物理选考大一轮精讲习题：第三章+牛顿运动定律+本章综合能力提升练+Word版含解析.docx

2021年高考物理一轮总复习第三章第3讲牛顿运动定律的综合应用课时提能演练新人教版一、选择题(本大题共7小题,每小题8分,共56分。

每小题只有一个选项正确)1.(xx·海淀区模拟)如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力【解析】选A。

把容器B竖直上抛,物体A和容器B都处于完全失重状态,在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零,选项A正确。

2.如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m∶M=1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同。

当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1。

当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x2,则x1∶x2等于( )A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.2∶3【解析】选A。

水平放置时,F-μ(m+M)g=(M+m)a1,kx1-μmg=ma1,可得x1=;竖直放置时:F-(m+M)g=(M+m)a2,kx2-mg=ma2,解得x2=,故x1∶x2=1∶1,A正确。

【变式备选】如图所示,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,弹簧劲度系数为k,原长为L0。

用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动,这时弹簧长度为L1;若将A、B置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做匀加速直线运动,此时弹簧长度为L2。

若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ相同,则下列关系式正确的是( )A.L2<L1B.L2>L1C.L2=L1D.由于A、B质量关系未知,故无法确定L1、L2的大小关系【解析】选C。

峙对市爱惜阳光实验学校牛顿运动律的综合用[随堂反应]1．在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，那么以下图象中可能正确的选项是( )解析：未下蹲时，该同学对传感器的压力于其重力；下蹲的初始阶段，该同学从静止开始做加速运动，其加速度方向竖直向下，处于失重状态，对传感器的压力小于其重力；速度到达最大后，又做减速运动，其加速度方向竖直向上，处于超重状态，对传感器的压力大于其重力，D正确．答案：D2.(多项选择)(2021·高考卷)如下图，升降机内有一固斜面，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解析：开始时，木块匀速运动，有mg sin θ＝F f，F N＝mg cos θ，F f＝μmg cos θ，得μ＝tan θ.当升降机加速上升时，对物块受力分析，如下图，其中F f′＝μF N′，沿水平与竖直分解各力，得F f′cos θ＝F N′sin θ，即木块水平方向合力为零，说明木块在水平方向做匀速运动．又因为木块始终没有离开斜面，因此，物块相对斜面一做匀速运动，C错误，D正确．由上面分析可知物块具有向上的加速度，即F N′cos θ＋F f′sin θ－mg＝ma，解得F N′＝m(g＋a)cos θ＞F N，F f′＝μF N′＝μm(g＋a)cos θ＞F f，A错误，B正确．答案：BD3．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒速率v1顺时针运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．假设从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示．v2＞v1，那么( )A．t2时刻，小物块离A处的距离到达最大B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离到达最大C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：由图象知物块先向左减速，后反向加速到v1再做匀速直线运动，t1时刻离A距离最大，A错误；t2时刻二者相对静止，故t2时刻物块相对传送带滑动距离最大，B正确；0～t2时间内摩擦力方向一直向右，C错误；在0～t2时间内摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，在t2～t3时间内物块做匀速运动，此过程摩擦力为零，D 错误． 答案：B4．(2021·高考卷)研究说明，一般人的刹车反时间(即图“反过程〞所用时间)t 0＝0.4 s ，但饮酒会导致反时间．在某次中，志愿者少量饮酒后驾车以v 0＝72 km/h 的速度在场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到停止，行驶距离L ＝39 m ．减速过程中位移s 与速度v 的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．重力加速度g 取10 m/s 2.求： (1)减速过程加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反时间比一般人增加了多少；(3)减速过程对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．解析：(1)设减速过程中加速度的大小为a ，所用时间为t ，由题可得初速度v 0＝72 km/h ＝20 m/s ，末速度v t ＝0，位移s ＝25 m ，由运动学公式得v 20＝2as ①t ＝v 0a②联立①②式，代入数据得a ＝8 m/s 2③t ＝ s ④(2)设志愿者反时间为t ′，反时间的增加量为Δt ，由运动学公式得L ＝v 0t ′＋s ⑤Δt ＝t ′－t 0⑥联立⑤⑥式，代入数据得Δt ＝0.3 s ⑦(3)设志愿者所受合力的大小为F ，对志愿者作用力的大小为F 0，志愿者质量为m ，由牛顿第二律得F ＝ma ⑧由平行四边形那么得F 20＝F 2＋(mg )2⑨联立③⑧⑨式，代入数据得F 0mg ＝415⑩答案：(1)8 m/s 2s (2)0.3 s (3)4155．如下图，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑．假设让该小物块从木板的底端以大小恒的初速率v 0沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离s 将发生变化，重力加速度为g . (1)求小物块与木板间的动摩擦因数．(2)当θ角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值．解析：(1)当θ＝30°时，对物块受力分析：mg sin θ＝μF NF N －mg cos θ＝0那么动摩擦因数μ＝tan θ＝tan 30°＝33.(2)当θ变化时，设物块的加速度为a ，那么mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 物块的位移为s ，那么v 20＝2as 那么s ＝v 202g sin θ＋μcos θ令tan α＝μ，那么当α＋θ＝90°时s 最小，即θ＝60°，小物块沿木板滑行的距离最小s min ＝v 202g sin 60°＋μcos 60°＝3v 24g.答案：(1)33 (2)θ＝60°3v 24g[课时作业] 一、单项选择题1.如下图，光滑水平面上放置着质量分别为m 、2m 的A 、B 两个物体，A 、B 间的最大静摩擦力为μmg .现用水平拉力F 拉B ，使A 、B 以同一加速度运动，那么拉力F 的最大值为( )A ．μmgB ．2μmgC ．3μmgD ．4μmg解析：当A 、B 之间恰好不发生相对滑动时力F 最大，此时，对于A 物体所受的合力为μmg ，由牛顿第二律知a A ＝μmgm＝μg ；对于A 、B 整体，加速度a ＝a A ＝μg ，由牛顿第二律得F ＝3ma ＝3μmg . 答案：C2．(2021·)如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m 的物体，木箱竖直向上运动的速度v 与时间t 的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止．斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N 和f ，那么以下说法正确的选项是( )A ．在0～t 1时间内，N 增大，f 减小B ．在0～t 1时间内，N 减小，f 增大C ．在t 1～t 2时间内，N 增大，f 增大D ．在t 1～t 2时间内，N 减小，f 减小解析：在0～t 1时间内，由图乙可知，物体做加速运动，加速度逐渐减小，设斜面倾角为θ，对物体受力分析，在竖直方向上有N cos θ＋f sin θ－mg ＝ma 1，在水平方向上有N sin θ＝f cos θ，因加速度减小，那么支持力N 和摩擦力f 均减小．在t 1～t 2时间内，由图乙可知，物体做减速运动，加速度逐渐增大，对物体受力分析，在竖直方向上有mg －(N cos θ＋f sin θ)＝ma 2，在水平方向上有N sin θ＝f cos θ，因加速度增大，那么支持力N 和摩擦力f 均减小，应选D. 答案：D3.(2021·高考卷)如下图，滑块以初速度v 0沿外表粗糙且足够长的固斜面从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，假设用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，那么以下图象最能正确描述这一运动规律的是( )解析：设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，滑块在外表粗糙的固斜面上下滑时做匀减速直线运动，加速度不变，其加速度的大小为a ＝μg cos θ－g sin θ，故D 项错误；由速度公式v ＝v 0－at 可知，v －t 图象为一条倾斜的直线，故C 项错误；由位移公式s ＝v 0t －12at 2可知，B 项正确；由位移公式及几何关系可得h ＝s sin θ＝(v 0t －12at 2)sin θ，故A 项错误．答案：B4.如下图，物体A 叠放在物体B 上，B 置于光滑水平面上，A 、B 质量分别为m A ＝6 kg ，m B ＝2 kg ，A 、B 之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F ＝10 N ，此后逐渐增加，在增大到45 N 的过程中，g 取10 m/s 2，那么(设A 、B 间最大静摩擦力于滑动摩擦力)( )A ．当拉力F ＜12 N 时，两物体均保持静止状态B ．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N 时，开始相对滑动C ．两物体间从受力开始就有相对运动D ．两物体间始终没有相对运动解析：当A 、B 间的静摩擦力到达最大静摩擦力，即滑动摩擦力时，A 、B 才会发生相对运动．此时对B 有所以F fmax ＝μm A g ＝12 N ，而F fmax ＝m B a ，a ＝6 m/s 2，即两者开始相对运动时的加速度为6 m/s 2，此时对A 、B 整体有F ＝(m A ＋m B )a ＝48 N ，即F ＞48 N 时，A 、B 才会开始相对运动，应选项A 、B 、C 错误，D 正确． 答案：D5．某马戏团演员做滑杆表演，竖直滑杆上端固，下端悬空，滑杆的重力为200N ．在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．演员在滑杆上做完动作之后，先在杆上静止了0.5 s ，然后沿杆下滑， s 末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程中演员的v －t 图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况如下图，g 取10 m/s 2，那么下述说法正确的选项是( ) A ．演员的体重为800 NB ．演员在第1 s 内一直处于超重状态C ．滑杆所受的最小拉力为620 ND ．滑杆所受的最大拉力为900 N解析：演员在滑杆上静止时，传感器显示的拉力800 N 于演员重力和滑杆的重力之和，演员的体重为600 N ，选项A 错误．演员在第1 s 内先静止后加速下滑，加速下滑处于失重状态，选项B 错误．演员加速下滑时滑杆所受的拉力最小，加速下滑的加速度a 1＝3 m/s 2，对演员，由牛顿第二律有mg －F f1＝ma 1，解得F f1＝420 N ．对滑杆，由平衡条件得，最小拉力F 1＝420 N ＋200 N ＝620 N ，选项C 正确．减速下滑时滑杆所受的拉力最大．减速下滑的加速度a 2＝ m/s 2，对演员，由牛顿第二律有F f2－mg＝ma2，解得F f2＝690 N．对滑杆，由平衡条件得，最大拉力F2＝690 N＋200 N＝890 N，选项D错误．答案：C二、多项选择题6．(多项选择)质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，现在升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动．假设物体处于失重状态，那么( ) A．升降机加速度方向竖直向下B．台秤示数减少maC．升降机一向上运动D．升降机一做加速运动解析：物体处于失重状态，加速度方向一竖直向下，但速度方向可能向上，也可能向下，故A对，C、D错．由mg－F N＝ma可知台秤示数减少ma，选项B对．答案：AB7．(2021·高考卷)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如下图．在图中标出的时刻中，质点所受合力的方向与速度方向相同的有( )A．t1B．t2C．t3D．t4解析：此题考查的是速度图象．速度图象中某点的切线的斜率表示加速度．t1时刻速度为正，加速度也为正，合力与速度同向；t2时刻速度为正，加速度为负，合力与速度反向；t3时刻速度为负，加速度也为负，合力与速度同向；t4时刻速度为负，加速度为正，合力与速度反向，选项A、C正确．答案：AC8.如下图，水平传送带A、B两端相距x＝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.以下说法中正确的选项是( )A．假设传送带不动，v B＝3 m/sB．假设传送带逆时针匀速转动，v B一于3 m/sC．假设传送带顺时针匀速转动，v B一于3 m/sD．假设传送带顺时针匀速转动，v B有可能于3 m/s解析：当传送带不动时，物体从A到B做匀减速运动，a＝μg＝1 m/s2，物体到达B点的速度v B＝v2A－2ax＝3 m/s.当传送带逆时针匀速转动时，物体滑上传送带后所受摩擦力不变，物体以相同的加速度一直减速至B，v B＝3 m/s.当传送带顺时针匀速转动时，传送带的速度不同，物体滑上传送带后的运动情况不同．如果传送带速度大于4 m/s，那么物体可能一直加速，也可能先加速后匀速；当传送带速度于4 m/s时，物体匀速；当传送带速度小于4 m/s时，物体可能一直减速，也可能先减速后匀速．答案：ABD9.三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s 的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5.以下说法正确的选项是( )A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B同时到达传送带底端C．物块A、B运动的加速度大小不同D．物块A、B在传送带上的划痕长度不相同解析：因摩擦因数0.5＜tan 37°，所以A、B受力情况相同，均受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力，故A、B的加速度相同，运动时间相同，将同时到达底端，应选项A、C错，B正确；由于小物块A与传送带的运动方向相同，小物块B与传送带的运动方向相反，故物块A、B在传送带上的划痕长度不相同，选项D正确．答案：BD三、非选择题10.(2021·高考卷)如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固斜面，斜面上放一质量为m的光滑球．静止时，箱子顶部与球接触但无压力．箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v.(1)求箱子加速阶段的加速度大小a′.(2)假设a＞g tan θ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力．解析：(1)由匀变速直线运动的公式有v2＝2a′s1，v2＝2as2，且s1＋s2＝s解得a′＝av22as－v2(2)假设球刚好不受箱子作用，受力如图甲所示，满足F N sin θ＝ma0，F N cos θ＝mg，解得a0＝g tan θ.箱子减速时加速度水平向左，当a＞g tan θ时，箱子左壁对球的作用力为零，顶部对球的力不为零，此时球受力如图乙所示．由牛顿第二律得F N′cos θ＝F＋mgF N′sin θ＝ma解得F＝m⎝⎛⎭⎪⎫atan θ－g答案：(1)av22as－v2(2)0 m⎝⎛⎭⎪⎫atan θ－g11．(2021·区)在风洞室里，一根足够长的均匀直细杆与水平面成θ＝37°角固，质量为m ＝1 kg 的小球穿在细杆上静止于细杆底端O ，如图甲所示．开启送风装置，有水平向右的恒风力F 作用于小球上，在t 1＝2 s 时刻风停止．小球沿细杆运动的v -t 图象如图乙所示，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力．求：(1)小球在0～2 s 内的加速度a 1和2～5 s 内的加速度a 2； (2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F 的大小． 解析：(1)取沿杆向上为正方向，由图乙可知在0～2 s 内：a 1＝v 1－v 0t 1＝15 m/s 2(方向沿杆向上)在2～5 s 内：a 2＝v 2－v 1t 2＝－10 m/s 2(方向沿杆向下)(2)有风力时的上升过程，对小球受力分析有F cos θ－μ(mg cos θ＋F sin θ)－mg sin θ＝ma 1停风后的上升阶段，有－μmg cos θ－mg sin θ＝ma 2 综上解得μ＝0.5，F ＝50 N.答案：(1)15 m/s 2，方向沿杆向上 10 m/s 2，方向沿杆向下 (2)0.5 50 N 12.(2021·十校)如下图，与水平方向成37°角的传送带以恒速度v ＝2 m/s 沿顺时针方向转动，两传动轮间距L ＝5 m ．现将质量为1 kg 且可视为质点的物块以v 0＝4 m/s 的速度沿传送带向上的方向自底端滑上传送带．物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，计算时，可认为滑动摩擦力近似于最大静摩擦力，求物块在传送带上上升的最大高度．解析：刚滑上传送带时，物块相对传送带向上运动，受到的摩擦力沿传送带向下，将匀减速上滑，直至与传送带速，由牛顿第二律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1那么a 1＝g (sin θ＋μcos θ)＝10 m/s 2位移x 1＝v 20－v22a 1＝0.6 m物块与传送带相对静止瞬间，由于最大静摩擦力F f ＝μmg cos θ＜mg sin θ，相对静止状态不能持续，物块速度会继续减小．此后，物块受到的滑动摩擦力沿传送带向上，但合力沿传送带向下，故继续匀减速上升，直到速度为零，由mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2得a 2＝g (sin θ－μcos θ)＝2 m/s 2位移x 2＝v 22a 2＝1 m那么物块沿传送带上升的最大高度为H ＝(x 1＋x 2)sin 37°＝0.96 m.答案：0.96 m。

第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律牛顿第三定律班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1. 伽利略的理想实验证明了 ( )①要使物体运动必须有力的作用，没有力的作用物体将静止②要使物体静止必须有力的作用，没有力的作用物体将运动③要使物体由静止变为运动，必须受不为零的合外力的作用，且力越大速度变化越快④物体不受力时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态A. ①②B. ③④C. ①③D. ②④2. 下列说法正确的是 ( )A. 凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力B. 凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力C. 凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力,才是一对作用力和反作用力D. 相互作用的一对力中,究竟哪一个力是作用力，哪一个力是反作用力是任意的3. 物体静止于水平桌面上，则 ( )A. 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B. 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C. 物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力4. 关于物体惯性，下列说法中正确的是 ( )A. 把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因B. 我国优秀田径运动员刘翔在进行110 m栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大C. 战斗机在空中作战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性D. 公交汽车在启动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故5. 在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力，则 ( )A. 向北跳最远B. 向南跳最远C. 向东向西跳一样远，但没有向南跳远D. 无论向哪个方向都一样远6. 我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为 ( )A. 系好安全带可以减小人的惯性B. 系好安全带可减小车的惯性C. 系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D. 系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害7. 关于力和运动的关系，下列选项中错误的是 ( )A. 物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用B. 物体的位移不断增大，物体不一定受力的作用C. 若物体的位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用D. 物体的速率不变，则其所受合力必为零8. 在2010年温哥华冬奥会上，申雪和赵宏博(如图)一起以完美的表演赢得了双人滑比赛的金牌，在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动.假定两人与冰面间的动摩擦因数相同，且知申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，这是由于 ( )A. 在推的过程中，申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的力B. 在推的过程中，申雪推赵宏博的时间小于赵宏博推申雪的时间C. 在刚分开时，申雪的初速度大小大于赵宏博的初速度大小D. 在刚分开时，申雪的加速度大小小于赵宏博的加速度大小9. 利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，如图所示，在平板车上装了一个电风扇，风扇运动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.对这种设计，下列分析中正确的是 ( )A. 根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行B. 根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行C. 这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律D. 这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律10. (2010·广州模拟)“嫦娥一号”的成功发射，一方面表明中国航天事业已走在了世界的前列，另一方面“嫦娥一号”的发射也带动了高科技的发展.目前计算机的科技含量已相当高，且应用于各个领域.如图是利用计算机记录的“嫦娥一号”发射时，火箭和地面的作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是 ( )A. 作用力大时，反作用力小B. 作用力和反作用力的方向总是相反的C. 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D. 牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不适用二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (15分)如图所示，轻质弹簧上端小球质量为m，平衡时弹簧的压缩量为x，在某次振动过程中，当小球运动到最低点时，弹簧的压缩量为2x，试求此时小球的加速度和弹簧对地面的压力.12. (15分)如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m.已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力大小为多少？第2节牛顿第二定律班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1. 声音在空气中传播的速度v与空气的密度ρ及压强P有关，下列速度的表达式(k为比例系数，无单位)中正确的是 ( )2. 一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行，到达最高点后自行向下滑动，不计空气阻力，设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同，下列哪个图象能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系 ( )3. (2008·天津)一个静止的质点，在0～4 s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在 ( )A. 第2 s末速度改变方向B. 第2 s末位移改变方向C. 第4 s末回到原出发点D. 第4 s末运动速度为零4. (2009·上海)图为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连.运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程，下列表述正确的是 ( )①经过B点时，运动员的速率最大②经过C点时，运动员的速率最大③从C点到D点，运动员的加速度增大④从C点到D点，运动员的加速度不变A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④5. (2009·山东卷)某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)四个选项中正确的是( )6. (改编题)如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是 ( )①向右做加速运动②向右做减速运动③向左做加速运动④向左做减速运动A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④7. 如图所示,AD、BD、CD是竖直平面内三根固定的光滑细杆，A、B、C、D位于同一圆周上，A为圆周的最高点，D为最低点，每根杆上都套有一个小滑球(图中未画出).三个滑球分别从A、B、C处释放，初速度为零，用t1、t2、t3分别表示各滑环到达D处所用的时间，则( )A. t1<t2<t3B. t1>t2>t3C. t3>t1>t2D. t1=t2=t38. (2008·中山一模)如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为 ( )A. 0B.3C. gg9. (2010·莆田模拟)如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间不可能是 ( ) A. L/v+v/2μg B. Lv C. 2Lμg D. 2Lv10. (2010·惠州模拟)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在运动过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断中正确的是()A. 乙图表示电梯做匀速直线运动B. 乙图表示电梯做匀加速运动C. 乙图表示电梯做变加速运动D. 乙图表示电梯做匀减速运动二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (12分)固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示.求小环的质量m和细杆与地面间的倾角α.(取重力加速度g=10 m/s2)12. (创新题)(18分)消防队员为缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下.假设一名质量为60 kg ，训练有素的消防队员从七楼(离地面18 m 的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下.已知杆的质量为200 kg ，消防队员着地的速度不能大于6 m/s ，手和腿对杆的最大压力为1 800N ，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5 ，设当地的重力加速度g=10 m/s 2.假设杆是搁在地面上的，杆在水平方向不移动.试求：(1)消防队员下滑过程中的最大速度.(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力.(3)消防队员下滑的最短时间.第3节 牛顿运动定律的综合应用班级 姓名 成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1. （2010·安徽屯溪一中高三期中） 科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的1/6；③没有磁场.若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，下列说法正确的是 （ ）A. 氢气球和铅球都处于超重状态B. 氢气球将向上加速上升，铅球加速下落C. 氢气球和铅球都将下落，且同时落地D. 氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面2. 如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ，其下端都固定于底部圆心O ，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b 、c 处开始下滑(忽略阻力)则 ( )A. a 处小孩最先到O 点B. b 处小孩最后到O 点C. c 处小孩最先到O 点D. a 、c 处小孩同时到O 点3. 如图所示，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，假设容器在下列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4. 质量为2m 的物块A 和质量为m 的物块B 相互接触放在水平面上，如图所示，若对A 施加水平推力F ，两物块沿水平方向做加速运动，关于A 对B 的作用力，下列说法中正确的是( )A. 若水平面光滑，物块A 对B 的作用力大小为FB. 若水平面光滑，物块A 对B 的作用力大小为23F C. 若物块A 与地面无摩擦，B 与地面的动摩擦因数为μ，则物块A 对B 的作用力大小为μmgD. 若物块A 与地面无摩擦，B 与地面的动摩擦因数为μ，则物块A 对B 的作用力大小为23F umg 5. 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示，取重力加速度g=10 m/s 2．由两图可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为 ( )A. m=0.5 kg,μ=0.4B. m=1.5 kg,μ=2/15C. m=0.5 kg,μ=0.2D. m=1 kg,μ=0.26. (2008·山东高考)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示.设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中，下列说法正确的是( )A. 箱内物体对箱子底部始终没有压力B. 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”7. (2009·广东卷)某人在地面上用弹簧测力计称得体重为490 N.他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的v-t 图可能是(取电梯向上运动的方向为正) ( )8. 如图所示，质量为m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，现用一个力F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是 ( )A. 若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B. 若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C. 斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD. 斜面对球的弹力存在而且是一个定值9. 如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v 1沿顺时针转动，传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以初速度v 2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时其速率为v 3，则下列说法正确的是 ( )A. 只有v 1=v 2时，才有v 3=v 1B. 若v 1>v 2，则v 3=v 1C. 若v 1<v 2，则v 3=v 1D. 不管v 2多大，总有v 3=v 110. (2008·全国卷)如图所示，固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑，A 与B 的接触面光滑.已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，则B与斜面之间的动摩擦因数是()A. (2/3)tan αB.( 2/3)cot αC. tan αD. cot α二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (15分)在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的弹簧，弹簧下端连一个质量为m的小球，球被一垂直斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变，若A以加速度a(a<gsin θ)沿斜面向下匀加速运动，求：(1)从挡板开始运动到球板分离所经历的时间t.(2)从挡板开始运动到小球速度最大时，球的位移x.12. (2008·海南)(15分)科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m．为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物,此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g＝9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量．第三章第1节牛顿第一定律牛顿第三定律1. 解析：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，故①、②均错.物体的运动不需要力来维持，在物体不受力时，惯性使物体保持原来的运动状态不变，故④正确.由牛顿第二定律得：F合=ma，合外力越大，物体的加速度越大（同一物体m一定），速度变化越快，③正确.故答案为B.答案:B2. 解析：由牛顿第三定律知,相互作用的一对力总是大小相等、方向相反、在一条直线上,且分别作用在相互作用的两个物体上.但大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,不一定是一对作用力和反作用力,故选项A、B、C都是错误的,只有D正确.答案:D3. 解析：物体和桌面的受力情况如图所示．因为物体处于平衡状态，且F N与G作用于同一物体，因此F N和G是一对平衡力，故Ａ正确．因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，故Ｂ错误．因为压力是弹力，而弹力与重力是两种性质不同的力，故C错误．由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此F N与F N′是一对作用力和反作用力，故D错误．答案:A4. 解析：因为惯性是物体本身的一种属性，只与质量无关，故A、B均错误.战斗机空战时甩掉副油箱，减小质量，惯性减小，运动状态容易改变，故C正确.公交车启动时，人由于惯性应该向后倾，故D错误.答案:C5. 解析：运动员起跳后，因惯性其水平方向还具有与船相同的速度，所以无论向哪个方向跳都一样.因此答案为D.答案:D6. 解析：根据惯性的定义可知惯性与人和安全带无关，故A错误B错误.系好安全带主要是防止因刹车时人具有向前的惯性而造成伤害事故，故C错误D正确.答案:D7. 解析：力是改变物体运动状态的原因，物体速度不断增大，表示运动状态有所改变，故必受力的作用，选项A正确.物体位移增大，但物体的运动状态不一定改变（如匀速直线运动），因此不一定受力的作用，选项B正确.物体位移与时间的平方成正比，说明物体不是做匀速直线运动，运动状态变化，必受力的作用，选项C正确.物体速率不变但速度方向可能发生变化，即运动状态可能发生变化，也会受到力的作用，选项D错误.答案:D8. 解析：根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和反作用力是等大、反向且共线的，它们总是同时产生、同时消失、同时变化的，所以推力相等，作用时间相同.由于二人和冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同（均为μg），由运动学公式v2=2ax 可知，加速度相同，申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，说明在刚分开时，申雪的初速度大于赵宏博的初速度，故选C.答案:C9. 解析：风扇吹出的风吹到风帆上时，根据牛顿第三定律，风会给风扇一个反向的反作用力，因此对于整个装置而言，作用力和反作用力是内力，小车不会运行，故选D.答案:D10. 解析：作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上，A、C错，B 对.牛顿第三定律反映的规律与运动状态无关，D错.答案:B11. 解析：平衡时有mg=kx,在最低点，取向上为正方向有2kx-mg=ma，解得a=g.方向竖直向上.弹簧对地面的压力等于其弹力，故FN=2kx=2mg.方向竖直向下12.解析：对箱进行受力分析，箱子受到地面对它的支持力N，重力Mg，环对它的摩擦力F f，F f+Mg=N，N=Mg+F f地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对作用力和反作用力，所以大小相等，地面所受压力大小为Mg+F f.第三章第2节牛顿第二定律1. 解析：等式右边部分运算后单位应为m/s,只有B符合.答案:B2. 解析：分析物体上滑和下滑的受力，可判断图象Ｃ正确.答案:C3. 解析：在0~1 s内力F变大，质点的加速度变大，速度变大，在1~2 s内力F变小，质点的加速度减小，但速度仍增大，在2~3 s力F方向变为负方向，物体开始做减速运动，故第2 s末质点的速度和位移方向均不变，选项A、B错误.在3~4 s内力F方向为负方向，质点继续做减速运动，第4 s末停止运动，故选项D正确，选项C错误.答案:D4. 解析：物体的加速度为零时，加速的过程结束，速度最大，故①错误，②正确；从C到D，运动员所受合力逐渐增大，故加速度逐渐增大，故③正确，④错误，所以答案为B.答案:B5. 解析：由图甲可知前2 s内物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前2 s受力大小恒定，在2~4 s做正方向匀减速直线运动，所以受力为负方向，且大小恒定，在4~6 s做负方向匀加速直线运动，所以受力仍为负方向，大小恒定，在6~8 s做负方向的匀减速直线运动，所以受力为正方向，大小恒定，综上可知B正确.答案:B6.解析：小球水平方向受到向右的弹簧弹力，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右加速运动或向左减速运动.故选B.答案:B7. 解析：如图所示,设圆的半径为R,任意取一根滑杆ED,∠ADE=θ,由几何关系得位移x=ED=2Rcos θ，在斜杆上a=gsin α=gsin(90°-θ)=gcos θ,由位移公式得可见t与倾角度数无关,所以环从三根滑杆上滑动到D处所用的时间相等,故选项D正确.答案:D8. 解析：撤离木板时，小球所受重力和弹簧弹力不变，二者合力等于撤离木板前木板对小球的支持力F，由于FN=mg/cos 30°=mg，所以撤离木板后，小球加速度大小为a=F N g.答案:B9. 解析：因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L=1/2μgt2，可得正确;若一直加速到右端时的速度恰好与带速v相等,则L=(0+v)/2t,可得t=2L/v,D正确;若先匀加速到带速v,再匀速到右端,则v2/2μg+v(t-v/μg)=L,可得t=L/v+v/2μg,A正确；木块不可能一直匀速至右端,B错误.答案:B10. 解析:电流逐渐增大，表明压敏电阻的阻值在逐渐减小，压力在逐渐增大，故电梯在做变加速运动.答案:C11.解析:如图所示，对小环受力分析，由图可知在0~2 s内在推力为5.5 N作用下做匀加速运动，加速度大小为：a=Δv/Δt=0.5 m/s2，根据牛顿第二定律有F-mgsin α=ma，在2 s后推力为5 N，小环做匀速直线运动，受力平衡F′=mgsin α，联立可解得m=1 kg，α=30°．12. 解析：（1）消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度v max，有2gh1=v2max，消防队员受到的滑动摩擦力F f=μF N=0.5×1 800 N=900 N.减速阶段的加速度大小：a2=(F f-mg)/m=5 m/s2减速过程的位移为h2,由v2max-v2=2a2h2又h=h1+h2以上各式联立可得：v max=12 m/s（2）以杆为研究对象得：F N=Mg+F f=2 000 N+900 N=2 900 N（3）最短时间为t min=v max/g+(v max-v)/a2=1.2 s+1.2 s=2.4 s.第三章第3节牛顿运动定律的综合应用1. 解析：由题给的月球环境可知，在月球上等高度释放氢气球和铅球，两者都只受月球万有引力而做自由落体运动，完全失重，将注意时刻速度相等并同时落地.只有C正确.2.解析：三块滑板跟圆柱形仓库构成的斜面底边长度均为圆柱形底面半径，则R/cos θ=1/2gt2sin θ,t2=4R/gsin 2θ,当θ=45°时，t最小，当θ=30°和60°时，sin 2θ的值相同，故只有D正确答案：D3.解析：在题中给出的各个选项中，容器和水均处于完全失重状态，水不产生压强，小孔的上下方压强相等，所以水不会向下流出.故D正确.答案：D4. 解析：若水平面光滑，以A、B整体为研究对象，对其进行受力分析，如图甲所示，根据牛顿第二定律可得F=(m A+m B)a=3ma，即a=F/3m.以B为研究对象，对其受力分析如图乙所示，由牛顿第二定律可知F AB=m B a,代入a得F AB=F/3，故A、B均错误.若A与地面无摩擦，B与地面间的动摩擦因数为μ，对整体进行受力分析，如图丙所示.由牛顿第二定律可得F-μmg=3ma，即a=（F-μmg）/3m.以B为研究对象，对其进行受力分析，如图丁所示，由牛顿第二定律可得FAB-μmg=ma，解得FAB=（F+2μmg）/3，故D正确.答案：D5. 解析：由图象可得2~4 s物体加速度a=2 m/s2,F-f=ma，4~6 s物体匀速运动，摩擦力f=2 N，所以f=μmg.解上述两个方程可得μ=0.4,m=0.5 kg,故A正确.答案：A6. 解析：因为受到阻力，不是完全失重状态，所以对支持面有压力，A错.由于箱子阻力和下落的速度的平方成正比，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，B、D错，C对.答案：C7. 解析：由图可知，在t0~t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1~t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2~t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0~t1时间内向下加速，t1~t2阶段匀速运动，t2~t3阶段减速下降，A正确；BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项t0~t1内超重，不符合题意.答案：A8. 解析：球受力如图所示，则F N2-F N1sin θ=ma,F N1cos θ=mg.由此判断A、B错误.根据牛顿第二定律F N1、F N2和mg三力的合力等于ma,C错误.根据F N1=mg/cos。

拾躲市安息阳光实验学校第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用1．(单选)(广州调研)“加速度计”的部分结构简图如图3－3－10所示， 图3－3－10滑块与轻弹簧a 、b 连接并置于光滑凹槽内，静止时a 、b 长度为l .若该装置加速向右运动，a 、b 长度分别为l a 、l b ，则( )A ．l a >l ，l b >lB ．l a <l ，l b <lC ．l a >l ，l b <lD ．l a <l ，l b >l【答案】D【解析】由牛顿第二定律可知，向右加速时滑块受到向右的力作用，显然此时向左压缩左弹簧并同时拉伸右弹簧，可知l a <l ，l b >l .2．(单选)(佛山一模)如图 3－3－11所示，2013年6月20日，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量．若聂海胜受到恒力F 从静止开始运动，经时间t 移动的位移为s ，则聂海胜的质量为( )图3－3－11A ．Ft2sB ．Ft 2sC ．Ft sD ．Ft 22s【答案】D【解析】由匀加速直线运动规律s ＝12at 2可得a ＝2st2，又由牛顿第二定律得F ＝ma ，故m ＝F a ＝Ft 22s，D 正确．3．(单选)(惠州模拟)一实验由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线大致如图3－3－12所示，则( )图3－3－12A ．t 1～t 2的时间内，处于失重状态B ．t 2～t 3的时间内，在向下降落C ．0～t 3的时间内，始终处于失重状态D ．t 3时刻距地面最远【答案】D【解析】速度始终大于零，故始终向上运动，B 错误；0～t 2加速度方向为正，即向上加速运动，处于超重状态，t 2～t 3状态加速度方向向下，处于失重状态，A 、C 错误；由图象的面积意义可知D 正确．4．(多选)(四会质检)在无风的天气里，雨滴在空中竖直下落，由于受到空气的阻力，最后以某一恒定速度下落，这个恒定的速度通常叫做收尾速度．设空气阻力与雨滴的速度成正比，下列正确的是( )A ．雨滴质量越大，收尾速度越大B ．雨滴收尾前做加速度减小、速度增加的运动C ．雨滴收尾速度大小与雨滴质量无关D ．雨滴收尾前做加速度增加、速度增加的运动 【答案】AB【解析】设空气阻力系数为k ，则空气阻力f ＝kv ，由牛顿第二定律知mg－f ＝ma ，得加速度为a ＝g －km v ，易知收尾前加速度不断减小，速度不断增大，B 正确、D 错误；收尾时加速度为零，即g －k m v ＝0，解得v 尾＝mgk，显然A 正确、C 错误．5．(单选)(武汉模拟)如图3－3－13所示，A 和B 的质量分别是1 kg 和2 kg ，弹簧和悬线的质量不计，在A 上面的悬线烧断的瞬间( )图3－3－13A ．A 的加速度等于2gB ．A 的加速度等于gC ．B 的加速度为零D ．B 的加速度为g【答案】C【解析】烧断瞬间弹簧伸长不变，B 受合力为零，A 受合力等于(m A ＋m B )g ，可知C 正确．6．(陕西三模)一个小球从静止开始沿如图3－3－14所示的光滑斜面轨道AB 匀加速下滑，然后进入水平轨道BC 匀速滚动，之后靠惯性冲上斜面轨道CD ，直到速度减为零．设小球经过水平面和两斜面的衔接点B 、C 时速度的大小不变．下表是测出的不同时刻小球速度大小，取重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)(2)小球从开始下滑直至在斜面CD 上速度减为零通过的总路程是多少？ 图3－3－14【答案】(1)30° (2)180 m【解析】 解：(1)根据表中数据可知小球沿AB 斜面下滑的加速度 a 1＝Δv 1Δt 1＝91.8m/s 2＝5 m/s 2由牛顿运动定律得mg sin α＝ma 1解得sin α＝a 1g＝0.5，故斜面AB 段的倾角α＝30°.(2)根据表中数据可知，小球在斜面AB 上下滑时间t 1＝155s ＝3 s小球在斜面CD 上做减速运动的加速度 a 3＝9－315－13m/s 2＝3 m/s 2从最大速度v m ＝15 m/s 减至速度为9 m/s 用时t 3＝15－93 s ＝2 s于是，小球在水平面上运动时间t 2＝13 s －t 1－t 3＝8 s故小球的总路程s ＝v 2m 2a 1＋v m t 2＋v 2m2a 3＝180 m.。

第3讲牛顿运动定律的综合应用一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1．（2020·安徽合肥月考）合肥市滨湖游乐场里有一种大型娱乐器械，可以让人体验超重和失重的感觉.其环形座舱套在竖直柱子上,先由升降机送至70多米高处，然后让座舱由静止无动力下落，落到离地面30米高的位置时，制动系统启动,座舱做减速运动，到地面时刚好停止。

假设舱中某人用手托着一个重为50 N的铅球。

则下列说法正确的是（A)A．当座舱落到离地面45米高的位置时，球对手的压力为0B．当座舱落到离地面45米高的位置时，手对球有支持力C．当座舱落到离地面20米高的位置时，球对手的压力为0D．当座舱落到离地面20米高的位置时，手对球的支持力小于50 N[解析］由题意可知，座舱在落到离地面30米高的位置前做自由落体运动，之后座舱做匀减速运动，当座舱落到离地面45米高的位置时，人和球均做自由落体运动，此时球对手的作用力为零,选项A正确，B错误；当座舱落到离地面20米高的位置时,球做减速运动，处于超重状态，球对手的作用力大于50 N，选项C、D错误.2．（2019·辽宁六校协作体联考）如图所示,将两个质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 kg的物体A、B置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N 的水平拉力分别作用在A、B上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是(D）A．弹簧测力计的示数是25 NB．弹簧测力计的示数是50 NC．在突然撤去F1的瞬间，A的加速度大小为13 m/s2D．在突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为7 m/s2[解析］本题考查通过弹簧测力计连接的连接体问题.以两物体组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律可知，系统的加速度大小为a＝F1－F2m1＋m2＝错误!m/s2＝2 m/s2，方向水平向右；设弹簧测力计的拉力大小是F，以A为研究对象,由牛顿第二定律得F1－F＝m1a,则F＝F1－m1a＝28 N，A、B错误；弹簧的弹力不能突变，在突然撤去F2的瞬间,B不再受F2的作用，B受的合力等于弹簧的弹力，由牛顿第二定律可知，B的加速度大小为a2＝错误!＝错误!m/s2＝7 m/s2，在突然撤去F1的瞬间,弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律可知A的加速度大小为a1＝错误!＝错误!m/s2＝28 m/s2，C错误,D正确。

2019高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第3讲验证牛顿运动定律练习编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第3讲验证牛顿运动定律练习）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第3 讲验证牛顿运动定律1．（2015·高考全国卷Ⅱ）某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了五个连续点之间的距离．(1)物块下滑时的加速度a＝________ m/s2,打C点时物块的速度v＝________ m/s.(2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(选填正确答案标号）．A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角解析：（1）物块沿斜面下滑做匀加速运动，根据纸带可得连续两段距离之差为0.13 cm，由a＝错误!，得a＝错误! m/s2＝3。

25 m/s2，其中C点速度v＝错误!＝错误! m/s≈1。

79 m/s。

(2）对物块进行受力分析如图,则物块所受合外力为F合＝mg sin θ－μmg cos θ，即a ＝g sin θ－μg cos θ，得μ＝错误!,所以还需测量的物理量是斜面的倾角θ.答案:（1）3。

25 1。

79 （2)C2．(2018·河北模拟)某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1)通过实验得到如图乙所示的a－F图象,造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角__________(选填“偏大”或“偏小”）．(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力（填“大于”“小于”或“等于”)，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件．(3）该同学得到如图丙所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．Δx＝x DG－x AD＝________ cm.由此可算出小车的加速度a＝________ m/s2.（结果保留两位有效数字)解析：(1）根据所给的a－F图象可知，当F＝0时，小车已经有了加速度a0,所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的夹角偏大造成的．(2）根据牛顿第二定律，对小车F＝Ma,对砝码和盘mg－F＝ma，解得F＝错误!<mg，只有当M≫m时，小车受到的拉力才近似等于mg,从而减小误差．（3）由题图丙可读出x AD＝2。

能力课1 牛顿运动定律的综合应用一、选择题(1～5题为单项选择题，6～10题为多项选择题)1．如图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s 时的速度为v ，其s －v 2图象如图乙所示，取g ＝10 m/s 2，则斜面倾角θ为( )图1A ．30°B ．45°C ．60°D ．75°解析 由s －v 2图象可知小物块的加速度a ＝5 m/s 2，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 A2．(2017·郑州质量预测)甲、乙两球质量分别为m 1、m 2，从同一地点(足够高)同时由静止释放。

两球下落过程所受空气阻力大小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 图象如图2所示。

落地前，经时间t 0两球的速度都已达到各自的稳定值v 1、v 2。

则下列判断正确的是( )图2A ．释放瞬间甲球加速度较大 B.m 1m 2＝v 2v 1C ．甲球质量大于乙球质量D ．t 0时间内两球下落的高度相等解析 释放瞬间，两球受到的阻力均为0，此时加速度相同，选项A 错误；运动到最后达到匀速时，重力和阻力大小相等，mg ＝kv ，则m 1m 2＝v 1v 2，选项B 错误；由图象可知v 1＞v 2，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，可知甲球下落高度大，选项D 错误。

答案 C3．如图3所示，A 、B 两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，物体B 与水平地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，物体A 与B 之间的动摩擦因数μ2＝0.2。

已知物体A 的质量m ＝2 kg ，物体B 的质量M ＝3 kg ，重力加速度g 取10 m/s 2。

现对物体B 施加一个水平向右的恒力F ，为使物体A 与物体B 相对静止，则恒力的最大值是(物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图3A ．20 NB ．15 NC ．10 ND ．5 N解析 对物体A 、B 整体，由牛顿第二定律，F max －μ1(m ＋M )g ＝(m ＋M )a ；对物体A ，由牛顿第二定律，μ2mg ＝ma ；联立解得F max ＝(m ＋M )(μ1＋μ2)g ，代入相关数据得F max ＝15 N ，选项B 正确。