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届二轮 牛顿运动定律及其应用 专题卷全国通用.docx

1、届二轮 牛顿运动定律及其应用 专题卷 全国通用牛顿运动定律及其应用(20分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分。其中第14题为单选,第5、6题为多选)1.如图所示,在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。关于她的实验现象,下列说法中正确的是()A.只有“起立”过程,才能出现失重的现象B.只有“下蹲”过程,才能出现超重的现象C.“下蹲”的过程,先出现超重现象后出现失重现象D.“起立”“下蹲”的过程,都能出现超重和失重的现象【解析】选D。“下蹲”过程中,人先向下做加速运动,后向下做

2、减速运动,所以先处于失重状态后处于超重状态;人从“下蹲”状态站起来的过程中,先向上做加速运动,后向上做减速运动,最后回到静止状态,人先处于超重状态后处于失重状态,故A、B、C错误,D正确。2.A、B两车在同一直线上同向运动,B车在A车的前面,A车以vA=10m/s的速度向前匀速运动,某时刻B车关闭发动机,此时A、B相距s=200m,且B车速度vB=10m/s,B车所受的阻力恒为车重的0.1倍,g取10m/s2,那么A车追上B车所用的时间为()A.15 s B.20 s C.25 s D.30 s【解析】选C。B车做匀减速直线运动的加速度大小a=kg=0.110m/s2=1m/s2,B车速度减为

3、零的时间t1=s=10s,此时B车的位移xB=m=50m,A车的位移xA=vAt1=1010m=100m,因为xAa2,故物块在沿斜面加速下滑过程中速度时间图象斜率的绝对值大于物体在沿水平面做匀减速直线运动过程中速度时间图象斜率的绝对值,解得t2=3t1,故A正确。5.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大于maD.斜面对球的弹力不仅有,而且是一个定值【解析】

4、选C、D。小球受到的重力mg、竖直挡板的水平弹力FN1、斜面的支持力FN2,设斜面的倾斜角为,则竖直方向有FN2cos=mg,由于mg和不变,所以无论加速度如何变化,FN2不变且不可能为零,故B错误,D正确;水平方向有FN1-FN2sin=ma,由于FN2sin0,若加速度足够小,竖直挡板的水平弹力也不可能为零,故A错误;斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的FN2cos与水平方向的力ma的合力,因此大于ma,故C正确。6.(2017兰州一模)静止于粗糙水平面上的物体,受到方向恒定的水平拉力F的作用,拉力F的大小随时间变化如图甲所示,在拉力F从0逐渐增大的过程中,物体的加速度随时间变化如图乙

5、所示,g取10m/s2。则下列说法中正确的是()A.物体与水平面间的摩擦力先增大,后减小至某一值并保持不变B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C.物体的质量为6kgD.4s末物体的速度为4m/s【解析】选A、B、D。由图乙知,02s内物体静止不动,物体所受的静摩擦力与拉力平衡,则知摩擦力逐渐增大,t=2s时静摩擦力达到最大值,t=2s后物体开始运动,受到滑动摩擦力作用,滑动摩擦力小于最大静摩擦力,并且保持不变,所以物体所受的摩擦力先增大,后减小至某一值并保持不变,故A正确;在24s内,由牛顿第二定律得F-mg=ma,由图可知,当F=6N时,a=1m/s2,当F=12N时,a=3m/s2,将两

6、组数据代入上式解得=0.1,m=3kg,故B正确,C错误;根据a-t图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量,可知4s内物体速度的变化量为v=2m/s=4 m/s,由于初速度为0,所以4s末物体的速度为4 m/s,故D正确。【加固训练】(多选)物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。根据题目提供的信息,下列判断正确的是(g取10m/s2)()A.物体的质量为m=2kgB.物体与水平面间的动摩擦因数=0.3C.物体与水平面的最大静摩擦力Ffmax=12ND.在F为1

7、0N时,物体的加速度a=2.5m/s2【解析】选A、B。由题图可知,当F=7N时,a=0.5m/s2,当F=14N时,a=4m/s2,由牛顿第二定律知,F-Ff=ma,故7-Ff=0.5m,14-Ff=4m,联立解得:m=2kg,Ff=6N,选项A正确,C错误;由Ff=mg解得=0.3,选项B正确;由牛顿第二定律,F-Ff=ma,在F为10N时,物体的加速度a=2.0m/s2,选项D错误。二、计算题(14分。需写出规范的解题步骤)7.(2017武汉一模)如图所示,在倾角=37的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=0.75m的薄平板AB,平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为4m。在

8、平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放。设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为=0.5,通过计算判断无初速释放后薄平板是否立即开始运动,并求出滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差t。(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)世纪金榜导学号49294121【解析】对薄板,由于Mgsin37(M+m)gcos37故滑块在薄板上滑动时,薄板静止不动。对滑块:在薄板上滑行时加速度为:a1=gsin37=6m/s2到达B点时速度为:v=3m/s滑块由B至C时的加速度为:a2=gsin37-gcos37=2m/s2设滑块由B至C

9、所用时间为t,则有:LBC=vt+a2t2代入数据解得:t=1s对薄板,滑块滑离后才开始运动,加速度为:a=gsin37-gcos37=2m/s2滑至C端所用时间为t,则有:LBC=at2代入数据解得:t=2s滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为:t=t-t=1s答案:见解析(25分钟50分)1.(7分)如图所示,一只杯子固定在水平桌面上,将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋,现用水平向右的拉力将纸板快速抽出,鸡蛋(水平移动距离很小,几乎看不到)落入杯中,这就是惯性演示实验。已知鸡蛋(可视为质点)中心离纸板左端的距离为d,鸡蛋和纸板的质量分别为m和2m,所有接触面的动摩擦因数均为,重

10、力加速度为g,若鸡蛋移动的距离不超过就能保证实验成功,则所需拉力的最小值为()A.3mg B.6mg C.12mg D.26mg【解析】选D。鸡蛋和纸板的运动可转换为滑块木板模型,所以对鸡蛋有=a1t2,mg=ma1,对纸板有d+=a2t2,Fmin-3mg-mg=2ma2,联立解得Fmin=26mg,故D正确,A、B、C错误。2.(7分)(多选)倾角为的光滑斜面上有一质量为m的物体,在沿斜面向上的、大小为F的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动距离x,重力加速度为g,下列说法中正确的是世纪金榜导学号49294122()A.物体运动的加速度大小为B.物体的末速度大小为C.该过程中力F做的功为Fx

11、D.该过程所经历的时间为【解析】选B、C。对物体受力分析,根据牛顿第二定律可得F-mgsin=ma,解得a=,故A错误;根据速度位移公式可知v2=2ax,解得v=,故B正确;该过程中力F做的功为W=Fx,故C正确;根据位移时间公式可知x=at2,解得t=,故D错误。3.(18分)(2017南昌一模)在倾角=37的粗糙斜面上有一质量m=2kg的物块,受如图甲所示的水平方向恒力F的作用,物块静止不动。t=0时刻物块以某一速度从斜面上A点沿斜面下滑,在t=4s时滑到水平面上,此时撤去F,在这以后的一段时间内物块运动的速度随时间变化关系v-t图象如图乙所示,已知A点到斜面底端的距离x=18m,物块与各接触面之间的动摩擦因数相同,不考虑转角处机械能损失,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求:世纪金榜导学号49294123(1)物块在A点的速度。(2)水平恒力F的大小。【解析】(1)在斜面上,

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