高三一轮复习物理牛二定律.docx
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高三一轮复习物理牛二定律
高三一轮物理牛二定律板块模型传送带模型
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1.下列关于牛顿运动定律的说法中正确的是（ ）
A.惯性就是物体保持静止状态的性质
B.力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的
C.物体运动状态改变的难易程度就是加速度
D.一对作用力与反作用力的作用效果总相同
2.
一个静止的物体，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F所产生的加速度a随时间的变化如图所示，则物体在（ ）
A.0～4s时间内做匀变速运动B.第2s末位移改变方向
C.0～4s时间内位移的方向不变D.0～2s时间内位移最大
3.
水平面上静止放置一质量为M的木箱，箱顶部和底部用细线分别拴住质量均为m的小球，两球间有一根处于拉伸状态的轻弹簧，使两根细线均处于拉紧状态。
如图所示。
现在突然剪断下端的细线。
则从剪断细线开始到弹簧恢复原长以前，箱对地面的压力变化情况。
下列判断正确的是（ ）
A.刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐增大
B.刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐减小
C.刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐减小
D.刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐增大
4.如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右作匀速直线运动，则（ ）
A.物体A可能不受地面支持力的作用
B.物体A可能受到三个力的作用
C.物体A受到滑动摩擦力的大小为Fcosθ
D.水平地面对A的支持力的大小为Fsinθ
5.如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（ ）
A.都等于
B.
和0
C.
•
和0D.0和
g
6.
如图所示，斜面体质量为M，倾角为θ，置于水平地面上，当质量为m的小木块沿 斜面体的光滑斜面自由下滑时，斜面体仍静止不动．则（ ）
A.斜面体受地面的支持力为Mg
B.斜面体受地面的支持力为（m+M）g
C.斜面体受地面的摩擦力为mgcosθ
D.斜面体收地面的摩擦力为
mgsin2θ
7.
如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（ ）
A.小车静止时，F=mgsinθ，方向沿杆向上
B.小车静止时，F=mgcosθ，方向垂直杆向上
C.小车向右以加速度a运动时，一定有F=
D.小车向左以加速度a运动时，F=
8.质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从地面向上拉动，如图所示，若重物以加速度a上升，则人对地面的压力为（ ）
A.（M-m）g-ma
B.（M+m）g-ma
C.（M+m）g+ma
D.Mg-ma
9.
如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ．则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（ ）
A.
B.MaC.μmgD.μ（M+m）g
10.如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象作出如下判断不正确的是（ ）
A.滑块始终与木板存在相对运动B.滑块未能滑出木板
C.滑块的质量m大于木板的质量MD.在t1时刻滑块从木板上滑出
二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）
11.
如图所示，两根等长且不可伸长的细线结于O点，A端固定在水平杆上，B端系在轻质圆环（不计重力）上，圆环套在竖直光滑杆上，C端挂一重物，重物质量为m。
开始时用手握住轻圆环，使其紧靠D端，当重物静止时如图所示。
现释放圆环，圆环在竖直光滑杆上自由滑动，当重物再次静止时OA绳拉力为FA，OB绳拉力为FB，则下列可能正确的是（ ）
A.FA＜mg；FB＜mgB.FA=mg；FB=0
C.FA＞mg；FB＜mgD.FA＞mg； FB=mg
12.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为
现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）
A.质量为2m的木块受到四个力的作用
B.当F逐渐增大到
时，轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到
时，轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为
13.
一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动．小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图示状态．设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T．关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A.若小车向左运动，N可能为零B.若小车向左运动，T可能为零
C.若小车向右运动，N不可能为零D.若小车向右运动，T不可能为零
14.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若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．已知v2＞v1，则（）
A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0～t3时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0～t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
15.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可能是（ ）
A.
+
B.
C.
D.
三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
16.一辆值勤的警车停在一条直公路的道边，当警员发现从他旁边以v=8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经△t=2.5s警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，试问：
（1）警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车？
（2）若警车能达到的最大速度是vm=12m/s，达到最大速度后以该速度匀速运动．则警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车？
（3）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？
17.
一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25．若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：
（1）小物块沿斜面上滑时的加速度大小；
（2）小物块上滑的最大距离；
（3）小物块返回斜面底端时的速度大小．
18.如图所示，长度L=10m的水平传送带以速率
沿顺时针方向运行，质量
的小物块（可视为质点）以
的初速度从右端滑上传送带。
已知物块与传送带之间的动摩擦因数
，重力加速度
，求：
（1）物块相对地面向左运动的最大距离为多少？
（2）物块从滑上传送带到滑下传送带所用的时间为多少？
19.如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.5，g取10m/s2．
（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离．
（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止．
（3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值．
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
解：
A、惯性就是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质，故A错误；
B、力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的，故B正确；
C、物体运动状态改变的难易程度取决于物体惯性大小，故C错误；
D、作用力和反作用力作用在两个物体上，不能进行合成，不能抵消，故D错误；
故选：
B。
力是改变物体运动状态的原因，也是产生加速度的原因．加速度随着合外力变化而变化，是瞬时对应关系．一切物体都具有惯性，物体的惯性很大，质量也很大．加速度的方向总是与合外力的方向相同．
本题考查了对牛顿定律的理解，知道牛顿运动定律、正确理解其含义即可正确解题，平时要注意基础知识的学习．
2.【答案】C
【解析】
解：
A、由a-t图象看出，0～4s时间内物体的加速度随时间作周期性变化，做非匀变速运动。
故A错误。
B、C，0～1s时间内物体沿正方向做加速度增大的变加速运动，1s～2s间内物体沿正方向做加速度减小变加速运动，2～3间内物体继续沿正方向做加速度增大变减速运动，3s～4s时间内物体继续沿正方向做加速度减小变减速运动，所以物体的运动方向没有变化，在第2s末位移没有改变方向，速度达到最大；则0～4s时间内位移的方向不变。
故B错误，C正确。
D、由上分析可知，4s时间内位移最大。
故D错误。
故选：
C。
匀变速运动的特点是加速度保持不变．分析物体在4s内的运动情况，判断位移的方向是否变化．确定什么时刻位移最大．
本题是加速度时间图象问题，直接能读出加速度的变化情况．根据图象分析物体的运动情况是应具备的能力．
3.【答案】B
【解析】
解：
细线剪断前，箱子受重力、地面的支持力，箱内上面绳子向下的拉力，下面绳子向上的拉力四个力作用处于平衡，当剪断细线的瞬间，下面绳子的拉力突然消失，弹簧来不及发生形变，瞬间弹力不变，对上面球分析，根据平衡知，上面绳子拉力不变，则在此瞬间地面的支持力变大。
然后弹簧的弹力逐渐减小，上面绳子的拉力减小，所以地面对箱子支持力逐渐减小。
故B正确，A、C、D错误。
故选：
B。
隔离对箱子受力分析，通过箱子受力的变化，判断地面对箱子支持力的变化。
解决本题的关键知道剪断绳子的瞬间，弹簧的弹力不变。
通过隔离分析，抓住箱子合力为零，判断支持力的变化。
4.【答案】C
【解析】
解：
A、物体在水平方向必定受到摩擦力的作用，所以物体受重力、拉力、支持力和摩擦力处于平衡，知物体一定受四个力的作用。
故AB错误。
C、根据共点力平衡得：
f=Fcosθ．故C正确。
D、物体A受到的支持力与F在竖直方向的分力的合力等于重力，即：
N=mg-Fsinθ．故D错误。
故选：
C。
物体做匀速直线运动，知物体所受的合力为零，根据共点力平衡分析拉力和摩擦力的合力方向．
解决本题的关键能够正确地受力分析，通过共点力平衡进行分析求解．
5.【答案】D
【解析】
解：
对A球分析，开始处于静止，则弹簧的弹力F=mAgsin30°，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，
对A，所受的合力为零，则A的加速度为0，
对B，根据牛顿第二定律得，
=
g．
故选：
D
当两球处于静止时，根据共点力平衡求出弹簧的弹力，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度大小．
本题考查牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．
6.【答案】D
【解析】
解：
A、B，由题，斜面是光滑的，则由牛顿第二定律可得物体m下滑时加速度大小为a=gsinθ．
对整体进行研究，分析受力情况，作出力图，将m的加速度a分解为水平和竖直两个方向，根据牛顿第二定律有：
竖直方向：
（M+m）g-N=masinθ＞0，则N＜（M+m）g，所以斜面体受地面的支持力小于（M+m）g．故AB均错误．
C、D对整体：
有水平方向的加速度，则地面对斜面的摩擦力方向也水平向右，
由牛顿第二定律得：
水平方向：
f=macosθ=mgsinθcosθ=
mgsin2θ．故C错误，D正确．
故选D
先对m研究，根据牛顿第二定律得到加速度，再对整体研究，分析受力情况，作出力图，将m的加速度分解为水平和竖直两个方向，根据牛顿第二定律求解地面对斜面体的支持力和摩擦力．
本题是对加速度不同的连接体运用整体法，基础不好的学生可以采用隔离法研究．
7.【答案】D
【解析】
【分析】
结合小车的运动状态对小车进行受力分析，小车所受合外力的方向与加速度的方向一致，从而确定杆对小球的作用力。
本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿定律分析确定。
【解答】
AB.小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用；当小车静止时，小球也静止，小球处于平衡状态，受平衡力作用，杆的作用力F与重力是一对平衡力，由平衡条件得：
F=mg，方向竖直向上，故AB错误；
CD.小车做匀加速运动时，竖直方向
，水平方向
，则
，故C错误，D正确。
故选D。
8.【答案】A
【解析】
解：
以物体为研究对象，根据牛顿第二定律得
T-mg=ma
解得，绳子的拉力T=m（g+a）
再以人为研究对象，根据平衡条件得
地面对人的支持力为N=Mg-T=Mg-m（g+a）=（M-m）g-ma
根据牛顿第三定律得知，人对地面的压力大小N′=N=（M-m）g-ma，故A正确
故选：
A
先对物体分析，根据牛顿第二定律求得绳子拉力大小，再对人研究，由平衡条件求出地面对人的支持力，即可得到人对地面的压力大小．
本题中人处于平衡状态，物体处于有加速度的状态，运用隔离法，根据牛顿第二定律和平衡条件结合进行研究．
9.【答案】A
【解析】
解：
先对整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：
F=（M+m）a ①
再对物体m受力分析，受重力、支持力和向前的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
f=ma ②
由①②联立解得：
f=ma=
，故BCD错误，A正确；
故选：
A．
由于小车和木块一起作无相对滑动的加速运动，所以小车和木块的加速度大小相同，对小车和木块受力分析，根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小．
当分析多个物体的受力、运动情况时，通常可以采用整体法和隔离法，用整体法可以求得系统的加速度的大小，再用隔离法可以求物体之间的作用的大小．
10.【答案】B
【解析】
解：
A、由图象可知，在运动的过程中，滑块与木板的速度不同，始终与木板存在相对运动．故A正确．
B、D滑块先做匀减速直线运动，木板先做匀加速直线运动，最终都做匀速直线运动，因为匀速直线运动的速度不同，则知滑块在t1时刻滑块从木板上滑出．故B错误，D正确．
C、从图线的斜率可知，滑块的加速度大小小于木板加速度的大小，根据牛顿第二定律知，a=
，两个物体所受的摩擦力大小相等，可知滑块的质量m大于木板的质量M．故C正确．
本题选错误的，故选B．
滑块滑上木板后，滑块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，知在t1时刻滑块从木板上滑出．根据速度图象的斜率等于加速度，由牛顿第二定律分析质量关系．
图象题是高考的热点问题，关键从图象中获取信息，能够通过图象得出物体的运动规律．
11.【答案】BCD
【解析】
解：
B、由题意可知：
圆环的重力不计，受到竖直杆的支持力和绳OB的拉力两个力作用，竖直杆对圆环的支持力与杆垂直向左，二力平衡时，这两个力必定在同一直线上，则当让圆环在竖直光滑杆上自由滑动，重物再次静止时，OB绳也与竖直杆垂直。
设此时OA与水平杆的夹角为α，二个细线的长度均为L，若AD=L，则当平衡时COA共线且竖直，此时FA=mg，FB=0，故B正确；
D、若平衡时OA与水平方向夹角为450，则 FB=mg，FA=
mg＞mg，故D正确；
C、若平衡时OA与水平方向夹角大于450，则 FB＜mg，FA＞mg，故C正确；
A、若平衡时OA与水平方向夹角小于450，则 FB＞mg，FA＞mg，故A错误；
故选：
BCD。
圆环质量很轻，重力不计，受到竖直杆的支持力和绳OB的拉力两个力作用，当让圆环在竖直光滑杆上自由滑动，重物再次静止时，OB必须与竖直杆垂直才能平衡。
根据几何知识得到此时OA绳与水平杆的夹角，分析结点O的受力情况，根据平衡条件进行分析。
此题关键是知道与小环连接的细绳是水平的，可根据OA与水平杆的夹角关系来讨论两条细绳的拉力关系。
12.【答案】CD
【解析】
【分析】
由题意，三个木块以同一加速度做加速运动，采用隔离法分析2m可得出其受力的个数；再对整体分析可得出整体的加速度与力的关系；再以后面两个物体为研究对象可得出拉力与加速度的关系，则可分析得出F与T的关系。
本题是连接体问题，关键在于研究对象的选择，以及正确的受力分析，再由整体法与隔离法求解拉力之间的关系。
【解答】
A.质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其向后的静摩擦力、轻绳的拉力和地面的支持力五个力的作用，故A错误；
B.对三个木块整体，由牛顿第二定律可得：
；隔离后面的组合体，由牛顿第二定律可得：
轻绳中拉力为
由此可知，当F逐渐增大到FT时，轻绳中拉力等于
，即小于轻绳能承受的最大拉力为FT，轻绳还没有被拉断，故B错误；
C.由上式得：
当F逐渐增大到1.5FT时，
，轻绳中拉力
，轻绳还不会被拉断，故C正确；
D.轻绳刚要被拉断时，轻绳的拉力刚好为FT，后面两个木块的加速度
，对质量为m木块研究，由牛顿第二定律得：
摩擦力为
，故D正确。
故选CD。
13.【答案】AB
【解析】
解：
A、若小车向左运动做减速运动，则加速度向右，小球受重力及绳子的拉力可以使小球的加速度与小车相同，故此时N为零，故A正确；
B、若小球向左加速运动，则加速度向左，此时重力与斜面的支持力可以使合力向左，则绳子的拉力为零，故B正确；
同理可知当小球向右时，也可能做加速或减速运动，故加速度也可能向右或向左，故N和T均可以为零，故CD均错误；
故选AB。
对小球受力分析，根据车的运动情况可知小球受拉力及支持力的情况．
力是改变物体运动状态的原因，故物体的受力与加速度有关，和物体的运动方向无关，故本题应讨论向左加速和减速两种况．
14.【答案】BD
【解析】
解：
A、t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；
B、t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B正确；
C、0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，t2～t3时间内小物块不受摩擦力作用，故C错误；
D、0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，故D正确；
故选BD．
15.【答案】AD
【解析】
解：
若木块沿着传送带的运动是一直加速，根据牛顿第二定律，有
μmg=ma ①
根据位移时间公式，有
L=
at2 ②
由①②解得
t=
，
若木块沿着传送带的运动是先加速后匀速，根据牛顿第二定律，有
μmg=ma③
根据速度时间公式，有
v=at1 ④
根据速度位移公式，有
v2=2ax1 ⑤
匀速运动过程，有
L-x1=vt2 ⑥
由③④⑤⑥解得
t=t1+t2=
，
如果物体滑到最右端时，速度恰好增加到v，根据平均速度公式，有
L=v平均t=
t
故t=
，
故选：
AD
木块沿着传送带的运动可能是一直加速，也可能是先加速后匀速，对于加速过程，可以先根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求解运动时间．
本题关键是将小滑块的运动分为两种情况分析，一直匀加速或先匀加速后匀速，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解．
16.【答案】解：
（1）设警车经时间t1追上违章货车，有：
at
=v（t1+△t）
代入数据解得t1=10 s．
（2）由vm=at0，解得t0=
=6 s
根据位移关系有：
t0+vm（t2-t0）=v（t2+△t）
代入数据解得t2=14 s．
（3）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们的距离最大，设警车发动后经过t3时间两车的速度相等．则
由v=at3
得t3=
=
=4 s
货车发生的位移为x1=v（t3+△t）=8×（4+2.5）m=52 m
警车发生的位移为x2=
a
=
=16 m
所以两车间的最大距离为△x=x1-x2=36 m．
答：
（1）警车发动起来后要10s时间才能追上违章的货车；
（2）警车发动起来后要14s时间才能追上违章的货车；
（3）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是36m．
【解析】
（1）根据两车的位移关系，结合运动学公式求出追及的时间．
（2）警车先做匀加速后做匀速，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间，结合两车的位移关系，求出追及的时间．
（3）当两车速度相等时相距最远，结合速度公式求出速度相等经历的时间，根据位移公式求出两车的最大距离．
本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，知道速度相等时相距最远．
17.【答案】解：
（1）小物块在斜面上的受力情况如右图所示，重力的分力
根据牛顿第二定律有
FN=F2①
F1+Ff=ma②
又因为 Ff=μFN③
由①②③式得a=gsinθ+μgcosθ=10×0.6m/s2+0.25×10×0.8m/s2=8.0m/s2④
（2）小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有
⑤
得
=
=1.0m⑥
（3）小物块在斜面上的受力情况如右图所示，根据牛顿第二定律有
FN=F2⑦
F1-Ff=ma'⑧
由③⑦⑧式得a'=gsinθ-μgcosθ=10×0.6m/s2-0.25×10×0.8m/s2=4.0m/s2⑨
因为
⑩
所以
=
=
（或2.8m/s）
答：
（1）小物块沿斜面上滑时的加速度大小为8m/s2．
（2）小物块上滑的最大距离为1.0m．
（3）小物块返回斜面底端时的速度大小2
m/s．
【解析】
（1）根据牛顿第二定律求出小物块上滑的加速度大小．
（2）通过匀变速直线运动的速度位移公式求出小物块上滑的最大距离．
（3）根据牛顿第二定律求出下滑的加速度，通过速度位移公式求出下滑到斜面底端的速度大小．
本题考查牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
18.【答案】解：
（1）物块滑上传送带时，受到向右的滑动摩擦力，向左做匀减速运动；
由牛顿第二定律得：
μmg=ma，加速度：
a=μg=0.2×10=2m/s2；
由匀变速运动的速度位移公式可得，物块速度变为零时的位移：
；
即：
物块相对地面向左运动的最大距离为9m；
（2）物体向左运动的时间：
；
物块速度变为零后，反向向有做初速度为零的匀加速运动；
加速度a=2m/s2，物块速度等于传送带速度v0=4m/s时：
物块的位移：
，
；
运动时间然后物块与传送带一起向右做匀速直线运
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