图K8-6所示,在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球,绳子都处于拉直状态,BC绳水平,AC绳与竖直方向的夹角为θ,小车处于加速运动中,重力加速度为g,则下列说法正确的是()图K8-6A.小车一定向左运动B.小车的加速度一定为g tanθC.AC绳对球的拉力一定是mgcosθD.BC绳的拉力一定小于AC绳的拉力10.[2017·重庆外国语学校期末]如图K8-7所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间由一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连.弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,重力加速度为g.在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是()图K8-7A.A球的加速度沿斜面向上,大小为g sinθB.C球的受力情况未变,加速度为0C.B、C两球的加速度均沿斜面向下,大小均为g sinθD.B、C之间杆的弹力大小为011.如图K8-8所示,AB为光滑竖直杆,ACB为光滑直角轨道,在C处由一小圆弧连接,可使小球顺利转弯(即通过转弯处不损失机械能).一个套在杆上的小球(可视为质点)从A点由静止释放,分别沿AB轨道和ACB轨道运动,如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1.5倍,则AB与AC的夹角为多少?图K8-812.如图K8-9所示,质量m=1kg的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成α=30°角,小球与杆之间的动摩擦因数μ=36,g取10m/s2.小球在竖直向上的拉力F=20N作用下沿杆向上滑动.(1)画出小球的受力示意图.(2)求小球对杆的压力大小和方向.(3)求小球的加速度大小.图K8-9课时作业(九)第9讲牛顿运动定律的应用(一)1.如图K9-1甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下,下滑位移为x时的速度为v,其x-v2图像如图乙所示,g取10m/s2,则斜面倾角θ为()图K9-1A.30°B.45°C.60°D.75°2.如图K9-2所示,底板光滑的小车上用量程为20N的两个完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块.当小车在水平地面上做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N;当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N,这时小车运动的加速度大小是()图K9-2A.2m/s2B.8m/s2C.6m/s2D.4m/s23.[2017·盐城模拟]在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球,经过2t0时间小球落回抛出点,其速率为v1,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比,则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能正确的是图K9-3中的()图K9-34.[2017·东北三省三校一模]如图K9-4所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道,其中A、C两点处于同一个圆上,C是圆上任意一点,A、M分别为此圆与y轴、x轴的切点,B点在y轴上且∠BMO=60°,O'为圆心.现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放,它们将沿轨道运动到M点,若所用时间分别为t A、t B、t C,则()图K9-4A.t A<t C<t BB.t A=t C<t BC.t A=t C=t BD.由于C点的位置不确定,无法比较时间大小关系5.[2017·南通调研]如图K9-5所示,质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上,其上放置质量m1的物块A,A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接.释放C后,A和B一起以加速度a从静止开始运动,已知A、B间的动摩擦因数为μ1,重力加速度为g,则细线中的拉力大小为()图K9-5A.MgB.Mg+MaC.(m1+m2)aD.m1a+μ1m1g6.如图K9-6所示,轻绳一端固定在小车支架上,另一端拴着质量不同的两个小球.若不计空气阻力,当小车水平向右运动且两段轻绳与竖直方向的夹角均始终为θ时,下列说法正确的是()图K9-6A.两小球的加速度相等B.两段轻绳中的张力可能相等C.小车的速度越大,则θ越大D.小车的加速度越大,则θ越大7.[2017·黄冈质量检测]如图K9-7所示,在光滑水平地面上,可视为质点的A、B两滑块在水平外力F 作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点,建立如图所示的一维坐标系.现将外力F突然反向并使B向右做匀加速运动,则外力F、两滑块间的弹力F N随滑块B的位移x变化的关系图像可能正确的是图K9-8中的()图K9-7图K9-88.[2017·西南大学附中期末]如图K9-9所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q 接触面的倾角为θ,重力加速度为g.现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起以加速度a 向左做匀加速直线运动,下列说法正确的是()图K9-9A.Q对地面的压力一定为2mgB.若Q与地面间的动摩擦因数为μ,则μ=F2mgC.若P、Q之间光滑,则加速度a=g tanθD.若P、Q之间光滑,则加速度a=g sinθ9.[2017·厦门质量检查]如图K9-10所示,小车上固定有一个竖直细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接.当小车水平向右做匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为θ,重力加速度为g,则()图K9-10A.细绳受到的拉力为mgcosθB.细杆对环的作用力方向水平向右C.细杆对环的静摩擦力为MgD.细杆对环的弹力为(M+m)g tanθ10.[2017·衡阳八中质检]实验小组利用DIS系统(数字化信息实验系统)观察超重和失重现象.他们在学校电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个压力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上出现如图K9-11所示的图线.根据图线分析可知,下列说法正确的是 ()图K9-11A.t1到t2时间内,钩码处于失重状态,t3到t4时间内,钩码处于超重状态B.t1到t2时间内,电梯一定在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动C.t1到t4时间内,电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下D.t1到t4时间内,电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上11.如图K9-12所示,质量为M=5kg的斜面体放在水平地面上,斜面体与地面间的动摩擦因数为μ1=0.5,斜面高度为h=0.45m,斜面体与小物块间的动摩擦因数为μ2=0.8,小物块的质量为m=1kg,起初小物块在斜面体的竖直面上的最高点.现在在斜面体上作用一水平恒力F,并且同时由静止释放小物块,g取10m/s2,设小物块与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块可视为质点,则:(1)要使斜面体和小物块保持相对静止一起向右做匀加速运动,加速度至少为多大?(2)此过程中水平恒力至少为多大?图K9-1212.[2017·西安高新模拟]有一个推矿泉水瓶的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,则视为成功;若瓶最后未停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下,则均视为失败.其简化模型如图K9-13所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度L2=1m,瓶子质量m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.若某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,g取10m/s2,那么该选手要想游戏获得成功,试问:(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?图K9-13课时作业(十)第10讲牛顿运动定律的应用(二)1.[2018·江西南昌摸底调研]如图K10-1所示,以水平恒力F拉动在光滑水平面上的小车,让小车与其上的木块一起做无相对滑动的加速运动.已知小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车间的动摩擦因数为μ.对于这个过程,某班同学有以下四个式子表示木块受到的摩擦力的大小,你认为一定正确的是()图K10-1A.F-MaB.(M+m)aC.μmgD.Ma2.[2018·武汉起点模拟]一物块沿倾角为θ的固定斜面上滑,到达最大高度处后又返回斜面底端.已知物块下滑时间是上滑时间的2倍,则物块与斜面间的动摩擦因数为()A.13tanθB.12tanθC.35tanθD.tanθ3.[2017·丰城中学月考]如图K10-2所示,钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上,卡车底板和B间的动摩擦因数为μ1,A、B间的动摩擦因数为μ2,卡车刹车的最大加速度为a,且μ2g>a>μ1g,g为重力加速度,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过()图K10-2A.2as0B.2μ1gs0C.2μ2gs0D.(μ1+μ2)gs04.[2017·日照模拟]如图K10-3所示,斜面A固定于水平地面上,在t=0时刻,滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面,t=t0时刻到达最高点.取沿斜面向上为正方向,图K10-4表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图像中肯定错误的是()图K10-3图K10-45.[2016·河北武邑中学调研]如图K10-5甲所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示,重力加速度g 取10m/s2.根据图乙所提供的信息可以计算出()图K10-5A.物体的质量B.斜面的倾角C.加速度为6m/s2时物体的速度D.加速度由2m/s2增加到6m/s2过程中物体通过的位移6.[2017·四川绵阳段考]匀速传动的长传送带倾斜放置,传动方向如图K10-6所示,在传送带顶部由静止放上一物块,在物块下滑过程中,规定斜向下为正方向,描述物块运动过程的v-t、a-t图像可能正确的是图K10-7中的()图K10-6图K10-77.[2017·湖南五市十校联考]如图K10-8所示,传送带带面AB与水平面间的夹角为α=37°,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带保持匀速运转.现将物块由静止放到传送带中部,A、B间距离足够大(若物块可与带面等速,则当物块与带面等速时,物块尚未到达A或B).下列关于物块在带面AB上的运动情况的分析正确的是()图K10-8A.若传送带沿顺时针方向匀速运转,则物块沿传送带向上加速滑动B.若传送带沿顺时针方向匀速运转,则物块沿传送带向下加速滑动C.若传送带沿逆时针方向匀速运转,则物块加速度的大小先为10m/s2,后为0D.若传送带沿逆时针方向匀速运转,则物块加速度的大小先为10m/s2,后为2m/s28.[2018·临沂调研]游乐场有一种“滑草”游戏,其装置可以抽象为两个重叠在一起的滑块置于固定的倾角为θ的斜面上.在如图K10-9所示的两种情况下,滑块M和m相对静止一起沿斜面下滑,下列说法正确的是()图K10-9A.若M和m一起沿斜面匀速下滑,则图甲中m受到摩擦力作用B.若M和m一起沿斜面匀速下滑,则图乙中m受到摩擦力作用C.若M和m一起沿斜面匀加速下滑,则图乙中m一定受到水平向左的摩擦力D.若M和m一起沿斜面匀加速下滑,则图甲中m一定受到平行于斜面向上的摩擦力9.如图K10-10所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块.已知木块的质量m=1kg,木板的质量M=4kg,木板长L=2.5m,其上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数μ=0.2,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现用水平恒力F=20N拉木板,g取10m/s2.(1)求木板的加速度大小;(2)要使木块能滑离木板,求水平恒力F作用的最短时间;(3)如果其他条件不变,假设木板的上表面也粗糙,其上表面与木块间的动摩擦因数为μ1=0.3,欲使木板能从木块的下方抽出,对木板施加的拉力F应满足什么条件?图K10-1010.如图K10-11甲所示,水平传送带上的A、B两端的距离L=5m,皮带轮的半径R=0.1m,皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动.现有一小物体(视为质点)以水平速度v0从A端滑上传送带,滑出B端后做平抛运动,其水平位移为s.保持小物体的初速度v0不变,多次改变皮带轮的角速度ω,依次测量水平位移s,得到如图乙所示的s-ω图像.(1)当0<ω<10rad/s时,小物体在A、B之间做什么运动?(2)B端距地面的高度h为多大?(3)小物体的初速度v0为多大?甲乙图K10-11课时作业(八)1.A[解析] 由惯性的定义可知选项A正确;惯性使物体保持匀速直线运动状态或静止状态,而不能使物体保持匀速圆周运动状态,选项B错误;惯性与速度无关,选项C错误;只要施加力,就会立即产生一个加速度,选项D错误.2.C[解析] 运动员蹬板的作用力与板对运动员的支持力是作用力和反作用力,两个力大小相等、方向相反,选项A、B错误,选项C正确;运动员起跳过程是由静止获得速度的过程,因而有竖直向上的加速度,运动员所受的支持力大于重力,选项D错误.3.D4.D[解析] 滑块在水平方向上受到向左的滑动摩擦力f和弹簧向右的拉力F拉=kx,合力F合=f-F拉=ma,在弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中,x逐渐增大,拉力F拉逐渐增大,因为皮带的速度v足够大,所以合力F合先减小后反向增大,从而加速度a先减小后反向增大;滑动摩擦力与弹簧弹力相等之前,加速度与速度同向,滑动摩擦力与弹簧弹力相等之后,加速度与速度方向相反,故滑块的速度先增大后减小.5.C[解析] 物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即f m=μmg=0.2×1×10N=2N,在第1s内,满足F1=F2+f m,故物块处于静止状态,选项A错误;第1s内物块静止,第1s末到第7s末,根据牛顿第二定律得F1-F2-f m=ma,因F2先减小后增大,故加速度先增大再减小,方向一直沿F1方向,物块一直加速运动,在t=7s时速度最大,之后以最大速度匀速运动,故选项B、D错误,在t=4s时,加速度最大,为a m=F1-fmm=5-21m/s2=3m/s2,选项C正确.6.A[解析] 小物块相对斜面静止,因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力.缆车以加速度a上行,则小物块的加速度也为a,以小物块为研究对象,有f-mg sin30°=ma,可得f=12mg+ma,方向平行于斜面向上,故A正确,B、C、D错误.7.D[解析] 物体不受空气阻力时,向上做匀减速直线运动至最高点,再向下做自由落体运动,v-t图像是倾斜直线;若存在阻力f=kv,上升过程中的加速度大小为a1=mg+kvm,随着v减小,a1减小,对应v-t图像的斜率减小;下降过程中的加速度大小为a2=mg-kvm,随着v增大,a2减小;在最高点时,v=0,对应v-t图像与t轴的交点,其斜率的绝对值等于g,即过交点的切线与虚线平行,故D正确.8.ACD[解析] 对丙受力分析,剪短细绳前,有kx=3mg,剪断细绳瞬间,丙的受力不变,加速度为0,对甲、乙整体受力分析,由牛顿第二定律,有kx+3mg=3ma甲,则a甲=2g,单独对甲受力分析,有F T+mg=ma甲,则甲、乙间的细绳张力F T=mg,选项A、C、D正确.9.AC[解析] 因绳只能提供拉力,故小球的合力应向左,加速度向左,小车只能向左加速运动,选项A正确;只有当BC绳的拉力为0时,才有加速度a=g tanθ,当BC绳的拉力不为0时,加速度a>g tanθ,选项B错误;AC绳的拉力与重力的合力一定水平向左,则AC绳的拉力F AC=mgcosθ,大小恒定,选项C正确;由牛顿第二定律得mg tanθ+F BC=ma,故BC绳的拉力F BC随加速度a的增大而增大,选项D错误.10.CD[解析] 初始系统处于静止状态,把B、C看成整体,整体受到重力2mg、斜面的支持力F N、细线的拉力F T,由平衡条件可得F T=2mg sinθ,对A进行受力分析,A受到重力mg、斜面的支持力、弹簧的弹力F弹和细线的拉力F'T,且F T=F'T,由平衡条件可得F弹=F'T+mg sinθ=3mg sinθ,在细线被烧断的瞬间,细线的拉力会突变为零,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律得A球的加速度沿斜面向上,大小a=2g sinθ,选项A错误;在细线被烧断的瞬间,把B、C看成整体,根据牛顿第二定律得B、C两球的加速度a'=g sinθ,均沿斜面向下,选项B错误,选项C正确;对C进行受力分析,C受到重力mg、杆的弹力F和斜面的支持力,根据牛顿第二定律得mg sinθ+F=ma',解得F=0,所以B、C之间杆的弹力大小为0,选项D正确.11.53°[解析] 设AB长度为L,∠BAC=θ,则AC=L cosθ,BC=L sinθ.设小球沿AB运动的时间为t,有L=12gt2设小球沿AC运动的时间为t1,有L cosθ=12a1t12mg cosθ=ma1联立解得t1=t设小球沿CB运动时间为t2,由题意知t1+t2=1.5t所以t2=0.5t小球沿CB杆运动,有L sinθ=a1t1·t2+12a2t22mg sinθ=ma2联立解得tanθ=43,所以θ=53°.12.(1)如图所示(2)53N方向垂直于杆向上(3)2.5m/s2[解析](1)小球的受力示意图如图所示.(2)建立如图所示的坐标系,沿y方向,有(F-mg)cos30°-F N=0解得F N=53N根据牛顿第三定律知,小球对杆的压力大小为53N,方向垂直于杆向上.(3)沿x方向,由牛顿第二定律得(F-mg)sin30°-f=ma而f=μF N解得a=2.5m/s2.课时作业(九)1.A[解析] 由匀变速直线运动的速度与位移关系式可得v2=2ax,整理得x=12a v2,由x-v2图像的斜率k=110s2/m=12a,可知小物块的加速度a=5m/s2,根据牛顿第二定律得a=g sinθ,解得sinθ=ag=510=12,即θ=30°,选项A正确,选项B、C、D错误.2.D[解析] 弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由10N变为8N时,其形变量减小,则弹簧测力计乙的形变量增大,且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等,所以弹簧测力计乙的示数应为12N,物块在水平方向所受到的合外力F=T乙-T甲=12N-8N=4N,根据牛顿第二定律得a=Fm=41m/s2=4m/s2,小车与物块相对静止,加速度相等,所以小车的加速度为4m/s2,选项D正确.3.A[解析] 对小球,由牛顿第二定律知,在上升阶段,加速度a1=mg+kvm随速度减小而减小,即上升阶段做加速度越来越小的减速运动;在下降阶段,加速度a2=mg-kvm随速度增大而减小,即下降阶段也做加速度越来越小的加速运动;上升阶段和下降阶段的位移大小相等,则上升、下降两阶段速度图像所围图形的面积相等,A正确.4.B[解析] 由等时圆模型可知,A、C在圆周上,B点在圆周外,故t A=t C<t B,B正确.5.C[解析] 对A、B整体,由牛顿第二定律得,细线中的拉力F T=m1+m2a,选项C正确.6.AD[解析] 由于两球与小车相对静止,故两球的加速度与小车的加速度相等,选项A正确;对上面的小球受力分析,可知下面轻绳的拉力一定小于上面轻绳的拉力,选项B错误;对两球整体,由牛顿第二定律可得a=g tanθ,小车的加速度越大,则θ越大,因为小车做加速运动,故速度一定越来越大,但θ不一定变化,选项C错误,选项D正确.7.BD[解析] 外力F反向,当A和B相对静止加速时,对A、B整体,由牛顿第二定律得F+k(x0-x)=(m A+m B)a,F与x为线性关系,当A、B分离时,对A,有k(x0-x)=m A a,此时x<x0,当A、B分离后,对B,有F=m B a,即F大小恒定,与x无关,选项B正确;在A、B分离前,对A,有k(x0-x)-F N=m A a,当A、B分离后,有F N=0,选项D正确.8.AC[解析]P、Q整体在竖直方向上受力平衡,则地面对Q的支持力F N=2mg,由牛顿第三定律知,选项A 正确;若Q与地面间的动摩擦因数为μ,则有F-2μmg=2ma,解得μ=F-2ma2mg,选项B错误;若P、Q之间光滑,则对P,有mg tanθ=ma,解得a=g tanθ,选项C正确.9.AD[解析] 对小球,由牛顿第二定律得mg tanθ=ma,解得a=g tanθ,细绳受到的拉力F T=mgcosθ,选项A正确;对小球和环这一整体,在水平方向上,由牛顿第二定律可得,细杆对环的弹力F N=(M+m)a=(m+M)g tanθ,在竖直方向上,由平衡条件可得,细杆对环的静摩擦力f=(m+M)g,摩擦力和弹力的合力斜向右上方,选项B、C错误,选项D正确.10.AC[解析]t1到t2时间内,挂钩的拉力小于重力,加速度向下,钩码处于失重状态,t3到t4时间内,挂钩的拉力大于重力,加速度向上,钩码处于超重状态,但运动方向不确定,加速和减速的判定也不确定,选项A正确,选项B错误;t1到t4时间内,电梯若向下运动,则先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,选项C正确;电梯若向上运动,则先减速向上,接着匀速向上,再加速向上,选项D错误.11.(1)12.5m/s2(2)105N[解析](1)以小物块为研究对象,在水平方向上,根据牛顿第二定律得F N=ma在竖直方向上,由平衡条件得mg-f=0又知f≤μ2F N联立解得a≥12.5m/s2.(2)以小物块和斜面体整体为研究对象,由牛顿第二定律得F-μ1(M+m)g=(M+m)a解得F≥105N.12.(1)16s(2)0.4m[解析](1)要想游戏获得成功,则当瓶子滑到C点的速度正好为0时,推力作用的时间最长,设最长作用时间为t1,有推力作用时瓶子的加速度大小为a1,t1时刻瓶子的速度为v1,无推力作用时加速度大小为a2,由牛顿第二定律得F-μmg=ma1μmg=ma2加速运动过程中的位移x1=v122a1减速运动过程中的位移x2=v122a2位移关系满足x1+x2=L1又v1=a1t1联立解得t1=16s.(2)要想游戏获得成功,则当瓶子滑到B点的速度正好为零时,推力作用的距离最小,设最小距离为d,有v222a1+v222a2=L1-L2v22=2a1d联立解得d=0.4m.课时作业(十)1.A[解析] 对小车,由牛顿第二定律得F-f=Ma,则摩擦力f=F-Ma,选项A正确.2.C[解析] 设上滑和下滑的加速度大小分别为a1和a2,由运动学规律得x=12a1t12=12a2t22,因t2=2t1,故a1=4a2,由牛顿第二定律得mg sinθ+μmg cosθ=ma1,mg sinθ-μmg cosθ=ma2,解得μ=35tanθ,选项C 正确.3.B[解析] 卡车刹车过程,由运动学规律得v2=2as0,A、B及卡车均在距离s0停下来,加速度最大取μ1g,则v=2μ1gs0,选项B正确.。