2020届高考物理二轮复习刷题首秧专题三牛顿运动定律的理解和应用精练含解析

2020届高考物理二轮复习刷题首秧专题三牛顿运动定律的理解和应用精练含解析

高考物理总复习 专题三　牛顿运动定律的理解和应用 ‎『经典特训题组』‎ ‎1. 如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力(　　)‎ A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小 答案　A 解析　物块B向右做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则由牛顿第二定律得B受到A给的静摩擦力方向向左，大小为f＝mBa，保持不变，A正确。‎ ‎2. 如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有(　　)‎ A．a1＝g，a2＝g B．a1＝0，a2＝g C．a1＝0，a2＝g D．a1＝g，a2＝g 答案　C 解析　在抽出木板的瞬时，弹簧对木块1的支持力和对木块2的压力并未改变。木块1受重力和支持力，mg＝F，a1＝0；木块2受重力和压力，根据牛顿第二定律a2＝＝g，故C正确。‎ ‎3．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材质制成，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 答案　BD - 14 -‎ 高考物理总复习 解析　球的质量m＝ρ·πr3，阻力f＝kr，由牛顿第二定律a＝＝g－＝g－，ρ甲＝ρ乙，m甲>m乙，所以r甲>r乙，可得a甲>a乙，由h＝at2知甲球用的时间较短，A、C错误；由v＝得v甲>v乙，故B正确；因f甲>f乙，由Wf＝fh知甲球克服阻力做功较大，D正确。‎ ‎4．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aF图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则下列选项错误的是(　　)‎ A．滑块的质量m＝4 kg B．木板的质量M＝2 kg C．当F＝8 N时滑块加速度为2 m/s2‎ D．滑块与木板间动摩擦因数为0.1‎ 答案　C 解析　由题图乙知，F＝6 N时，滑块与木板刚好不相对滑动，加速度为a＝1 m/s2。对整体分析，由牛顿第二定律有F＝(M＋m)a，代入数据计算得出M＋m＝6 kg，当F≥6 N时，对木板，根据牛顿第二定律得a＝＝F－，知图线的斜率k＝，则M＝2 kg，滑块的质量m＝4 kg，故A、B正确；根据F＝6 N时，a＝1 m/s2，代入表达式计算得出μ＝0.1，当F＝8 N时，对滑块，根据牛顿第二定律得μmg＝ma′，计算得出a′＝μg＝1 m/s2，故C错误，D正确。‎ ‎5．图甲是张明同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点P是他的重心位置。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图线。两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g＝10 m/s2。根据图象分析可知(　　)‎ - 14 -‎ 高考物理总复习 A．张明的重力为1000 N B．e点位置张明处于超重状态 C．c点位置张明处于失重状态 D．张明在d点的加速度小于在f点的加速度 答案　B 解析　开始时张明处于平衡状态，张明对传感器的压力是500 N，根据牛顿第三定律和二力平衡可以知道，张明的重力为500 N，故A错误；e点时传感器对张明的支持力等于张明对传感器的压力，大于张明的重力，张明处于超重状态，故B正确；c点时传感器对张明的支持力等于张明对传感器的压力，大于张明的重力，张明处于超重状态，故C错误；张明在d点时，a1＝＝ m/s2＝20 m/s2，张明在f点时，a2＝＝ m/s2＝10 m/s2，可知张明在d点的加速度大于在f点的加速度，故D错误。‎ ‎6. 如图所示，倾角为θ的足够长的传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为v1，一个物体从传送带底端以初速度大小v2(v2>v1)上滑，同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝tanθ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的vt图象不可能是(　　)‎ 答案　C 解析　若F>mgsinθ＋μmgcosθ，物块一直做匀加速运动，vt图象是向上倾斜的直线，A图是可能的；若F＝mgsinθ＋μmgcosθ，物块一直做匀速运动，vt图象是平行t轴的直线，B图是可能的；若Fgtanθ，所以ax>gtanθcosθ＝gsinθ，即大于重力沿球拍平面方向的分力，所以必须有一个沿球拍向下的外力才能使球相对球拍静止，而实际上这个力不存在，故球一定沿球拍向上运动，D正确。‎ ‎3. (2019·山东淄博一模)(多选)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程中，下列关于小球的速度v、加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是(　　)‎ - 14 -‎ 高考物理总复习 答案　AD 解析　在小球下落的开始阶段，小球做自由落体运动，加速度为g；接触弹簧后开始时，重力大于弹力，加速度方向向下，随着小球继续下降，弹力逐渐变大，小球做加速度减小的加速运动，直至重力等于弹力，此时加速度减小到零，速度达到最大；小球继续下落时，弹力大于重力，加速度方向变为向上，且逐渐变大，直到速度减小到零，到达最低点，故A正确，B错误。根据牛顿第二定律可得加速度a＝g－x(x为弹簧压缩长度)，在与弹簧作用的加速向下阶段，相等时间内位移增大得越来越快，弹簧压缩量增大得越来越快，由此可知此阶段内加速度减小得越来越快；在减速向下阶段，相等时间内，弹簧的压缩量增大得越来越慢，故可知此阶段内加速度增大得越来越慢；由at图象与时间轴所围面积表示速度的变化量与对称性可知，a＝－g时小球速度不为0，小球继续向下运动，a继续增大，故C错误，D正确。‎ ‎4．(2019·湖北七市州教研协作体高三联合模拟)(多选)在粗糙水平面上，有一质量未知的物体做直线运动，在t＝0时刻受一与运动方向相反的恒力F＝4 N的作用，经一段时间后撒去力F，物体运动的vt图象如图所示，已知g＝10 m/s2，据图可知下列说法正确的是(　　)‎ A．物体与水平面的动摩擦因数μ为0.2‎ B．物体最后回到t＝0时刻的位置 C．F的作用时间为1 s D．物体的质量为1 kg 答案　AD 解析　由vt图象可知，物体0～1 s内沿正向做匀减速运动，1～2 s内沿负向做匀加速运动，2～3 s内沿负向做匀减速运动，可得拉力F在2 s末撤去，拉力F的作用时间为2 s，在2～3 s内物体的加速度为a＝＝2 m/s2，摩擦力大小为μmg＝ma，解得μ＝0.2，故A正确，C错误；由vt图线与时间轴所围面积表示位移知，0～1 s内物体沿正向运动，位移大小为x1＝×6×1 m＝3 m，1～3 s内沿负向运动，位移大小为x2＝×(3－1)×2 m＝2 m，则知3‎ - 14 -‎ 高考物理总复习 ‎ s末物体到出发点的距离为x＝x1－x2＝1 m，故B错误；在0～1 s内物体沿正向运动，根据图象可得加速度大小a1＝ m/s2＝6 m/s2，根据牛顿第二定律可得：F＋μmg＝ma1，解得物体的质量m＝1 kg，故D正确。‎ ‎5．(2019·云南二模)如图所示，台秤上放一个木箱，木箱内有质量分别为m1和m2的两物体P、Q，用细绳通过光滑定滑轮相连，m1>m2。现剪断Q下端与木箱相连的细绳，在P下落但还没有到达箱底的过程中，台秤的示数与未剪断前的示数相比将(　　)‎ A．变大 B．变小 C．不变 D．先变小后变大 答案　B 解析　剪断细线之前台秤的示数为：N＝Mg＋m1g＋m2g；因m1>m2，则当剪断Q下端的细绳后，P向下加速，Q向上加速，对P：m1g－T＝m1a，对Q：T－m2g＝ m2a，解得a＝g，T＝，此时箱子对台秤的压力为：N′＝Mg＋2T＝Mg＋，结合m1>m2，由数学知识可知

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