2019届高考物理复习 专题03 牛顿运动定律培优押题预测卷A卷.doc

专题03 牛顿运动定律培优押题预测A卷一、选择题（在每小题给出的4个选项中，第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多个选项正确）1下列关于超重、失重现象的说法正确的是（）A 汽车驶过拱形桥顶端时处于失重状态，此时质量没变，重力减小了B 荡秋千的小孩通过最低点时处于失重状态，此时拉力小于重力C 宇航员在飞船内处于完全失重状态，而正在进行太空行走的宇航员在飞船外则处于平衡状态D 电梯加速上升时，电梯中的人处于超重状态，受到的支持力大于重力【答案】D【解析】A、汽车驶过拱形桥顶端时有竖直向下的加速度，处于失重状态，此时质量没变，重力不变，故A错误；B、荡秋千时秋千摆到最低位置时，加速度方向向上，故人处于超重状态，故B错误；C、无论宇航员在舱内或是在舱外，都随着飞船一起做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，所以不是处于平衡状态，故C错误；D、电梯加速上升时，加速度向上，处在电梯中的人处于超重状态，受到的支持力大于重力，故D正确；故选D。2如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后()A 木块立即做减速运动B 木块在一段时间内速度仍可增大C 当F等于弹簧弹力时，木块速度最小D 弹簧压缩量最大时，木块加速度为零【答案】B 3如图所示，斜面AD和BD与水平方向的夹角分别为60和30，两斜面的A端和B端在同一竖直面上，现让两个可视为质点的物块分别从两斜面的顶端同时由静止下滑，结果两物块同时滑到斜面底端D，设两物块与AD、BD面间的动摩擦因数分别为和，则为（ ）A :1 B 1: C 1:3 D 3:1【答案】D【解析】根据牛顿第二定律，物块由AD下滑时有：mgsin60-1mgcos60=ma1得：a1=gsin60-1gcos60由BD下滑时有：mgsin30-2mgcos30=ma2得：a2=gsin30-2gcos30 4如图 1 所示，mA4.0 kg，mB2.0kg，A 和 B 紧靠着放在光滑水平面上，从 t0 时刻起，对 B 施加向右的水平恒力 F24.0 N，同时对 A 施加向右的水平变力 F1，F1 变化规律如图 2 所示。下列相关说法中正确的是( )A 当 t0 时，A、B 物体加速度分别为 = 5， = 2B A 物体做加速度减小的加速运动，B 物体做匀加速运动C t12s 时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a = 2D A、B 分离前后，A 物体加速度变化快慢相同【答案】C【解析】若AB之间没有力的作用，则aB2m/s2，当t=0时，F1=20N，而mA=4.0kg，所以F1单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度，此时AB一起运动，加速度为：，故A错误；由A的分析可知：随着F1的减小，刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B错误；当F1单独在A上的加速度等于F2单独作用在B上的加速度时，AB之间恰好没有力的作用，此后F1继续减小，A的加速度继续减小，AB分离，根据牛顿第二定律得：F1=mAaB=8N，根据图象可知，此时t=12s，所以t=12s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2，故C正确；AB分离前，A受到F1和B对A的弹力作用，分离后A只受F1作用，A物体加速度变化规律不相同，故D错误。故选C。5如图所示，在光滑的水平面上叠放着两木块A、B，质量分别是m1和m2，A、B间的动摩擦因数为，若要是把B从A下面拉出来，则拉力的大小至少满足（ ）A B C D 【答案】A 6如图，质量相等的 A、B 两球分别用轻质弹簧和轻杆连接置于固定的光滑斜面上,，当系统静止时,挡板 C 与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行.在突然撤去挡板的瞬间( )A 两图中两球加速度均为 gsinB 两图中 A 球的加速度均为零C 图(甲)中 B 球的加速度为 2gsinD 图(乙)中 B 球的加速度为 gsin【答案】CD【解析】撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mgsin，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin，加速度为2gsin；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsin，加速度均为gsin，故CD正确，AB错误。故选CD。 7如图所示，水平粗糙桌面上有a、b两个小滑块，之间连接一弹簧，a、b的质量均为m，现用水平恒力F拉滑块b，使a、b一起在桌面上匀加速运动，弹簧原长为L，劲度系数为k，已知弹簧在弹性限度内物块与桌面间的动摩擦因数不变，下列说法正确的是（ ）A ab间的距离为L+F/(2k)B 撤掉F后，a作匀速运动，b作匀减速运动C 若弹簧在a连接处突然断开， a、b的加速度一定都增大D 撤掉F的瞬间，a的加速度不变，b的加速度可能增大【答案】AD的加速度，则知b的加速度一定增大，而a的加速度则不一定增大。故C错误。撤掉F的瞬间，a的加速度不变，a的受力情况未变，加速度不变，而b的加速度，则知b的加速度一定增大，故D正确。故选AD。8如图所示,一足够长的轻质滑板置于光滑水平地面上，滑板上放有质量分别为和的 A、B两物块,A、B与滑板之间的动摩擦因数都为，一水平恒力F作用在A物体上,重力加速度g取，A、B与滑板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当F逐渐增大时，A、B的加速度为和，下列说法正确的是:A 若，则A、B物块及木板都静止不动B 若，则A、B物块的加速度都为C 无论外力多大，B物块与木板都不会发生相对滑动D 若，B物块的加速度为【答案】BCD大，B物块与木板都不会发生相对滑动，若时，A相对轻质滑板滑动，B和轻质滑板的加速度为，CD正确二、实验题 9在验证牛顿第二定律的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出(1)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力(2)一同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系，应该作a与_的图象(3)如图实(a)所示为甲同学根据测量数据作出的aF图线，说明实验存在的问题是_(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量（_）取值不同？(5)若图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（_）A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大【答案】（1）；（2）F；（3）没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。（4）M；（5）C【解析】（1）以整体为对象： ，则小车的加速度为： 再以小车及车中的砝码为研究对象，可以求出绳子的拉力，即： 当 可以近似认为 所以要认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力，则必须满足条件（2）根据牛顿第二定律：，a与M成反比，两者图像是一条曲线，因而很难判定出a与M的关系，但存在关系：，即a与F成正比，两者图像是一条直线，因此很容易判定出两者关系，故应作 图像。（3）(a)图中拉力F到一定值后才产生加速度，故实验存在的问题是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。（4）由关系式易知，a-F图像中，斜率代表，(b)图中两条直线斜率明显不同，故两位同学的实验中M的取值不同。（5）若，则，即图像a-F是正比例函数，当m不在远远小于M时，关系式不在成立，此时图像a-F会出现弯曲，故选C综上所述本题答案是：（1）；（2）F； （3）没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。（4）M； （5）C10为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=_mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为t=2.5010-3s，算出木块经B点时的速度v=_m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为=_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）【答案】(1)2.50； （2）1.0； （3）【解析】(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2) 木块经B点时的速度三、计算题：（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11如图所示，在倾角为37的足够长的光滑斜面上，放一质量为 mA=0.2kg的薄板A， A板上、下段由不同材料构成，下段表面光滑，长度 l=3m，上段表面粗糙；质量为 mB=2.0kg 的金属块 B(视为质点）位于A的最下端，B与 A上段间的动摩擦因数=0.1；质量为 mC=1.2kg 的物块 C通过轻线绕过定滑轮与 B相连。忽略滑轮质量及轴间的摩擦，A、B间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时，整个系统在外力作用下，处于静止状态，轻线被拉直。(sin370=0.6， cos370=0.8，g=10m/ s2。)求：（1）撤去外力的瞬间，A、 B、 C的加速度分别是多大；（2）B刚到达A的粗糙部分时，A、 B、 C的加速度分别是多大；（3）撤去外力后的整个过程中，因摩擦产生的热量Q，绳足够长，B始终没滑出A板【答案】（1） （2） （3）11.52J【解析】（1）由于mBgsin37=mcg=12N 所以，撤去外力的瞬间aB=ac=0对薄板A，有mAgsin37=mAaA得aA=6m/s2（2）由于斜面和A板下段表面都光滑，撤去外力后，A板从静止开始向下做匀加速运动，只要金属块B在A板下段表面上，B、C就保持静止不动A板运动到金属块B在其上段表面上后，B和C受滑动摩擦力作用将一起以相同大小的加速度做加速运动设A板上段刚滑到B下方时速度为vA，则vA22aAl解得vA=6m/sB在A板上端表面时，设A板加速度为aA1，B和C加速度为aB1，轻线拉力为F，则mAgsin37-mBgcos37=mAaAmBgsin37+mBgcos37-F=mBaB1F-mCg=mCaB1解得aA1=-2m/s2，aB1 =aC1=0.5m/s2即ffm，假设成立，之后A、B相对静止设A、B、C达到相等速度v1所需时间为t，则v1=vA+aA1t=aB1t解得t=2.4s，v1=1.2m/s设在时间t内，A通过的距离是xA，B和C通过的距离是xB，则xA=（vA+v1）txB=v1t解得xA=8.64m，xB=1.44mQ=mBg（xA-xB）cos37Q=11.52J12一实验室中传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度LAB=6m，BC段是倾斜的，长度LBC=5m，倾角，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦，重力加速度g取10。现将一个工件（可看成质点）无初速度地放在A点。（sin 37=0.6，cos 37=0.8） 求：（1）工件第一次到达B点所用的时间；（2）工件沿传送带BC上升的最大位移大小；（3）工件运动了18s时的速度大小。【答案】（1）1.9s；（2）4m；（3）4m/s【解析】（1）工件刚放在水平传送带上的加速度为a1由牛顿第二定律得：mg=ma1，解得：a1=g=5m/s2，经t1时间与传送带的速度相同，则t1=0.8s，前进的位移为：x1=a1t12=1.6m，此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，用时：t2=1.1s，所以工件第一次到达B点所用的时间：t=t1+t2=1.9s；（2）设工件上升的最大位移为s，由牛顿第二定律得：mgsin-mgcos=ma2，由匀变速直线运动的速度位移公式得：s=，解得：s=4m；这说明经18s工件在水平面匀速运动了0.5s，此时工件的速度：vt=4m/s；13长为L=5m、质量为M=2kg的薄木板，在F=10N水平向右的拉力作用下，以v0=6m/s的速度匀速运动。某时刻将质量为m=1kg、大小不计的铁块轻放在木板的最右端，水平拉力F不变，木板与铁块的动摩擦因数为1=0.1。（g=10m/s2。）(1)木板与地面的动摩擦因数2；(2)刚放上铁块后铁块的加速度a1、木板的加速度a2；(3)通过计算判断铁块是否会从木板上掉下去；若掉下去，计算铁块在木板上滑行的时间；若不掉下去，计算在放上铁块后木板运动的总时间。【答案】(1)2=0.5 (2), (3 t总=2.25s【解析】(1)木板匀速运动，由平衡条件可得：F=2Mg解得：2=0.5(2)放上铁块后，铁块的加速度为：，向右加速木板的加速度为：，向右减速(3)若铁块不掉下去，当二者速度相同时有：v=a1t=v0+a2t解得：t=1.