高考物理备考百所名校组合卷系列专项3牛顿运动定律Word文件下载.docx
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【试题3】如图2所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，以下表达中正确的选项是
图2
A、小球的速度一直减小
B、小球的加速度先减小后增大
C、小球加速度的最大值一定大于重力加速度
D、在该过程的位移中点上小球的速度最大
【试题4】搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；
假设保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，那么
A、a1＝a2B、a1<
a2<
2a1
C、a2＝2a1D、a2>
【解析】设总的阻力为F′，第一次推时F－F′＝ma1，式子两边同乘以2，得2F－2F′＝m·
2a1；
第二次推时，2F－F′＝ma2，比较两个式子能够看出a2>
2a1，因此D正确、
【答案】D
【试题5】一个静止的质点，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随时间t的变化如图3所示，那么质点在
图3
A、第2s末速度改变方向
B、第2s末位移改变方向
C、第4s末回到原动身点
D、第4s末运动速度为零
【试题6】如图4所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用、物块P沿斜面加速下滑、现保持F的方向不变，使其减小，那么加速度
图4
A、一定变小
B、一定变大
C、一定不变
D、可能变小，可能变大，也可能不变
【解析】受力分析如图5所示：
图5
沿斜面方向由牛顿第二定律得：
mgsinθ－Fcosθ＝ma.
假设F减小，那么a增大，因此选B.
【试题7】为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯、无人乘行时，扶梯运转得特别慢；
有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转、一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图6所示、那么以下说法中正确的选项是
图6
A、顾客始终受到三个力的作用
B、顾客始终处于超重状态
C、顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D、顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
【解析】人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方，当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力，因此仅C项正确、
【试题8】如图7所示，用平行斜面的恒力F拉着A、B两物体沿光滑斜面向上加速运动，如只把斜面倾角变大，那么A、B间绳的拉力将（）
图7
A、变小B、不变
C、变大D、无法确定
【解析】对整体有F－（m1＋m2）gsinθ＝（m1＋m2）a，对A有FT－m1gsinθ＝m1a.解得FT＝
，与θ无关、
【试题9】如图8所示，质量为10kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到F1和F2的作用，且F1＝10N，F2＝10
N，那么物体的加速度（g取10m/s2）（）
图8
A、方向沿y轴正方向
B、方向沿y轴负方向
C、大小等于1m/s2
D、大小等于
m/s2
【解析】Fy＝F1－F2cos45°
＝0，Fx＝F2sin45°
＝10N，故F合＝
＝Fx.
＝1m/s2，方向沿x轴正方向，故C正确、
【试题10】如图9所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦、现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相关于水平面的运动情况为
图9
A、物块先向左运动，再向右运动
B、物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动
C、木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动
D、木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零
【解析】物块相关于木板滑动，说明物块的加速度小于木板的加速度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物块向右的速度，因此它们之间存在滑动摩擦力，使木块向右加速，木板向右减速，直至达到向右相同的速度，因此B、C正确、
【答案】BC
【试题11】静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图14所示，那么
图14
A、物体将做往复运动
B、2s内的位移为零
C、2s末物体的速度最大
D、3s内，拉力做的功为零
【试题12】如图15所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，以下说法中正确的选项是
图15
A、假设不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
B、假设考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
C、假设考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
D、假设不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力
【解析】假设不计空气阻力，A、B两物体的加速度均为g，故B和A均只受重力，A、B间无弹力，A错，D对、假设考虑阻力，上升过程中，A、B两物体的加速度均大于g，B受到A向下的压力，B正确、在下落过程中，A、B的加速度均小于g，B受到A向上的支持力，C错、
【答案】BD
【试题13】如图17甲所示，在粗糙水平面上，物体A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图象如图17乙所示，以下判断正确的选项是
图17
A、在0～1s内，外力F不断增大
B、在1s～3s内，外力F的大小恒定
C、在3s～4s内，外力F不断减小
D、在3s～4s内，外力F的大小恒定
【解析】在0～1s内，物体做匀加速直线运动，外力F恒定，故A错、在1s～3s内，物体做匀速运动，外力F也恒定，B正确、在3s～4s内，物体做加速度增大的减速运动，因此外力F不断减小，C对D错、
【试题14】如图22所示，物体A放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速运动，物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是
图22
A、斜向右上方B、竖直向上
C、斜向右下方D、上述三种方向均不可能
【解析】物体A受到竖直向下的重力G、支持力FN和摩擦力三个力的作用，它与斜面一起向右做匀加速运动，合力水平向右，由于重力没有水平方向的分力，支持力FN和摩擦力Ff的合力F一定有水平方向的分力，F在竖直方向的分力与重力平衡，F向右斜上方，A正确、
【答案】A
【试题15】如图23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，以下关于杆对球的作用力F的判断中，正确的选项是
图23
A、小车静止时，F＝mgcosθ，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，有F＝
，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为α＝arctan
【试题16】某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图11.长直木板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上、在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间、
图11
实验步骤如下：
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；
②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；
③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t；
④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值
；
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f－cosα关系曲线、
图12
（1）用测量的物理量完成以下各式（重力加速度为g）：
①斜面倾角的余弦cosα＝______；
②滑块通过光电门时的速度v＝________；
③滑块运动时的加速度a＝________；
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f＝________.
（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图12所示，读得d＝________.
【解析】
（1）①由几何关系，有cosα＝
②滑块通过光电门的速度v＝
.
③物体从斜面上下滑做匀加速直线运动，由运动学，
有s＝
因此a＝
＝
④依照牛顿第二定律，有mgsinθ－f＝ma
因此f＝mgsinθ－ma
又sinθ＝
故f＝mg
－m
（2）由图12知为3.62cm
【答案】
（1）①
②
③
④mg
（2）3.62cm
【试题17】在头脑奥林匹克竞赛中，有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目，要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度落到地面而不被摔坏、假如没有保护，鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏、有一位同学设计了如图13所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍，现将该装置从距地面4m的高处落下，装置着地时间短且保持竖直不被弹起、求：
图13
（1）假如鸡蛋不被摔坏，直截了当撞击地面速度最大不能超过多少？
（保留3位有效数字）
（2）假如使用该装置，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离至少为多少米？
（小数点后面保留两位数字）
（3）为保证该实验的成功，你认为在制作该装置时，应需注意些什么？
或做些什么改进？
（1）vm＝
m/s＝1.41m/s
（2）2Ff－mg＝maFf＝5mg∴a＝9g
v＝
m/s＝4
m/s
hmin＝
m＝0.43m
（3）A、B夹板的选择应该注意选软硬适中的材料，如此既能提供足够的摩擦力而又可不能把鸡蛋挤坏；
鸡蛋下滑通道的下端能够垫一些海绵等材料、
（1）1.41m/s
（2）0.43m（3）见解析
【试题18】如图14所示，在某些紧急情况下，消防队员需从高7m的金属管上从静止起迅速匀加速竖直滑下，为了安全，其着地速度不应大于6m/s，设一消防队员总质量为60kg，他与金属管之间的动摩擦因数为0.4，问他夹紧金属管至少应用多大的力？
（g取10m/s2）
【试题19】如图15甲所示，一质量为m的物体，静止于动摩擦因数为μ的水平地面上，现用与水平面成θ角的力F拉物体，为使物体能沿水平地面做匀加速运动，求F的取值范围、
有一同学解答如下：
设物体运动的加速度为a，由图15乙可知Fcosθ－μFN＝ma，Fsinθ＋FN＝mg，要使物体做匀加速运动，应满足a>
0.
由以上三式得F>
你认为如此的解答是否完整？
假设认为完整，请说明理由；
假设认为不完整，请作出完整的解答、
【解析】此解答不完整，还缺少限制性条件、
由Fsinθ＋FN＝mg得FN＝mg－Fsinθ
因为：
FN≥0，因此：
F≤
还有Fcosθ－μFN＝ma
即力F的取值范围应为
<
【试题20】如图16，质量m＝1kg的物体沿倾角θ＝37°
的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图17所示、求：
图16图17
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）比例系数k.（sin37°
＝0.6，cos37°
＝0.8，g取10m/s2）
（1）v＝0，a0＝4m/s2
mgsinθ－μmgcosθ＝ma0
μ＝
＝0.25
（2）v＝5m/s，a＝0
mgsinθ－μN－kvcosθ＝0
N＝mgcosθ＋kvsinθ
mg（sinθ－μcosθ）－kv（μsinθ＋cosθ）＝0
k＝
＝0.84kg/s
（1）0.25
（2）0.84kg/s
【试题21】如图18所示，小车质量M为2.0kg，与水平地面阻力忽略不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为0.3，那么：
图18
（1）小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时，物体受摩擦力多大？
（2）欲使小车产生a＝3.5m/s2的加速度，需给小车提供多大的水平推力？
（3）假设要使物体m脱离小车，那么至少用多大的水平力推小车？
（4）假设小车长L＝1m，静止小车在8.5N水平推力作用下，物体由车的右端向左滑动，那么滑离小车需多长时间？
（物体m看作质点）
（1）m与M间最大静摩擦力F1＝μmg＝1.5N，当m与M恰好相对滑动时的加速度为：
F1＝mam，am＝
m/s2＝3m/s2，
那么当a＝1.2m/s2时，m未相对滑动，
所受摩擦力F＝ma＝0.5×
1.2N＝0.6N
（2）当a＝3.5m/s2时，m与M相对滑动，摩擦力Ff＝mam＝0.5×
3N＝1.5N
隔离M有F－Ff＝Ma
F＝Ff＋Ma＝1.5N＋2.0×
3.5N＝8.5N
（3）当a＝3m/s2时m恰好要滑动、
F＝（M＋m）a＝2.5×
3N＝7.5N
（4）当F＝8.5N时，a＝3.5m/s2
a物体＝3m/s2
a相对＝（3.5－3）m/s2＝0.5m/s2
由L＝
a相对t2，得t＝2s.
（1）0.6N
（2）8.5N（3）7.5N（4）2s
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