【物理】2020届二轮复习牛顿运动定律作业

【物理】2020届二轮复习牛顿运动定律作业

‎1.重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为θ,则(　　)‎ A.当θ=60°时,运动员单手对地面的正压力大小为G‎2‎ B.当θ=120°时,运动员单手对地面的正压力大小为G C.当θ不同时,运动员受到的合力不同 D.当θ不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等 答案A 解析以运动员为研究对象,受到重力和地面对两只手的支持力,运动员处于静止状态,每只手受到的支持力大小都等于‎1‎‎2‎G,和夹角θ无关,根据牛顿第三定律可知,运动员单手对地面的正压力大小为‎1‎‎2‎G,A正确,B错误;运动员受到的合力始终为零,C错误;由牛顿第三定律知两物体间的相互作用力大小永远相等,D错误.‎ ‎2.(多选)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则(　　)‎ A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 答案BC 解析匀速直线运动的质点加一恒力后,合力即该恒力,质点做匀变速运动,根据牛顿第二定律F=ma,可知C选项正确;由加速度定义式a=ΔvΔt可知单位时间内速度的变化量总是不变,速率的变化量不一定相等,选项D错误;质点的速度方向不一定与该恒力的方向相同,选项A错误;某一时刻恒力方向与速度方向垂直时,速度方向立即改变,而恒力方向不会改变,所以速度方向不可能总是与该恒力的方向垂直,选项B正确.‎ ‎3.‎ ‎(多选)如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m ‎ 的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为FN,则(　　)‎ ‎ 　　　　　　　　　　　　　‎ A.a=‎2(mgR-W)‎mR B.a=‎‎2mgR-WmR C.FN=‎3mgR-2WR D.FN=‎‎2(mgR-W)‎R 答案AC 解析质点P由静止滑到最低点过程由动能定理得 mgR-W=‎1‎‎2‎mv2①‎ 在最低点时有a=v‎2‎R②‎ 联立①②解得a=‎2(mgR-W)‎mR,‎ 由牛顿第二定律得FN-mg=mv‎2‎R③‎ 联立①③解得FN=‎3mgR-2WR,所以选项A、C正确,B、D错误. ‎ ‎4.‎ 如图所示,小明将叠放在一起的A、B两本书抛给小强,已知A的质量为m,重力加速度为g,两本书在空中不翻转,不计空气阻力,则A、B在空中运动时(　　)‎ A.A的加速度等于g B.B的加速度大于g C.A对B的压力等于mg D.A对B的压力大于mg 答案A 解析A、B在空中运动时,A、B处于完全失重状态,A、B之间没有作用力,A、B的加速度均为重力加速度,故A正确,BCD错误.‎ ‎5.在向右匀速运动的小车内,用细绳a和b系住一个小球,绳a处于斜向上的方向,拉力为Fa,绳b处于水平方向,拉力为Fb,如图所示.现让小车向右做匀减速运动,此时小球相对于车厢的位置仍保持不变,则两根细绳的拉力变化情况是(　　)‎ A.Fa变大,Fb不变 B.Fa变小,Fb变小 C.Fa不变,Fb变大 D.Fa不变,Fb变小 答案C 解析小车向右做匀减速运动时,小球相对于车厢的位置仍保持不变,故对小球受力分析可知,Fa的竖直分量大小仍等于mg,Fa不变,Fa的水平分量也不变,而加速度水平向左,故Fb变大,C正确.‎ ‎6.如图所示,小车在水平地面上向右做匀速直线运动,车内A、B两物体叠放在一起,因前方有障碍物,为避免相撞,小车刹车制动,在小车整个运动的过程中,A、B两物体始终保持相对静止且随小车一起运动,则下列说法正确的是(　　)‎ A.在小车匀速运动过程中,A、B两物体间存在摩擦力 B.在小车匀速运动过程中,B物体相对小车有向右运动的趋势 C.在小车刹车制动过程中,A相对B一定有沿斜面向上运动的趋势 D.在小车刹车制动过程中,A、B两物体间一定存在着沿斜面方向上的摩擦力 答案A 解析小车匀速运动时,A、B处于平衡状态,B相对小车无运动趋势,且由受力分析可知,A、B两物体间一定存在摩擦力,故A对,B错;小车刹车制动过程中由于加速度大小未知,A、B间相对运动趋势方向不能确定,所以C、D错误.‎ ‎7.(多选)如图所示,质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面,质量为3 kg的物体B用细线悬挂并恰好与A物体相互接触.g取10 m/s2.某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间(　　)‎ A.弹簧的弹力大小为30 N B.物体B的加速度大小为10 m/s2‎ C.物体A的加速度大小为6 m/s2‎ D.物体A对物体B的支持力大小为12 N 答案CD 解析弹簧的弹力大小不会瞬间变化,故剪断细线的瞬间,弹力大小不变,仍为20 N,A错误;A、B有共同加速度,a=GA‎+GB-‎FxmA‎+‎mB‎=‎‎20+30-20‎‎5‎ m/s2=6 m/s2,B错误,C正确;以B为研究对象,mBg-FN=mBa,FN=mB(g-a)=3×4 N=12 N,D正确.‎ ‎8.‎ 如图所示,质量为m的小球被非弹性绳A和B系住,其中B绳水平,下列说法正确的是(　　)‎ A.平衡时水平绳的拉力为mgsin α B.剪断水平绳,斜绳的拉力不变 C.剪断水平绳,小球的加速度为gsin α D.剪断斜绳,小球的加速度为gtan α 答案C 解析对小球受力分析,平衡时水平绳的拉力为mgtan α,A错误;平衡时斜绳的拉力为mgcosα,剪断水平绳,斜绳的拉力为mgcos α,B错误;剪断水平绳,小球的加速度为a=mgsinαm=gsin α,C正确;剪断斜绳,小球只受重力,小球的加速度为g,故D错误.‎ ‎9.如图所示,水平面上放有三个木块A、B、C,质量均为m=1 kg,A、C与地面间的接触面光滑,B与地面间的动摩擦因数μ=0.1,A、B之间用轻弹簧相连,B、C之间用轻绳相连.现在给C一个水平向右的大小为4 N的拉力F,使A、B、C三个木块一起以相同的加速度向右做匀加速直线运动.某一时刻撤去拉力F,则撤去力F的瞬间,轻绳中的张力FT为(重力加速度g取10 m/s2)(　　)‎ A.0 B.1 N C.2 N D.3 N 答案B 解析在拉力作用下对整体由牛顿第二定律可得 F-μmg=3ma 解得a=1 m/s2.‎ 弹簧上的弹力不能瞬间变化,设弹力大小为F',对A由牛顿第二定律可得F'=ma=1×1 N=1 N 当撤去外力后,把B、C作为整体由牛顿第二定律可知F'+μmg=2ma'‎ 解得a'=1 m/s2,方向向左.‎ 对C受力分析由牛顿第二定律可得F″=ma'=1 N,故B正确.‎ ‎10.‎ ‎(多选)如图所示,一辆平板小车静止在光滑水平面上,车上固定由正六边形的三边构成的槽型容器ABCD,光滑小球静止在容器内且与AB、BC和CD边都接触.现使小车以加速度a向左做匀加速直线运动.g为重力加速度.则(　　)‎ A.若AB和CD边对小球的作用力都为零,则a=‎3‎g B.若AB和CD边对小球的作用力都为零,则a=‎3‎‎3‎g C.若AB边对小球的作用力为零,则BC和CD边对球的作用力大小相等 D.若AB边对小球的作用力为零,则BC和CD边对球的作用力大小之差为一定值 答案AD 解析当AB、CD边对小球的作用力都为零时,对小球进行受力分析可知,a=mgtan60°‎m‎=‎‎3‎g,A正确,B错误;当AB边对小球的作用力为零时,对小球进行受力分析可知,竖直方向上FBCcos 60°-FCDcos 60°=mg,故D正确,C错误.‎ ‎11.‎ ‎(多选)如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1 kg的小球,小球一端与水平轻弹簧相连,另一端与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零.在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2).下列说法中正确的是(　　)‎ A.小球受力个数不变 B.小球立即向左运动,且a=8 m/s2‎ C.小球立即向左运动,且a=10 m/s2‎ D.若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度为零 答案BD 解析在剪断轻绳前,小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡状态,根据共点力平衡得,弹簧的弹力F=mgtan 45°=10×1 N=10 N,弹簧处于伸长状态.剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力仍然为10 N,小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用,小球的受力个数发生改变,故A错误;剪断轻绳时,小球所受的最大静摩擦力为Ff=μmg=0.2×10 N=2 N,根据牛顿第二定律得,小球的加速度为a=F-‎Ffm‎=‎‎10-2‎‎1‎ m/s2=8 m/s2.合力方向向左,所以向左运动,故B正确,C错误.若剪断弹簧,则在剪断的瞬间,轻绳对小球的拉力瞬间为零,此时小球受重力和支持力作用,所受的合力为零,则小球的加速度为零,故D正确.‎ ‎12.(多选)(2019全国Ⅲ·20)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出(　　)‎ A.木板的质量为1 kg B.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 N C.0~2 s内,力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2‎ 答案AB 解析对物块受力分析可知,细绳对物块的拉力f等于木板与物块间的摩擦力.由题图(b)可知,滑动摩擦力Ff=0.2 N,设木板质量为m木,对木板:4~5 s内的加速度a2=ΔvΔt=-‎0.2‎‎1‎ m/s2=-0.2 m/s2,-Ff=m木a2,可求得m木=1 kg,A正确.对木板:2~4 s内,F-Ff=m木a1,a1=0.2 m/s2,求得F=0.4 N,B正确.对木板:0~2 s,拉力F与静摩擦力Ff静平衡,F=Ff静=kt,C错误.物块质量未知,无法求正压力,无法求动摩擦因数μ,D错误.‎ ‎13.‎ 如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动.以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是(　　)‎ 答案A 解析 选物块P为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律F+FN-mg=ma,系统原处于静止状态,则F0=ma,F由开始随x增加,FN变小,F变大,选项A正确.‎ ‎14.为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1

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