版高考物理一轮复习 课时考点过关练5 牛顿运动定律及其应用Word格式文档下载.docx

版高考物理一轮复习 课时考点过关练5 牛顿运动定律及其应用Word格式文档下载.docx

《版高考物理一轮复习 课时考点过关练5 牛顿运动定律及其应用Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考物理一轮复习 课时考点过关练5 牛顿运动定律及其应用Word格式文档下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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

5．（2015·

海南单科，8）（多选）如图，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＝3gB．a1＝0

C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2

6．（2014·

北京理综，19）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。

利用如图所示的装置做如下实验：

小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。

斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。

根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（　　）

A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置

B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态

C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

7.（2014·

山东理综，15）（多选）一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图。

在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有（　　）

A．t1B．t2

C．t3D．t4

8．（2016·

四川理综，10）避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面。

一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m，再过一段时间，货车停止。

已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；

货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。

货物与货车分别视为小滑块和平板，取cosθ＝1，sinθ＝0.1，g＝10m/s2。

求：

（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；

（2）制动坡床的长度。

9．（2014·

上海单科，31）如图所示，

水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，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）若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。

一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

）

河南洛阳高三月考）牛顿第一定律和牛顿第二定律共同确定了力与运动的关系，下列相关描述正确的是（　　）

A．力是维持物体运动状态的原因

B．力是使物体产生加速度的原因

C．速度变化越快的物体惯性越大，匀速运动或静止时没有惯性

D．质量越小，惯性越大，外力作用的效果越明显

2．（2016·

贵州七校高三调研）一个人站在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．人对升降机的压力小于升降机对人的支持力

B．人对升降机的压力与升降机对人的支持力大小相等

C．升降机对人的支持力等于人的重力

D．人的重力和升降机对人的支持力是一对作用力和反作用力

3．（2016·

云南昆明质检）在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。

假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。

已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（　　）

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

4．（2016·

山东济宁高三质检）物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连结，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图。

今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为FA1和FA2，B1、B2受到的合力分别为FB1和FB2则（　　）

A．FA1＝0，FA2＝2mg，FB1＝0，FB2＝2mg

B．FA1＝mg，FA2＝mg，FB1＝0，FB2＝2mg

C．FA1＝mg，FA2＝2mg，FB1＝mg，FB2＝mg

D．FA1＝mg，FA2＝mg，FB1＝mg，FB2＝mg

5.

（2016·

山西运城高三联考）如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力作用而运动，前方固定一个弹簧，当木块接触弹簧后（　　）

A．将立即做变减速运动

B．将立即做匀减速运动

C．在一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大

D．在弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度为零

6．（2016·

四川绵阳高三质检）“儿童蹦极”中，拴在腰间左、右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。

质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳与水平方向的夹角均为30°

，则（　　）

A．每根橡皮绳的拉力为

mg

B．若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳所受拉力将变小

C．若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上

D．若拴在腰间左、右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳，则小明左侧轻绳在腰间断裂时，小明的加速度a＝g

7.

辽宁大连高三质检）为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使得座椅始终保持水平，当此车加速上坡时，乘客（　　）

A．支持力小于重力

B．支持力大于重力

C．受到水平向左的摩擦力作用

D．所受力的合力沿斜面方向向下

山东济宁育才中学高三期中）如图甲所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力F的作用，力F与时间t的关系如图乙所示，A、B始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）

A．t0时刻，A、B间静摩擦力最大

B．2t0时刻，A、B间静摩擦力为零

C.t0时刻，两物体运动的位移最大

D．2t0时刻，两物体运动的位移最大

9．（2016·

广东广州高三调研）消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（　　）

A．绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力

B．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力

C．绳子对儿童的拉力大于儿童的重力

D．消防员对绳子的拉力等于儿童对绳子的拉力

10．（2016·

贵州省七校高三第一次联考）

如图所示，小车上固定一水平横杆，横杆左端的固定斜杆与竖直方向成α角，斜杆下端连接一质量为m的小球；

同时横杆右端用一根细线悬挂相同的小球。

当小车沿水平面做直线运动时，细线与竖直方向间的夹角β（β≠α）保持不变。

设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2，下列说法正确的是（　　）

A．F1、F2大小不相等

B．F1、F2方向相同

C．小车加速度大小为gtanα

D．小车加速度大小为gtanβ

11．（2016·

河北邯郸高三调研）如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间动摩擦因数为

，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。

现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（　　）

A．a＝μgB．a＝

C．a＝

D．a＝

－

12．（2016·

山东潍坊高三期中）有一系列斜面，倾角各不相同，它们的底端相同，都是O点，如图所示。

有一系列完全相同的滑块（可视为质点）从这些斜面上A、B、C、D…各点同时由静止释放，下列判断正确的是（　　）

A．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的速率相同，则A、B、C、D…各点处在同一水平线上

B．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的速率相同，则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上

C．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的时间相同，则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上

D．若各斜面与这些滑块间有相同的动摩擦因数，滑到达O点的过程中，各滑块损失的机械能相同，则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上

二、非选择题（本题共2小题。

解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。

13．（2015·

黑龙江省哈尔滨市第六中学高三第一次模拟）如图所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角θ＝37°

。

现有一质量m＝1.0kg的滑块沿斜面由静止下滑，经时间0.40s沿斜面运动了0.28m，且该过程中木块处于静止状态。

重力加速度g取10m/s2，求：

（sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8）

（1）滑块滑行过程中受到的摩擦力大小；

（2）滑块在斜面上滑行的过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向。

14.

（2015·

山东德州五校高三联考）如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成37°

，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10N，刷子的质量为m＝0.5kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数μ＝0.5，天花板长为L＝4m，取g＝10m/s2，试求：

（1）刷子沿天花板向上的加速度大小；

（2）工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。

三年高考真题演练

1．BC　[质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点所受的合外力为该恒力。

①若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向与恒力方向不同，故A错；

②若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与速度方向不再垂直，例如平抛运动，故B正确；

③由牛顿第二定律可知，质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同，C正确；

④根据加速度的定义，相等时间内速度变化量相同，而速率变化量不一定相同，故D错。

]

2．解析　设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得

μ0mg＝ma0①

s＝v0t0＋

②

式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．

设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有

μ＝

μ0③

设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得

μmg＝ma④

s＝vt0＋

⑤

联立①②③④⑤式并代入题给数据得

v＝20m/s（72km/h）⑥

答案　20m/s（72km/h）

3．B　[由F＝k

得k＝

，则k的单位为：

N·

C－2＝kg·

m·

S－2·

（A·

S）－2＝kg·

S－4，故B正确。

4．BD　[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Ff＝μFN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mgsinθ＝μmgcosθ，即sinθ＝μcosθ，假设物体以加速度a向上运动时，有FN＝m（g＋a）cosθ，Ff＝μm（g＋a）cosθ，因为sinθ＝μcosθ，所以m（g＋a）sinθ＝μm（g＋a）cosθ，故物体仍做匀速下滑运动，C错误，D正确。

5．AC　[设物体的质量为m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细线的瞬间a受到重力和弹簧S1的拉力T1，剪断前对b、c和弹簧组成的整体分析可知T1＝2mg，故a受到的合力F＝mg＋T1＝mg＋2mg＝3mg，故加速度a1＝

＝3g，A正确，B错误；

设弹簧S2的拉力为T2，则T2＝mg，根据胡克定律F＝kΔx可得Δl1＝2Δl2，C正确，D错误。

6．A　[根据实验结果，得到的最直接的结论是如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，A项正确；

而小球不受力时状态不变，小球受力时状态发生变化，是在假设和逻辑推理下得出的结论，不是实验直接结论，所以B和C选项错误；

而D项不是本实验所说明的问题，故错误。

7．AC　[v－t图象中，纵轴表示各时刻的速度，t1、t2时刻速度为正，t3、t4时刻速度为负，图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度，t1、t4时刻加速度为正，t2、t3时刻加速度为负，根据牛顿第二定律，加速度与合外力方向相同，故t1时刻合外力与速度均为正，t3时刻合外力与速度均为负，A、C正确，B、D错误。

8．解析　

（1）设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢的动摩擦因数μ＝0.4，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则

f＋mgsinθ＝ma1①

f＝μmgcosθ②

联立①②并代入数据得a1＝5m/s2③

a1的方向沿制动坡床向下。

（2）设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v＝23m/s。

货车在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0＝38m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离s＝4m，货车的加速度大小为a2，货车相对制动坡床的运动距离为s2。

货车受到制动坡床的阻力大小为F，F是货车和货物总重的k倍，k＝0.44，货车长度l0＝12m，制动坡床的长度为l，则

Mgsinθ＋F－f＝Ma2④

F＝k（m＋M）g⑤

s1＝vt－

a1t2⑥

s2＝vt－

a2t2⑦

s＝s1－s2⑧

l＝l2＋s0＋s1⑨

联立①～⑨并代入数据得

l＝98m⑩

答案　

（1）5m/s2　方向沿制动坡床向下　

（2）98m

9．解析　

（1）设加速过程中加速度为a′，由匀变速运动公式有

s1＝

，

s2＝

s＝s1＋s2＝

＋

解得a′＝

（2）设球不受车厢作用，应满足

Nsinθ＝ma，Ncosθ＝mg，

解得a＝gtanθ。

减速时加速度由斜面支持力N1与左壁支持力N2共同决定，当a>

gtanθ时，

N2＝0，

球受力如图。

由牛顿第二定律有

N1sinθ＝ma，

N1cosθ－N3＝mg，

解得N3＝m（acotθ－g）。

答案　

（1）

（2）0　m（acotθ－g）

两年模拟试题精练

1．B　[力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，A错误；

根据牛顿第二定律F＝ma可知，力是使物体产生加速度的原因，没有力就没有加速度，B正确；

惯性与物体的速度无关，匀速或静止的物体都有惯性，C错误；

质量越小，惯性越小，同样的力产生的加速度越大，外力作用的效果越明显，D错误。

2．B　[人对升降机的压力等于升降机对人的支持力，它们是作用力与反作用力的关系，A错误，B正确；

人随升降机加速上升时超重，有FN－mg＝ma，升降机对人的支持力大于人的重力，C错误；

一对作用力和反作用力的性质相同，而重力与支持力性质不同，D错误。

3．C　[作用力、反作用力总是等大、反向，且同时产生、同时消失、作用时间相等，故A、B错误；

对两小孩分开后应用牛顿第二定律得μmg＝ma，所以a＝μg，因为两板与冰面间的动摩擦因数相同，故加速度相同，D错误；

分开后，甲、乙都做匀减速运动直到停下，由2ax＝v2和x甲>

x乙，得v甲>

v乙，C正确。

4．B　[A1、A2由于用刚性轻杆连接，A1、A2与刚性轻杆一起下落，根据牛顿第二定律，对整体研究得到，整体的加速度等于重力加速度g，则A1、A2受到的合力都等于各自的重力，即FA1＝mg，FA2＝mg。

在除去支托物前，根据平衡条件得知，弹簧的弹力大小等于mg，支托物对B2的支持力大小等于2mg。

在除去支托物的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，B1的受力情况没有变化，则B1所受合力为零，即FB1＝0，B2所受的合力大小等于支托物的支持力大小2mg，即FB2＝2mg。

故B正确，A、C、D错误。

5．C　[木块接触弹簧后，受向右的弹簧弹力作用，且弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律，木块向左的加速度先减小，减小为零后反向增大，所以木块先向左做加速运动后做减速运动，当木块速度减小为零时，弹簧处于最大压缩量状态，此时加速度向右且最大。

所以只有选项C正确。

6．B　[

小明静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处于平衡状态，如图所示，由于静止悬挂时，两橡皮绳与水平方向的夹角为30°

，故两个拉力的夹角为120°

，故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，大小为T1＝T2＝T即2Tcos60°

＝mg，得T＝mg，故A选项错误；

若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳与竖直方向间的夹角θ变小，由平衡条件知2Tcosθ＝mg则每根橡皮绳所受拉力将变小，故B选项正确；

当左侧橡皮绳拉力变为零时，右侧橡皮绳拉力不变，重力也不变；

由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故右侧橡皮绳拉力与重力的合力与左侧橡皮绳断开前的弹力反向，大小等于mg，故加速度为g，方向沿原断裂绳的方向斜向下，故C选项错误；

若拴在腰间左、右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳，则小明左侧轻绳在腰间断裂时，小明以右侧轻绳悬点为圆心向下运动，此时的加速度方向沿圆周切线方向，由牛顿第二定律得mgsin60°

＝ma，则加速度的大小为a＝

g，故D选项错误。

7．B　[此车加速上坡时，加速度沿斜面向上，乘客加速度也是沿斜面向上，所以合力沿斜面向上，与加速度同向，选项D错误；

对加速度分解，有一个水平向右的加速度和竖直向上的加速度，水平方向上乘客受力只可能有摩擦力，所以摩擦力提供水平加速度，摩擦力方向与水平分加速度同向向右，选项C错误；

竖直方向上乘客所受的支持力和重力的合力提供竖直向上的加速度，即合力竖直向上，所以支持力大于重力，选项A错误，B正确。

8．D　[以整体为研究对象，在t0时刻，推力为零，故A、B之间的摩擦力为零，A错误；

以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得知，0和2t0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，A受到的静摩擦力最大，B错误；

0～2t0时间内，整体做单向直线运动，位移逐渐增大，则2t0时刻，两物体运动的位移最大，C错误，D正确。

9．CD　[绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，A错误；

消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力不是一对作用力与反作用力，B错误；

儿童加速上升，绳子对儿童的拉力大于儿童的重力，C正确；

因为不计绳子的重力，消防员对绳子的拉力等于儿童对绳子的拉力，D正确。

10．BD　[两球受重力和拉力作用，其中重力相同，由加速度相同可知两球所受合外力相同，由平行四边形定则可知，拉力相同，A项错误，B项正确；

因为绳对小球拉力沿绳收缩方向，合力水平向右，由平行四边形定则可知mgtanβ＝ma，即a＝gtanβ，C项错误，D项正确。

11．CD　[

（1）木板相对物块滑动：

①若Ff＜

μmg，则木板上下表面都受到大小相等、方向相反的摩擦力，摩擦力大小为Ff，此时木板加速度为0；

②若μmg＞Ff＞

μmg，则木板和物块一起做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得，Ff－

·

2mg＝2ma，解得a＝

，故D正确。

（2）木板相对物块滑动了：

若Ff＞μmg，则木板就是在物块的摩擦力和地面对它的摩擦力作用下做匀加速直线运动，其受到木块的摩擦力为Ff1＝μmg，受到地面的摩擦力为Ff2＝

μmg，由Ff1－Ff2＝ma得，a＝

，故C正确。

12．ACD　[

根据mgh＝

mv2，小球质量相同，达O点的速率相同，则h相同，即各释放点处在同一水平线上，A项正确，B项错误；

以O点为最低点作等时圆，可知从A、B点运动到O点时间相等，C项正确；

若各次滑到O点的过程中，滑块滑动的水平距离是x，滑块损失的机械能为克服摩擦力做功，为Wf＝μmgcosθ·

，即各释放点处于同一竖直线上，D正确。

13．解析　

（1）滑块受力如图

（1）所示，由牛顿第二定律得

mgsinθ－Ff滑＝ma①

由运动学公式得x＝

at2②

联立①②式代入数值解得

Ff滑＝2.5N③

（2）木块受力如图

（2）所示，由平衡条件对滑块得FN1＝mgcosθ④

对木块得Ff木＋Ff滑cosθ－FN1sinθ＝0⑤

联立③④⑤式代入数值解得Ff木＝2.8N，方向水平向左⑥

　　　　　图

（1）　　　　　　图

（2）

答案　

（1）2.5N　

（2）2.8N，方向水平向左

14．解析　

（1）刷子运动过程中受力如图所示。

根据牛顿第二定律

Fsin37°

－mgsin37°

－Ff＝ma　①

Fcos37°

＝mgcos37°

＋FN　②

Ff＝μFN　③

由以上三式得a＝2m/s2

（2）根据运动学公式有L＝

at2

得t＝2s

答案　

（1）2m/s2　

（2）2s