高中物理專題訓(xùn)練之牛頓運(yùn)動(dòng)定律(詳解)

1、-作者xxxx-日期xxxx高中物理專題訓(xùn)練之牛頓運(yùn)動(dòng)定律(詳解)【精品文檔】牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題輔導(dǎo)1（2013年江蘇省泰州市期末）如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車質(zhì)量為M=5kg，小車上靜止地放置著質(zhì)量為m=1kg的木塊，和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，用水平恒力F拉動(dòng)小車，下列關(guān)于木塊的加速度am和小車的加速度aM，可能正確的有：Aam1m/s2， aM1 m/s2Bam1m/s2， aM2 m/s2Cam2m/s2， aM4 m/s2Dam3m/s2， aM5 m/s22、（2013年廣東省清遠(yuǎn)市質(zhì)檢）如圖所示，有兩個(gè)穿著溜冰鞋的人站在冰面上，當(dāng)其中一個(gè)人A從背后輕輕推另一個(gè)人B時(shí)，

2、兩個(gè)人都會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)锳推B時(shí)ABAA與B之間有相互作用力BA對(duì)B的作用在先，B對(duì)A的作用在后CB對(duì)A的作用力小于A對(duì)B的作用力DA對(duì)B的作用力和B對(duì)A的作用力是一對(duì)平衡力3（2013廣東省珠海市期末）在第九屆珠海航展上，八一跳傘隊(duì)驚艷航展。如圖在某段時(shí)間內(nèi)將傘對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力簡化為兩根繩子對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力，設(shè)兩繩與豎直方向的夾角均為30°，運(yùn)動(dòng)員重力為G（不計(jì)運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力），下列說法正確的是A若運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)，則每根繩的拉力為B若運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)，則每根繩的拉力為C若運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)，則每根繩的拉力為D不論運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，兩繩拉力的合力大小都為G3（2013年浙江省

3、寧波市期末）如圖所示，一小車上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成角與橫桿固定，下端連接一小鐵球，橫桿右邊用一根細(xì)線吊一小鐵球，當(dāng)小車向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向成角，若<，則下列說法正確的是A輕桿對(duì)小球的彈力方向沿著輕桿方向向上B輕桿對(duì)小球的彈力方向與細(xì)線平行C輕桿對(duì)小球的彈力方向既不與細(xì)線平行，也不沿著輕桿方向D此時(shí)小車的加速度為gtan,4（2013年甘肅省五市聯(lián)考）如圖所示，當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊M相對(duì)車廂靜止于豎直車廂壁上，當(dāng)車的加速度增大時(shí)（ ） AM受靜摩擦力增大 BM對(duì)車廂壁的壓力增大 CM仍相對(duì)于車廂靜止 DM受靜摩擦力不變5（2013江蘇名校質(zhì)檢

4、）如圖所示是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖當(dāng)汽車處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶能被拉動(dòng)當(dāng)汽車突然剎車時(shí)，擺錘由于慣性繞軸擺動(dòng)，使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶不能被拉動(dòng)若擺錘從圖中實(shí)線位置擺到虛線位置，汽車的可能運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（ ）A向右行駛、突然剎車B向左行駛、突然剎車C向左行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng)D向右行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng)6（2013貴州六校聯(lián)考）a、b兩物體的質(zhì)量分別為m1、m2，由輕質(zhì)彈簧相連。當(dāng)用恒力F豎直向上拉著 a，使a、b一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長量為x1 ；當(dāng)用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著 a，使a、b一起沿光滑水平桌面做勻

5、加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長量為x2，如圖所示。則FbaFabAx1一定等于x2Bx1一定大于x2C若m1>m2，則 x1>x2D若m1<m2，則 x1x27（2013山東省鄒城市聯(lián)考）如圖甲所示，在升降機(jī)的頂部安裝了一個(gè)能夠顯示拉力大小的傳感器，傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球，若升降機(jī)在勻速運(yùn)行過程中突然停止,并以此時(shí)為零時(shí)刻，在后面一段時(shí)間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，g為重力加速度，則 A升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng) BOtl時(shí)間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，t1t2時(shí)間內(nèi)小球處于超重狀態(tài) Ctlt3時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增大后減小 Dt3t

6、4時(shí)間內(nèi)彈簧彈性勢(shì)能變化量小于小球動(dòng)能變化量8（2013江蘇省蘇州市調(diào)研）如圖所示，質(zhì)量相同的木塊AB用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑的水平面上，此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F推A，則從開始到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中A。兩木塊速度相同時(shí)，加速度aA=aBB兩木塊速度相同時(shí)，加速度aA<aBC兩木塊加速度相同時(shí)，速度vA>vBD兩木塊加速度相同時(shí)，速度vA<vB9（2013山東省鄒城市聯(lián)考）如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零。

7、如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，g取l0m/s2，那么該消防隊(duì)員 A下滑過程中的最大速度為4 m/s B加速與減速過程的時(shí)間之比為1：4 C加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1：7 D加速與減速過程的位移大小之比為1：410（2013山東省煙臺(tái)市期末）某馬戲團(tuán)演員做滑桿表演已知豎直滑桿上端固定，下端懸空，滑桿的重力為200N在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可以顯示桿頂端所受拉力的大小已知演員在滑桿上做完動(dòng)作之后，先在桿上靜止了0.5s，然后沿桿下滑，3.5s末剛好滑到桿底端，并且速度恰好為零整個(gè)過程中演員的vt圖象和傳感器顯示的拉力隨時(shí)間的變化情況如圖所示，g取10m

8、s2則下述說法正確的是A演員的體重為600NB演員在第1s內(nèi)一直處于超重狀態(tài)C滑桿所受的最小拉力為620ND滑桿所受的最大拉力為900N，與水泥路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為.當(dāng)汽車以速度v0沿柏油路面行駛時(shí)，若剛過A點(diǎn)時(shí)緊急剎車后（車輪立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)），汽車要滑行一段距離到B處才能停下；若該汽車以速度2 v0在柏油路面上行駛，突然發(fā)現(xiàn)B處有障礙物，需在A點(diǎn)左側(cè)的柏油路段上某處緊急剎車，若最終汽車剛好撞不上障礙物，求：（重力加速度為g）（1）水泥路面AB段的長度；（2）在第二種情況下汽車運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間才停下？12. （14分）（2013湖北黃岡市期末）2012年11月，我國艦載機(jī)在航母上首降成功。設(shè)某一載艦

9、機(jī)質(zhì)量為m = 2.5×104 kg，速度為v0=42m/s，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，飛機(jī)將在甲板上以a02的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，著艦過程中航母靜止不動(dòng)。（1）飛機(jī)著艦后，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多長才能保證飛機(jī)不滑到海里？（2）為了讓飛機(jī)在有限長度的跑道上停下來，甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速，同時(shí)考慮FFTfFTa到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。圖示為飛機(jī)勾住阻攔索后某一時(shí)刻的情景，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小為F = 1.2×105 N，減速的加速度a1=20m/s2，此時(shí)阻攔索夾角=106°，空氣阻力和甲板阻力保持

10、不變，求此時(shí)阻攔索承受的張力大?。?3（12分）（2013北京市東城區(qū)聯(lián)考）質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖18所示，g取10m/s2求： （1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）水平推力F的大??；（3）010s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。14（9分）（2013江蘇名校質(zhì)檢）傳送帶與水平面夾角為37°，皮帶以12 m/s的速率沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。今在傳送帶上端A處無初速度地放上一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為075，若傳送帶A到B的長度為24 m，g取10 m/s2，則小物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為多少？1

11、5（8分）（2013北京市東城區(qū)聯(lián)考）在動(dòng)摩擦因數(shù)=02的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成=45o角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖16所示，此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2，求：（2）小球的加速度大小和方向16（2013江蘇名校質(zhì)檢）如圖所示，皮帶傳動(dòng)裝置與水平面夾角為30°，兩輪軸心相距L=38m，A、B分別使傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，輪緣與傳送帶之間不打滑，質(zhì)量為01kg的小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為= 。當(dāng)傳送帶沿逆時(shí)針方向以v1=3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將小物塊無初速地放在A點(diǎn)后，它

12、會(huì)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)。（g取10m/s2）（1）求物體剛放在A點(diǎn)的加速度？（2）物體從A到B約需多長時(shí)間？（3）整個(gè)過程中摩擦產(chǎn)生的熱量？（4）小物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在傳送帶上留下痕跡。求小物塊在傳送帶上留下的痕跡長度？（不要過程，只說結(jié)果）17.（10分）（2013年山東省濟(jì)南市期末）靜止在水平面上的A、B兩個(gè)物體通過一根拉直的輕繩相連，如圖所示，輕繩長L=1m，承受的最大拉力為8N，A的質(zhì)量m1=2kg,B的質(zhì)量m2=8kg,A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)用一逐漸增大的水平力作用在B上，使A、B向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F增大到某一值時(shí)，輕繩剛好被拉斷（g=10m/s2）（1）求繩剛被拉斷時(shí)F的大?。?

13、）若繩剛被拉斷時(shí)，A、B的速度為2m/s，保持此時(shí)的F大小不變，當(dāng)A的速度恰好減小為0時(shí)，A、B間的距離為多少？18（16分）（2013廣西四市聯(lián)考模擬）某電視臺(tái)推出了一個(gè)游戲節(jié)目推礦泉水瓶。選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗，其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度為L2=1 m，瓶子質(zhì)量為m=05 kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦系數(shù)=04。某選手作用在瓶子上的水平推力F=20

14、 N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)（g取10ms2），假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想游戲獲得成功，試問： （1）推力作用在瓶子上的時(shí)間最長不得超過多少？ （2）推力作用在瓶子上的距離最小為多少？1、答案：AC 2答案：A來源: 3答案：A3答案：BD 4答案：BCD 5答案：A解析：由題意可知，只有汽車在剎車狀態(tài)下，擺錘擺動(dòng)從而帶動(dòng)擺錘使鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以排除C和D；擺錘從圖中實(shí)線位置向右擺到虛線位置，可知汽車原來的運(yùn)動(dòng)方向是水平向右運(yùn)動(dòng)的，所以答案選A。6【答案】 A【解析】F豎直向上時(shí)，有，F(xiàn)水平向右時(shí)，有，解得，故只有選項(xiàng)A正確。7【答案】AD【解析】升降機(jī)停止前，彈簧處于伸長狀態(tài)

15、且彈力大小等于重力，Otl時(shí)間內(nèi)，彈簧彈力由mg減小為0，說明彈簧逐漸恢復(fù)原長，升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng)，小球由于慣性在繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，故A正確；開始小球受重力和彈簧彈力處于平衡，小球繼續(xù)上升的過程中，導(dǎo)致合力的方向向下，大小逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度的大小逐漸增大，加速度的方向向下，與速度反向，則速度逐漸減小tlt3時(shí)間內(nèi)小球向上做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直減小直至為0，Ot3時(shí)間內(nèi)加速度方向一直向下，小球處于失重狀態(tài)，B、C錯(cuò)誤；t3t4時(shí)間內(nèi)彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)原長，由動(dòng)能定理可知，彈性勢(shì)能減小量與小球重力勢(shì)能減小量之和等于小球動(dòng)能增加量，故D正確。8答案：BC解析：開始時(shí)：由牛頓第二定律

16、，對(duì)木塊A， F-kx=maA，對(duì)木塊B， kx=maB。隨著彈簧被壓縮，壓縮量 x增大，A做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，B做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，畫出二者的速度圖象如圖所示，由圖象可知，兩木塊加速度相同時(shí)，速度vA>vB ，隨著彈簧進(jìn)一步壓縮，兩木塊速度相同時(shí)，圖象A斜率小于圖象B，加速度aA<aB，所以選項(xiàng)BC正確。9【答案】 C【解析】設(shè)下滑過程中的最大速度為v，則消防隊(duì)員下滑的總位移x= t1+ t2= t，得到v= = m/s=8m/s，故A錯(cuò)誤。設(shè)加速與減速過程的時(shí)間分別為t1、t2，加速度大小分別為a1、a2則v=a1t1，v=a2t2，得到t1：t2=a2：a1=1：

17、2，加速與減速過程的位移大小之比為（t1）：（t2）=1：2，故B、D錯(cuò)誤。由t1：t2=1：2，又t1+t2=3s，得到t1=1s，t2=2s，a1= =8m/s2，a2= =4m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得， 加速過程：mg-f1=ma1，f1=mg-ma1=2m；減速過程：f2-mg=ma2，f2=mg+ma2=14m  所以f1：f2=1：7故C正確。10答案：AC解析：演員在滑桿上靜止時(shí)，傳感器顯示的拉力800N等于演員重力和滑桿的重力之和，演員的體重為600N，選項(xiàng)A正確。演員在第1s內(nèi)先靜止后加速下滑，加速下滑處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。演員加速下滑時(shí)滑桿所受的拉力最小，加

18、速下滑的加速度a1=3m/s2，對(duì)演員，由牛頓第二定律，mg-f1=ma1，解得f1=420N。對(duì)滑桿，由平衡條件，最小拉力F1=420N+200N=620N，選項(xiàng)C正確。減速下滑時(shí)滑桿所受的拉力最大。減速下滑的加速度a2=1.5m/s2，對(duì)演員，由牛頓第二定律， f1 - mg=ma2，解得f2=690N。對(duì)滑桿，由平衡條件，最大拉力F2=690N+200N=890N，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11解析：（1）柏油路面上運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則：1mg=ma1，由：v02=2 a2x1，解得：x1=.（2）根據(jù)題意，汽車如果不撞上障礙物B，在A點(diǎn)的速度應(yīng)為v0，在柏油路上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，則2v0- v0=a

19、1t1，解得：t1=在水泥路面上，2mg=ma2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2。則0- v0= a2t2，解得：t2=汽12解：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2a0S0=v02得S0= v02/2a0 3分2分（2）飛機(jī)受力分析如圖所示。由牛頓定律有2FTcos+f-F=ma 4分其中FT為阻攔索的張力，f為空氣和甲板對(duì)飛機(jī)的阻力飛機(jī)僅受空氣阻力和甲板阻力時(shí)f=ma0 2分聯(lián)立上式可得FT=5×105 N 3分車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t= t1+ t2=（+）13【解析】（1）6s10s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過程時(shí)間為t2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2，則： 2分設(shè)物體所受的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二

20、定律，有來源:，又因?yàn)? 1分解得： 1分（2）06s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過程時(shí)間為t1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1，則： 2分根據(jù)牛頓第二定律，有， 1分解得：F6N 1分法一：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，得表達(dá)式3分，結(jié)果1分法二：根據(jù)v-t圖像圍成的面積，得 14解：設(shè)物塊剛放上傳送帶時(shí)加速度為，貨物受力如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得沿傳送帶方向：垂直傳送帶方向：又 由以上三式得： 方向沿傳送帶向下物塊速度從0加速至傳送帶速度v=12 m/s，所用時(shí)間設(shè)為t1，位移設(shè)為x1，則有：，（3）當(dāng)物塊速度與傳送帶速度相等時(shí)，由于mgsin=mgcos，此后物塊和傳送帶一塊

21、勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)底部的時(shí)間：小物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為15【解析】（1）水平面對(duì)小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時(shí)受到繩的拉力F、重力mg和彈簧的彈力T作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：豎直方向：， 1分水平方向：。 1分解得：。 1分當(dāng)剪斷輕繩瞬間彈簧的彈力大小不變，仍為10N 1分（2）剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡，水平面支持力與重力平衡， 1分由牛頓第二定律得：，1分解得， 1分方向向左。 1分16解析：（1）當(dāng)小物塊速度小于3m/s時(shí)，小物塊受到豎直向下、垂直傳送帶向上的支持力和沿傳送帶斜向下的摩擦力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律mgsin30° + mgcos30°=ma1（1分）解得 a1 = 75m/s2（1分）（2）當(dāng)小物塊速度等于3m/s時(shí)，設(shè)小物塊對(duì)地位移為L1，用時(shí)為t1，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律t1 = （1分）L1 = （1分）解得 t1 = 04s L1 = 06m由于L1L 且tan30°，當(dāng)小物塊速度大于3m/s時(shí)，小物塊將繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，設(shè)加速度為a2，用時(shí)為t2，根據(jù)牛頓第二定律和勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律mgsin30°mgcos30°=ma2（1分）解得 a2 = 25m