2018年高考物理复习： 专题突破练2 牛顿运动定律与直线运动

专题一力和运动第2讲直线运动与牛顿运动定律1．(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有()(导学号57180015)A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反解析：亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，伽利略利用理想的完全光滑的斜面实验和逻辑推理发现力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，选项A正确；物体之间普遍存在相互吸引力是牛顿第一次提出的，选项B错误；亚里士多德认为重物比轻物下落得快，伽利略应用斜面结合数学推理及逻辑推理推翻了亚里士多德的观点，得出忽略空气阻力的情况下，重物与轻物下落得同样快的结论，选项C正确；物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反是牛顿第三定律的内容，选项D错误．答案：AC2．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．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手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解析：手托物体向上运动，一定先向上加速，处于超重状态，但后面的运动可以是减速的，也可以是匀速的，不能确定，A、B错误；物体和手具有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬间，物体向上运动，物体只受重力，物体的加速度等于重力加速度，但手的加速度应大于重力加速度，并且方向竖直向下，手与物体才能分离，所以C错误，D正确．答案：D3．一质点受多个力的作用，处于静止状态．现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小．在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()A．a和v都始终增大B．a和v都先增大后减小C．a先增大后减小，v始终增大D．a和v都先减小后增大解析：质点受多个力的作用，处于静止状态，则多个力的合力为零，其中任意一个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反，使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来的大小，则所有力的合力先变大后变小，但合力的方向不变，根据牛顿第二定律，a先增大后减小，v始终增大，故选C.答案：C4．物体从斜面(斜面足够长)底端以某一初速度开始向上做匀减速直线运动，经t秒到达位移的中点，则物体从斜面底端到最高点时共用时间为()A．2t B.2tC．(3－2)t D．(2＋2)t解析：物体沿斜面向上做匀减速直线运动，到最高点的速度为零，为了使问题简化，可以看成由最高点开始的初速度为零的匀加速直线运动，则前一半位移与后一半位移所用的时间之比为t1t2＝12－1，又t2＝t，解得t1＝(2＋1)t，因此总时间为t1＋t2＝(2＋2)t，D正确．答案：D一、单项选择题1．用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动．从t ＝0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零，则物体运动速度v随时间t的变化图线大致正确的是()(导学号57180094)解析：用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，说明水平力F(设大小为F0)等于滑动摩擦力F f，即F0＝F f.从t＝0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，其水平力F可表示为F0－kt，由牛顿运动定律得，(F0－kt)－F f＝ma，解得a＝－ktm，即加速度a随时间逐渐增大，所以其速度v随时间t的变化图线大致正确的是A.答案：A2．如图甲所示，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x时的速度为v，其x-v2图象如图乙所示，g取10 m/s2，则斜面倾角θ为()A．30°B．45°C．60°D．75°解析：由x-v2图象可知小物块的加速度a＝5 m/s2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度a＝g sin θ，所以θ＝30°，A对，B、C、D错．答案：A3．(2017·陕西师大附中二模)如图所示为一台非铁性物质制成的天平．天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流(a端接电源正极，b端接电源负极)，调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起．当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是()A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降C．电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态解析：从题图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，螺线管下端是N极，上端是S极，电磁铁通电后，铁块A 被吸起，铁块A 向上加速运动的过程中，会导致超重现象，因而可知铁块受到向上的电磁力F 必然大于铁块的重力G ，当铁块离开盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压力没有了，但由牛顿第三定律可知，铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电时铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉．故选C.答案：C4.如图所示，甲从A 地由静止匀加速跑向B 地，当甲前进距离为s 1时，乙从距A 地s 2处的C 点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B 地，则A 、B 两地距离为( )(导学号 57180095)A ．s 1＋s 2B.（s 1＋s 2）24s 1C.s 214（s 1＋s 2）D.（s 1＋s 2）2（s 1－s 2）s 1解析：设甲前进距离为s 1时，速度为v ，甲和乙做匀加速直线运动的加速度为a ，乙从C 点到达B 地所用的时间为t ，则有：v t ＋12at 2－12at 2＝s 2－s 1，根据速度—位移公式得，v 2＝2as 1，解得t ＝s 2－s 12as 1，则A 、B 的距离s ＝s 2＋12at 2＝（s 1＋s 2）24s 1，故B 正确． 答案：B5.(2017·怀化一模)如图所示，甲、乙两车同时由静止从A 点出发，沿直线AC 运动．甲以加速度a 3做初速度为零的匀加速运动，到达C 点时的速度为v .乙以加速度a 1做初速度为零的匀加速运动，到达B 点后做加速度为a 2的匀加速运动，到达C 点时的速度亦为v .若a 1≠a 2≠a 3，则( )A ．甲、乙不可能同时由A 达到CB ．甲一定先由A 达到CC ．乙一定先由A 达到CD ．若a 1＞a 3，则甲一定先由A 达到C解析：根据速度时间图线得，若a 1＞a 3，如图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t 乙＜t 甲．若a 3＞a 1，如上图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t 乙＞t 甲，通过图线作不出位移相等、速度又相等、时间也相等的图线，所以甲乙不能同时到达，故A 正确，B 、C 、D 错误，故选A.答案：A6.如图所示，质量为M 的三角形木块a 放在水平面上，把另一质量为m 的木块b 放在a 的斜面上，斜面倾角为α，对a 施一水平力F ，使b 不沿斜面滑动，不计一切摩擦，则b 对a 的压力大小为( )A ．mg cos αB.Mg cos αC.FM （M ＋m ）cos αD.Fm （M ＋m ）sin α解析：不计一切摩擦，b 不滑动时即a 、b 相对静止，作为一个整体，在水平力F 作用下，一定沿水平面向左加速运动，根据牛顿运动定律有F＝(M＋m)a，则有a＝FM＋m.对木块b分析，不计摩擦，只受到自身重力mg和斜面支持力F N的作用．由于加速度水平向左，所以二者合力水平向左，大小为ma，如图所示，则有F N＝mgcos α，选项A、B错误．F N＝masin α＝mF（M＋m）sin α，选项C错误，选项D正确．答案：D二、多项选择题7．(2017·保定模拟)下图为一物体做直线运动的v-t图象，由图象所给信息可以判断，在0～t1和t1～t2时间内()(导学号57180096)A．0～t1时间内物体运动的位移比t1～t2时间内的位移大B．在0～t1和t1～t2时间内进行比较，它们的速度方向相同，加速度方向相反C．0～t1时间内物体的加速度比t1～t2时间内的加速度小D．在0～t1和t1～t2时间内进行比较，它们的速度方向相反，加速度方向相反解析：由图形的面积表示位移可知，0～t1时间内物体运动的位移比t1～t2时间内的位移大，A正确；在0～t1和t1～t2时间内进行比较，它们的速度方向均为正，即方向相同，由斜率的正负知加速度方向相反，B正确，D错误；由斜率的绝对值大小知0～t1时间内物体的加速度比t1～t2时间内的加速度小，C正确；故选ABC.答案：ABC8.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，在4 s 内该拉力随时间变化的关系如图所示，则()A．物体将做往复运动B．2 s末物体的加速度最大C．2 s末物体的速度最大D．4 s内物体的位移最大解析：0～2 s内向一方向做匀加速运动，2～4 s内仍向同一方向做匀减速运动，由于对称性，2 s末物体的速度最大，4 s末速度为0，4 s内位移最大．故C、D正确．答案：CD9.如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动．若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为F N1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为F N2，则以下判断正确的是()(导学号57180097)A．a1＝a2B．a1＞a2C．F N1＝F N2D．F N1＜F解析：接触面光滑时，整体分析，由牛顿第二定律可得：F ＝(m A＋m B )a 1，可得a 1＝F m A ＋m B ＝F 2m；对B 受力分析，由牛顿第二定律可得F N1＝m B a 1＝F 2.当接触面粗糙时，整体分析，由牛顿第二定律可得：F －F f ＝(m A ＋m B )a 2，可得a 2＝F －F f m A ＋m B＝F －F f 2m ；对B 受力分析，F N2＝m B a 2＋F f 2＝F 2，所以选项A 错误，选项B 、C 、D 正确． 答案：BCD10．(2017·西安联考)如图所示，质量为m ＝1 kg 的物块A 停放在光滑的水平桌面上．现对物块施加一个水平向右的外力F ，使它在水平面上做直线运动．已知外力F 随时间t (单位为s)的变化关系为F ＝(6－2t )N ，则( )A ．在t ＝3 s 时，物块的速度为零B ．物块向右运动的最大速度为9 m/sC ．在0～6 s 内，物块的平均速度等于4.5 m/sD ．物块向右运动的最大位移大于27 m解析：水平面光滑，物体所受的合力等于F ，在0～3 s 内，物体受的力一直向右，一直向右做加速运动，可知3 s 时速度不为零，故A 错误．根据牛顿第二定律得，a ＝F m＝6－2t ，at 图象如图所示．图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可知最大速度变化量为Δv ＝12×6×3 m/s ＝9 m/s ，可知物体向右运动的最大速度为9 m/s ，故B 正确．物体的速度时间图象如图所示，由图线与时间轴围成的面积表示位移知，位移x ＞12×6×9 m ＝27 m ，则平均速度v －＝x t ＞276m/s ＝4.5 m/s ，故D 正确，C 错误．故选BD. 答案：BD三、计算题11．如图所示，一长为200 m 的列车沿平直的轨道以80 m/s 的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O 点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA 段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB 段内，已知OA ＝1 200 m ，OB ＝2 000 m ，求：(导学号 57180098)(1)列车减速运动的加速度大小的取值范围；(2)列车减速运动的最长时间．解析：(1)若列车车尾恰好停在A 点右侧，减速运动的加速度大小为a 1，距离为x 1，则0－v 20＝－2a 1x 1x 1＝1 200 m ＋200 m ＝1 400 m解得a 1＝167m/s 2 若列车车头恰好停在B 点，减速运动的加速度大小为a 2，距离为x OB＝2 000 m，则0－v20＝－2a2x OB 解得a2＝1.6 m/s2故加速度大小a的取值范围为1.6 m/s2≤a≤167m/s2.(2)当列车车头恰好停在B点时，减速运动时的时间最长，则0＝v0－a2t解得t＝50 s.答案：(1)1.6 m/s2≤a≤167m/s2(2)50 s12．如图所示，一足够长的固定光滑斜面倾角θ＝37°，两物块A、B的质量m A＝1 kg、m B＝4 kg.两物块之间的轻绳长L＝0.5 m，轻绳可承受的最大拉力为F T＝12 N，对B施加一沿斜面向上的力F，使A、B由静止开始一起向上运动，力F逐渐增大，g取10 m/s2(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．(1)若某一时刻轻绳被拉断，求此时外力F的大小；(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3 m/s，轻绳断后保持外力F 不变，求当A运动到最高点时，A、B之间的间距．解析：(1)对A、B整体分析，根据牛顿第二定律得F－(m A＋m B)g·sin θ＝(m A＋m B)aA物体：F T－m A g sin θ＝m A a代入数据解得F＝60 N.(2)设沿斜面向上为正方向，A物体：－m A g sin θ＝m A a A设A物体运动到最高点所用时间为t，则有v0＝－a A t 此过程A物体的位移为x A＝v－A·tB物体：F－m B g sin θ＝m B a Bx B＝v0t＋12a B t2代入数据解得两者间距为x＝x B－x A＋L＝2.375 m. 答案：(1)60 N(2)2.375 m。

2017～2018学年物理二轮专题卷（二）说明：1．本卷主要考查牛顿运动定律与直线运动。

2．考试时间60分钟，满分100分。

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．(2017·安徽师大附中模拟)如图所示，一个热气球与沙包的总质量为m ，在空气中沿竖直方向匀速下降，为了使它以g3的加速度匀减速下降，则应该抛掉的沙包的质量为(假定整个过程中空气对热气球的浮力恒定，空气的其他作用忽略不计)( ) A.m 3 B ．m 4C ．2m 3D ．3m 42．(2017·湖南长沙一模)如图所示，小车在恒力F 作用下沿水平地面向右运动，其内底面左壁有一物块，物块与小车右壁之间有一压缩的轻弹簧，小车内底面光滑．当小车由左侧光滑地面进入到右侧粗糙地面时，物块一直与左壁保持接触，则车左壁受物块的压力N 1和车右壁受弹簧的压力N 2的大小变化是( )A ．N 1变大，N 2不变B ．N 1不变，N 2变大C ．N 1和N 2都变小D ．N 1变小，N 2不变3．(2017·福建质检)如图甲，在力传感器下端悬挂一钩码．某同学手持该传感器从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止．下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是( )4．(2017·甘肃张掖市诊断)在同一条平直公路上行驶的a 车和b 车，其速度—时间图象分别为图中直线a 和曲线b ，由图可知( )A ．a 车与b 车一定相遇两次B ．在t 2时刻b 车的运动方向发生改变C ．t 1到t 2时间内某时刻两车的加速度相同D ．t 1到t 2时间内b 车一定会追上并超越a 车5．(2017·江西五校模拟)如图所示，在一光滑的水平面上，停放着紧挨的N 个相同的小木块，其中某两个相邻的小木块A 、B 之间接有压力传感器(图中未画出)，压力传感器的大小和质量均可忽略．当水平外力作用在N 个小木块整体的最左端时，N 个小木块整体以大小为a 的加速度向右做匀加速直线运动，A 、B 之间的力传感器显示力的大小为F .当水平外力作用在N 个小木块整体的最右端时，N 个小木块整体以大小为47a 的加速度向左做匀加速直线运动，这时A 、B 之间的力传感器显示力的大小仍为F .则水平面上放着的小木块个数可能是( )A ．10B ．16C ．18D ．226．(2017·山东重点中学联考)(多选)游乐场有一种“滑草”游戏，其装置可以抽象成为两个重叠在一起的滑块置于固定的倾角为θ的斜面上，如图所示，两种情况下，在滑块M 上放置一个质量为m 的物块，M 和m 相对静止，一起沿斜面下滑，下列说法正确的是( )A ．若M 和m 一起沿斜面匀速下滑，图甲中物块m 受摩擦力作用B ．若M 和m 一起沿斜面匀速下滑， 图乙中物块m 受摩擦力作用C ．若M 和m 一起沿斜面匀加速下滑，图乙中物块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，图甲中物块m 一定受到平行于斜面向上的摩擦力 7．(2017·辽宁三校联考)(多选)如图所示，质量分别为m A 、m B 的两个物体A 、B 在水平拉力F 的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，已知m A >m B ，光滑动滑轮及细绳质量不计，物体A 、B 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 ，则下列说法正确的是( )A ．A 对B 的摩擦力向左 B ．B 对A 的摩擦力向左C ．A ，B 间的摩擦力大小为m A －m Bm A ＋m BFD．若A、B间的动摩擦因数为μ，要使A、B之间不发生相对滑动，则F的最大值为2μm A g?m A＋m B?m A－m B8．(2017·福建质检)(多选)我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢为动车，不提供动力的车厢为拖车．某列动车组由8节车厢组成，其中2车和7车为动车，其余为拖车．假设该动车组各车厢质量均相等，相同运行状态下2车和7车提供的动力相同，运行过程中每节车厢受到的阻力相等．如图，该动车组以1车在前、8车在后的方向沿水平直轨道运行，则()A．启动时，7车对6车的作用力为推力B．关闭动力滑行时，6、7车之间既无推力也无拉力C．匀速运动时，6、7车之间既无推力也无拉力D．匀速运动时，6、7车之间的作用力小于2、3车之间的作用力二、非选择题：本大题共4小题，共52分。

高考物理三轮复习精讲突破训练—牛顿运动定律与直线运动的结合考查方式一动力学基本问题1．分析动力学问题的流程注意：(1)抓好两个分析：受力分析与运动过程分析，特别是多过程问题，一定要明确各过程受力的变化、运动性质的变化、速度方向的变化等．(2)求解加速度是解决问题的关键．2．解决动力学问题的常用方法(1)整体法与隔离法．(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解．(3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动的问题．3．瞬时加速度的求解(1)两类模型①刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即突变，不需要形变发生变化的时间．②弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要一段时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．(2)求解瞬时加速度的一般思路分析瞬时变化前后物体的受力情况→列牛顿第二定律方程→求瞬时加速度【典例1】现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍。

如图所示，一质量m=2.0kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s ，然后无人飞机又匀速向上运动3s ，接着匀减速向上运动4s 速度恰好为零，之后悬停进行航拍。

已知无人飞机上升过程中的最大速度为v m =4m/s ，受到的空气阻力恒为f=1N ，重力加速度大小g =10m/s 2，则（）A.无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25NB.无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20NC.无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18ND.无人飞机上升的总高度为24m【答案】AD【解析】A ．第一阶段无人机在竖直方向上做匀加速直线运动，加速度为2214m/s 2m/s 2a ==由牛顿第二定律得11F mg f ma --=得11(2.010 2.021)N 25N F mg ma f =++=⨯+⨯+=故A 正确；B ．由平衡条件可知2=21N F mg f +=故B 错误；C ．第三阶段加速度为22204m/s 1m/s 4a -==-由牛顿第二定律得32F mg f ma --=得32(2.010 2.011)N 19N F mg ma f =++=⨯-⨯+=故C 错误；D ．无人飞机上升的总高度为44(2434)m 24m 22h =⨯+⨯+⨯=故D 正确。

④独立性：分力产生的加速度相互独立．
(3)运动图象六要素．
①轴；②线；③斜率；④截距；⑤交点；
⑥面积．
(1)物理思想：极限思想、 思 逆向思维、理想实验、分 想 解思想． 方 (2)学习方法：比例法、图 法 象法、控制变量法、整体
法、隔离法、合成分解法.
高频考点一 运动图象问题
1.常见图象(如x－t、v－t、a－t、F－t等)的物理意义． 知能 2.图象中斜率、截距、交点、转折点、面积的物理意义． 必备 3.将图象与物理情景相结合，正确进行图象运动过程的转
2．求解运动图象与牛顿第二定律综合问题的基本思路
3．(名师改编)(多选)甲、乙两辆汽车在平直公路上做直线运动，t ＝0 时刻两汽车同时经过公路旁的同一个路标．此后两车运动的 速度－时间图象(v－t 图象)如图所示，则关于两车运动的说法中 正确的是( )
A．0～10 s 时间内，甲、乙两车在逐渐靠近 B．5～15 s 时间内，甲、乙两车的位移大小相等 C．t＝10 s 时两车的速度大小相等、方向相反 D．t＝20 s 时两车在公路上相遇
换.
[题组冲关] 1．若货物随升降机运动的 v－t 图象如图所示(竖直向上为正)，则 货物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图象可能是( )
解析：选 B.根据 v－t 图象可知电梯的运动情况：加速下降→匀速 下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第 二定律 F－mg＝ma 可判断支持力 F 的变化情况：失重→等于重 力→超重→超重→等于重力→失重，故选项 B 正确．
1．解图象问题时不要为图象的表面现象所迷惑，要做好“三看”： (1)看清坐标轴所表示的物理量：明确因变量与自变量的制约关系， 是运动学图象(v－t、x－t、a－t)还是动力学图象(F－a、F－t、F－ x)； (2)看图线本身：识别两个相关量的变化趋势，进而分析具体的物理 过程； (3)看交点、斜率和“面积”：明确图线与图线的交点、图线与坐标 轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物理意义．