专题04 牛顿运动定律（必考部分）-巧学高考物理热点快速突破

专题04 牛顿运动定律（必考部分）-巧学高考物理热点快速突破

‎【高考命题热点】主要考查有关“牛一”、整体法隔离法的选择题、验证“牛二”的实验题和涉及“牛二”的综合型大题。‎ ‎【知识清单】‎ ‎1. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体不受力或所受合外力为零时物体将保持静止或匀速直线 ‎ 运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。‎ ‎ 惯性：物体保持原来运动状态的特性。惯性只跟质量有关，质量越大，惯性越大。‎ ‎ 力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。‎ ‎2. 牛顿第二定律：（由合外力决定，方向与合外力一致）‎ ‎3. 牛顿第三定律：作用力和反作用力是等大、反向，在同一直线上分别作用在两个物体的 ‎ 两个力。 ‎ ‎4. 超重和失重 ‎ ‎ ‎ 超重： 竖直向上； 即向上加速或向下减速 ‎ 失重： 竖直向下 即同理向下加速或向上减速 ‎5. 整体法和隔离法 条件：系统各物体运动状态一致，即有共同加速度，各物体相对静止。‎ ‎ 思路：先整体后隔离，隔离受力少和简单物体。‎ ‎ 例：（多选）如图在光滑地面上，水平外力拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加 ‎ 速直线运动。小车质量为，木块质量为，力大小是，加速度大小是，木块和 ‎ 小车之间动摩擦因数为，则在这个过程中，木块收到的摩擦力大小为是（BCD）‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎ m ‎ M F ‎ ‎ ‎ ‎ 答案 P11‎ 热点突破提升练四 ‎1．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 ‎2．一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．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．(多选)如图甲，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出(　　)‎ A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 ‎5．在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为(　　)‎ A．8 B．10 C．15 D．18‎ ‎6．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则(　　)‎ A．甲球用的时间比乙球长 B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 ‎7.如图所示，小车质量为M，小球P的质量为m，绳质量不计。水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，且绳子与竖直方向的夹角为θ，则施于小车的水平作用力F是(　　)‎ A．mgtan θ B．(M＋m)gtan θ C．(M＋m)gcot θ D．(M＋m)gsin θ ‎8．如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为(　　)‎ A．a＝gsin θ，F＝(M＋m)g(μ＋sin θ)‎ B．a＝gcos θ，F＝(M＋m)gcos θ C．a＝gtan θ，F＝(M＋m)g(μ＋tan θ)‎ D．a＝gcot θ，F＝μ(M＋m)g ‎9．(多选)如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a－F图象。取g＝10 m/s2，则(　　)‎ A．滑块的质量m＝4 kg B．木板的质量M＝6 kg C．当F＝8 N时滑块的加速度为2 m/s2‎ D．滑块与木板间的动摩擦因数为0.1‎ ‎10．(多选)如图甲所示，A、B两长方体叠放在一起放在光滑的水平面上，B物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止。则在0～2t0时间内，下列说法正确的是(　　)‎ ‎　‎ A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小 B．t0时刻，A、B的速度最大 C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大 D．2t0时刻，A、B离出发点最远，速度为0‎ ‎11.(多选)如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态。则在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是(　　)‎ A．B球的受力情况不变，加速度仍为零 B．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsin θ C．A、B之间杆的拉力大小为mgsin θ D．C球的加速度沿斜面向下，大小为gsin θ ‎12.在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验方案。操作如下：‎ ‎(1)平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应________(填“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，起到纸带上打出的点迹________为止。‎ ‎(2)已知小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是m________M(填“远小于”、“远大于”或“等于”)。‎ (3) 图丙为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。若牛顿第二定律成立，则小车的质量M＝________kg。‎ ‎13. 某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。‎ ‎(1)物块下滑时的加速度a＝________ m/s2，打C点时物块的速度v＝________ m/s；‎ ‎(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)。‎ A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角 ‎14．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。‎ ‎①实验中，必要的措施是________。‎ A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 ‎②他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)。s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm。则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s。(结果均保留两位有效数字)‎ ‎15．在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：‎ ‎(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是 ‎______________________；‎ ‎(2)实验中，将砝码(包括砝码盘)的重力G大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是__________________________________；‎ ‎(3)若忽略摩擦，去掉砝码盘及连线做实验。为了保持小车所受的合力不变，可改变小车质量M和木板右端高度h(h远小于木板长度)。关于改变小车质量M和木板右端的高度h的正确操作方法是____________。(填序号)‎ A、M增大时，h减小，以保持二者乘积不变。‎ B、M增大时，h增大，以保持二者乘积增大。‎ C、M减小时，h减小，以保持二者乘积减小。‎ D、M减小时，h增大，以保持二者乘积不变。‎ ‎16．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M 为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)‎ ‎(1)实验时，一定要进行的操作是________。‎ A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M ‎(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。‎ ‎(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____________。‎ A．2 tan θ B. C．k D. ‎17．某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N＝5个，每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下：‎ 图(a)‎ ‎(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。‎ ‎(2)将n(依次取n＝1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N－n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s－t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。‎ ‎(3)对应于不同的n的a值见下表。n＝2时的s－t图象如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。‎ n ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ a/m·s－2‎ ‎0.20‎ ‎0.58‎ ‎0.78‎ ‎1.00‎ 图(b)‎ ‎(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a－n图象。从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。‎ 图(c)‎ ‎(5)利用a－n图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g＝9.8 m·s－2)。‎ ‎(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)‎ A．a－n图线不再是直线 B．a－n图线仍是直线，但该直线不过原点 C．a－n图线仍是直线，但该直线的斜率变大