【物理】2020届二轮复习考点4牛顿运动定律专题练（信阳高中） 17页

考点4牛顿运动定律专题练 ‎1．甲、乙两物体都静止在水平而上，质量分别为m甲、m乙，与水平面间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙.现用水平拉力F分别作用于两物体，加速度a与拉力F的关系如图，图中b、－2c、－c为相应坐标值，重力加速度为g.由图可知 A．；‎ B．；‎ C．m甲：m乙=1︰2，μ甲︰μ乙=1︰2‎ D．m甲：m乙=2︰1，μ甲︰μ乙=1︰2‎ ‎2．春秋时期齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭，辀（zhōu）犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离. 这一现象说明了 A．车有惯性 B．力的作用是相互的 C．力既有大小又有方向 D．弹力存在于相互接触的物体之间 ‎3．如图所示，质量均为2kg的木块A和B静止在倾角为的光滑斜面上，此时A、B间恰好没有弹力，则剪断细绳的瞬间A、B间的弹力为 A．0 B．5N C．10N D．20N ‎4．如图，将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个箱子中，上顶板和下底板装有压力传感器．当箱子随电梯以a＝4.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为4.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N．取g＝10 m/s2，若下底板示数不变，上顶板示数是下底板示数的一半，则电梯的运动状态可能是(　　)‎ A．匀加速上升，a＝5 m/s2‎ B．匀加速下降，a＝5 m/s2‎ C．匀速上升 D．静止状态 ‎5．某种自动扶梯，无人乘行时运转很慢，当有人站上去后会先慢慢加速。一顾客乘这种扶梯上楼，如下图所示。在电梯加速向上运行的过程中，他所受力的示意图是 A． B． C． D．‎ ‎6．如图所示，用水平外力将木块压在竖直墙上，使木块保持静止不动，则　　‎ A．墙面受到的摩擦力与木块受到的摩擦力是一对平衡力 B．木块受到的支持力与墙面受到的压力是一对平衡力 C．墙面受到的摩擦力与木块受到的摩擦力是一对作用力与反作用力 D．木块受到的支持力与木决受到的重力是一对作用力与反作用力 ‎7．国际单位制中规定的三个力学基本物理量是质量、长度、时间，下列各组仪器可以用来直接测量这些物理量的是（　　）‎ A．量筒、弹簧秤、秒表 B．天平、刻度尺、秒表 C．量筒、天平、秒表 D．刻度尺、弹簧秤、打点计时器 ‎8．在国际单位制（SI）中，下列物理量的单位属于导出单位的是（　　）‎ A．质量 B．时间 C．力 D．长度 ‎9．火箭是靠火箭发动机喷射工质（工作介质）产生的反作用力向前推进的飞行器。它自身携带全部推进剂，不依赖外界工质产生推力，可以在稠密大气层内，也可以在稠密大气层外飞行。一枚火箭升空后沿着直线离开某个星球的表面，星球很大，表面可视为水平面，如图所示。若不计星球的自转，不计空气阻力，则以下轨迹（图中虚线）可能正确的是：‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎10．如图所示，下图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止从a自由下落到b， 再从 b匀减速下落到c停下。己知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g。则 A．从a到b，游客只受自身重力作用 B．从a到b，与从b到c的运动时间之比为2∶1‎ C．从b到c，游客只受自身重力作用 D．从b到c，其中一位游客相对于身旁的同伴是运动的 ‎11．在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动叙述正确的是（ ）‎ A．小车可能突然向左加速运动 B．小车可能突然向左减速运动 C．小车可能突然向右加速运动 D．小车可能突然向右减速运动 ‎12．将一个力电传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某小球摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如下图所示。某同学由此图象提供的信息做出的下列判断中，正确的是 A．t＝0.2 s时摆球正经过最低点 B．t＝0.8 s时摆球处于超重状态 C．摆球摆动过程中机械能守恒 D．摆球摆动的周期是T＝0.6 s ‎13．某同学在研究被重物牵引的小车速度随时间变化的关系的实验中得到一条纸带，如图所示O、A、B、C、D、E、F是纸带上的七个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，用x1、x2、x3、x4、x5、x6表示相邻两个计数点间的距离，在纸带的下方用毫米刻度尺测量计数点间的距离（零刻度线与O点对齐），已知打点计时器电源频率为50Hz，那么，打下A、B两点的时间间隔为__s，A点读数为__cm；可计算出B、C两点间距离x3=___cm；C点对应的速度大小是___m/s，小车运动的加速度a为___m/s2。（上述计算结果保留两位有效数字）。‎ ‎14．（1）如图，下列实验器材中，在“探究加速度与力、质量的关系”、“探究做功与速度变化的关系”、“验证机械能守恒定律”三个学生实验中都必须要选用的是___________（填器材编号）‎ ‎（2）如图所示为实验过程中得到的其中一条纸带，所用电源频率为50Hz，纸带上的点为实际打出的点，则打点计时器打F点时纸带的瞬时速度为___________m/s，此纸带最有可能是以下三个实验中的______ 实验得到的。 ‎ A．探究加速度与力、质量的关系 ‎ B．探究做功与速度变化的关系 C．验证机械能守恒定律 ‎（3）“探究做功与速度变化的关系”实验中，图中橡皮条与小车连接方式正确的是______； （左右二图为A、B连接方式的放大图）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其目的是___________ ‎ A．防止小车不能被橡皮筋拉动 B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 C．防止纸带上打点不清晰 ‎15．如图所示，在竖直悬挂的弹簧测力计下吊着一轻质定滑轮，一细线穿过滑轮连接着P、Q两物体，其中物体P放在水平地面上，物体Q竖直悬挂着。已知物体P的质量，物体Q的质量，弹簧的劲度系数k=200N/m，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）物体P所受地面的弹力大小F；‎ ‎（2）弹簧的伸长量x。‎ ‎（3）若将Q质量改为3kg的物块，求在PQ稳定运动的过程中弹簧的伸长量。‎ ‎16．如图所示，一斜面固定在水平面上，斜面底端有一个挡板，斜面的倾角为θ=30∘，高度为h=1.5m，一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止。木板总质量为m=1kg，总长度为L=2.0m，一质量为M=3kg的小物块A从斜面体左侧某位置水平抛出，该位置离地面高度为H=1.7m，物块A经过一段时间后从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上并沿着木板开始下滑。已知A、B之间的动摩擦因数为，最大摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：‎ ‎（1）物块A落到木板上的速度大小v；‎ ‎（2）木板与挡板碰撞前的瞬间，木板和物块的速度大小；‎ ‎（3）从小物块落到木板上到木板与挡板碰撞前的这段时间内，小物块、木板、斜面组成系统产生的热量Q。‎ ‎17．如图所示，一轻质弹簧的原长为8cm、劲度系数为500N/m，用其拉着一个质量为10kg的物体在水平面上运动，当弹簧的长度变为12cm时，物体恰好在水平面上做匀速直线运动，取重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）物体与水平面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的摩擦力为多大；‎ ‎（3）若物体的速度是4m/s，某时刻撤去弹簧，此时物体距离一个固定斜面底端s米远，该物体最后恰好能到达斜面的最高点。已知斜面长度为1m，物体在刚撤去弹簧时的加速度和在斜面上的加速度大小均为2m/s2，求s.‎ ‎18．如图，一块长度为、质量为的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有质量为的小铅块可看做质点，以的水平初速度向右冲上木板。已知铅块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取，求：‎ 铅块刚冲上木板时，铅块与木板的加速度、的大小；‎ 铅块从木板上滑落所需时间；‎ 为了使铅块不从木板上滑落，在铅块冲上木板的瞬间，对长木板施加一水平向右的恒定拉力F，求恒力F的范围。‎ 参考答案 ‎1．B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据“加速度a与拉力F的关系”可知，本题考查牛顿第二定律的应用，根据牛顿第二定律的变形式，运用数学函数结合图象列式计算.‎ ‎【详解】‎ 对质量为m的物体受力分析，假定动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律，有：F-μmg=ma，可得：，故a与F关系图象的斜率表示质量的倒数，斜率越大，质量越小，故有，，即m甲:m乙=2:1；从图象可以看出纵轴截距用-μg表示，故,即，，有μ甲:μ乙=2:1；故选B.‎ ‎【点睛】‎ 本题关键对物体受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解出a与F关系式，再结合图象进行讨论.是常用的函数法，要学会运用.‎ ‎2．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ABC.马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动一段距离。这一现象说明车有惯性，与力的相互作用无关，与力的矢量性也无关，故A正确，BC错误；‎ D.惯性与存在于相互接触的物体之间无关。故D错误。‎ ‎3．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 初状态因A、B间恰好没有弹力，所以此时弹簧弹力 剪断细绳后瞬间，弹簧弹力不能突变仍为，以AB整体为研究对象有 解得 a=2.5m/s2‎ 再隔离B分析 解得 FN=5N 故B正确。‎ ‎4．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 当箱子随电梯以的加速度竖直向上做匀减速运动时，对金属块受力分析，由牛顿第二定律知上下，解得；若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半，由于弹簧压缩量不变，下底板传感器示数不变，仍为10 N，则上顶板传感器的示数是5 N，对金属块，由牛顿第二定律知上下，解得，方向向下，故电梯以的加速度匀加速下降，或以的加速度匀减速上升，故选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎5．B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 人随扶梯先慢慢加速，再匀速向上，加速度先沿斜面向上，后变为零，根据牛顿第二定律分析可知：加速阶段人受到重力、扶梯的支持力和静摩擦力.‎ ‎【详解】‎ 而当扶梯加速上升时，人受重力、支持力；将加速度分解可知，物体应有水平向左的加速度，故扶梯应对人有平行于接触面向左的摩擦力；故只有B受力正确；故选B。‎ ‎【点睛】‎ 本题在分析加速过程时，也可以先确定加速度，根据加速度方向确定合力方向，再分析受力情况．‎ ‎6．C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据题图和四个选项可知，本题考查了平衡力的概念以及对作用力与反作用力的理解。根据作用力与反作用力属于物体之间的相互作用力，平衡力是作用在一个物体上，由此分析可得出答案。‎ ‎【详解】‎ AC、墙面受到的摩擦力与木块受到的摩擦力是一对作用力与反作用力，故A错误、C正确；‎ B、木块受到的支持力与墙面受到的压力是一对作用力与反作用力，故B错误；‎ D、木块受到的支持力与木块受到的重力没有关系，故D错误；‎ ‎【点睛】‎ 知道平衡力是作用在一个物体上，作用力与反作用力作用在两个物体上是解题的关键。‎ ‎7．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 力学的三个基本物理量分别为长度、时间、质量，刻度尺是测量长度的仪器，秒表是测量时间的仪器，天平是测量质量的仪器，故B正确，ACD错误。‎ ‎8．C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。‎ ‎【详解】‎ 力学基本物理量有三个分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，属于国际单位制基本单位。故ABD不符合题意；力的单位N是由牛顿第二定律F＝ma推到出的单位是导出单位，是导出单位，故C符合题意。所以选C.‎ ‎9．ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A图中，火箭向下喷气，产生竖直向上的作用力，重力竖直向下，合力方向与速度共线做直线运动，选项A正确；B图中，火箭向下喷气，产生竖直向上的作用力，重力竖直向下，若重力与向上的作用力相等，则火箭可沿虚线方向做匀速直线运动，选项B正确；C图中，火箭向后喷气，产生沿斜向上方向的作用力，重力竖直向下，若合力方向沿虚线方向，火箭可沿虚线方向做加速运动，选项C正确；D图中，火箭向后喷气，产生沿虚线方向的斜向上的作用力，重力竖直向下，合力方向不能沿虚线方向，火箭不可能沿虚线方向做直线运动，选项D错误；故选ABC.‎ ‎10．AB ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.由a到b为自由落体运动，座椅对游客的力为0，游客只受自身重力作用，故A正确；‎ B.加速与减速过程平均速度相等，由 可得运动时间之比为2：1，故B正确；‎ C.从b到c，由于游客做匀减速直线，游客除受自身重力作用，还受到座椅对游客竖直向上的作用力，故C错误；‎ D.依据相对原理，从b到c，一位游客相对于身旁的同伴是也是静止的，故D错误；‎ ‎11．AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 水突然相对于车向右运动，说明此时水向右的速度大于车向右的速度或者小车向左的速度大于水向左的速度，分情况进行讨论即可．‎ ‎【详解】‎ 小车突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以小车向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，故A正确；小车突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向左的速度小于水向左的速度，水应向左洒出，故B错误；小车突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以小车向右的速度小于水向右的速度，水应向右洒出，故C正确；小车突然向右加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以小车向右的速度大于水向右的速度，水应向左洒出，故D错误；故选AC。‎ ‎【点睛】‎ 本题主要考查了惯性和相对运动的概念，要立即好惯性这个概念，会分析相对运动．‎ ‎12．AB ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.摆球经过最低点时，拉力最大，由图知在0.2s时，拉力最大，所以此时摆球经过最低点，故A正确；‎ B.在t=0.8s时，摆球的拉力最大，经过最低点，加速度向上，摆球处于超重状态。故B正确；‎ C.由图可知，经过最低点时的力逐渐减小，说明经过最低点时的速度逐渐减小，机械能逐渐减小，故C错误；‎ D.在一个周期内摆球两次经过最低点，根据图象知周期T=1.2s.故D错误。‎ 故选：AB ‎13．0.10 0.30 0.70 0.080 0.20 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎［1］每相邻两个计数间有四个点没有画出，打下A、B两点的时间间隔t=0.10s。‎ ‎［2］A点读数为3.0mm，即为0.30cm。‎ ‎［3］利用毫米刻度尺可计算出B、C两点间距x3=15.0mm-8.0mm=7.0mm=0.70cm。‎ ‎［4］由匀变速运动的推论，某时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则C点对应的速度大小 vC=m/s=0.080m/s ‎［5］根据匀变速运动的推论，可得小车运动的加速度 a==0.20m/s2‎ ‎14．BC 1.15m/s C A B ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）三个学生实验中都必须要选用的是电火花打点计时器和刻度尺，故选BC.‎ ‎（2）打点计时器打F点时纸带的瞬时速度为；因，则可知，‎ ‎ 此纸带最有可能是验证机械能守恒定律时得到的纸带，故选C.‎ ‎（3）此实验中的橡皮条不能与小车一端固定住，必须要使得小车能脱离橡皮条，所以图A是正确的。实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其目的是保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故选B.‎ ‎15．（1）6N（2）0.04m，（3）0.15m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）先以Q物体为研究对象，由平衡条件得到细线的拉力大小，即可得到弹簧的弹力。再以P物体为研究对象，分析受力，由平衡条件求得物体P对地面的压力；‎ ‎（2）根据胡克定律求解弹簧的伸长量。‎ ‎（3）若将Q质量改为3kg的物块，则Q将加速下降，分别对PQ两物体根据牛顿第二定律列出方程，联立求解绳子的拉力T，根据2T=kx求解弹簧伸长量.‎ ‎【详解】‎ ‎（1）对Q进行受力分析，Q受到重力、细线的拉力，则细线的拉力T=mQg=4N； 对P受力分析，受到重力、支持力和绳子的拉力，由平衡条件得T+F=GP 解得：F=6N； （2）对轻质滑轮受力分析，根据平衡条件可知，弹簧弹力F=2T=8N 根据胡克定律得：F=kx，代入数据解得：x=0.04m。‎ ‎（3）若将Q质量改为3kg的物块，则根据牛顿第二定律，对P：T-Mg=Ma 对 Q：mg-T=ma 联立解得T=15N 则弹簧的弹力为2T=30N，‎ 伸长量：‎ ‎16．（1）4m/s（2）vA=vB=3m/s（3）38J ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)物块A落到木板前做平抛运动，竖直方向：‎ ‎2g(H−h)=vy2，‎ 得：vy=2m/s 物块A落到木板时的速度大小为：v=vy=4m/s ‎(2)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的摩擦因数μ0应满足：‎ mg=μ0mg 得：μ0==‎ 物块A在木板上滑行时，以A为对象有：‎ aA=μMg−Mg=2.5m/s2 (沿斜面向上)‎ 以木板B为对象有：‎ aB=μMgcos30°+mgsin30°−μ0(M+m)gcos30°=7.5m/s2 (沿斜面向下)‎ 假设A与木板达到v 共时，A还没有压缩弹簧且木板还没有到达底端，则有：‎ v共=aBt=v−aAt 解得：v共=3m/s，t=0.4s 此过程，‎ xA= ⋅t=1.4m x B=⋅t=0.6m<(hsin30°−L)=1m 故△x=xA−xB=0.8m