2017届高三物理第07期好题速递分项解析汇编专题03牛顿运动定律含解析.docx

专题03 牛顿运动定律一、选择题1.【广西桂林市、崇左市2017届高三联合调研考试理综试卷】水平力F方向确定，大小随时间的变化如图a所示，用力F拉静止在水平桌面上的小物块，在F从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度n随时间变化的图象如图b所示。重力加速度大小为l0m/s2，最大静摩擦力大于滑动摩擦力。由图示可知 A. 物块与水平桌面间的最大静摩擦力为3NB. 物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.1C. 物块的质量m=2kgD. 在04s时间内，合外力的冲量为12NS【答案】BD点睛:本题关键是对物体进行受力分析，再根据不同的加速度列牛顿第二定律方程要知道a-t图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量，由此求速度的变化量2.【石家庄市2017届高三复习教学质量检测（二）】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。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是A. 小滑块的质量m=2 kgB. 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1C. 当水平拉力F=7 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2D. 当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大【答案】AC点睛：对于牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。3.【2017年安徽省“江南十校”高三联考】如图，一滑块随传送带一起顺时针匀速转动。当滑块运动到中间某个位置时，由于某种原因，传送带突然原速率反向转动，则滑块在传送带上运动的整个过程中，其对地速度v1及相对传送带的速度v2随时间变化关系图象可能为A. B. C. D. 【答案】ABC4.【2017年南平市普通高中毕业班适应性检测】放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体受到水平拉力的作用，在06s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图所示，下列说法中正确的是 A. 06s内拉力做的功为140JB. 物体在02s内所受的拉力为4NC. 物体与粗糙水平地面的动摩擦因素为0.5D. 合外力在06s内做的功与02s内做的功相等【答案】AD【解析】06s内拉力做的功为P-t图线下所围的面积：，故A正确；在26s内匀速运动，则拉力为：，物体在02s内：物体的加速度为：，由牛顿第二定律得：，代入数解得：F=6N，故B错误；由滑动摩擦力公式：，代入数据解得：，故C错误；合外力在06s内做的功：，02s内做的功相等为：，由此可得：，故D正确。所以AD正确，BC错误。5.【2017年宁德市普通高中毕业班第一次质量检查】如图所示，质量为02 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为06 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A.B间的作用力大小为（g取10 m/s2）A. 0.5NB. 2.5 NC. 0 ND. 1.5 N【答案】D点睛：本题关键是先采用整体法求解加速度，再隔离物体B并根据牛顿第二定律列式求解；注意在绳子剪断的瞬间AB产生弹力；而弹簧的弹力保持不变. 6.【福建省厦门市2017届高中毕业生3月第一次质量检测】小车上固定有一个竖直方向的细杆，杆上套有质量为M的小环，环通过细绳与质量为m的小球连接，当车水平向右作匀加速运动时，环和球与车相对静止，绳与杆之间的夹角为，如图所示。A. 细绳的受到的拉力为mg/cosB. 细杆对环作用力方向水平向右C. 细杆对小环的静摩擦力为MgD. 细杆对环弹力的大小为（M+m）gtan【答案】AD点睛：正确的受力分析是解决本题的关键，小球受两个力在水平方向产生加速度，环受重力、杆的弹力和摩擦力以及绳子的拉力，因为球和环在水平方向的加速度相等，绳的拉力大小相等方向相反，据此列式求解即可7.【湖南省邵阳市2017届高三第二次大联考】学校“身边的物理”社团小组利用传感器研究物体的运动。在一小球内部装上无线传感器，并将小球竖直向上抛出，通过与地面上接收装置相连的计算机描绘出小球上抛后运动规律的相关图象。已知小球在运动过程中受到的空气阻力随速度的增大而增大，则下列图象可能是计算机正确描绘的是（已知v、t分别表示小球速度的大小、运动的时间）A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：在上升过程和下降过程中，小球受到重力和阻力，根据速度的变化关系，判断出阻力的变化关系，结合牛顿第二定律判断出加速度的变化即可判断在上升阶段，物体做减速运动，根据牛顿第二定律可知，其中，由于速度减小，阻力减小，加速度减小，当速度达到0时，小球向下做加速运动，根据可知，随时间的延续，速度增大，阻力增大，加速度减小，在v-t图象中斜率代表加速度，故D正确。8.【吉林省延边州2017届高三下学期复习质量检测】 如图所示，直杆AB与水平面成角固定，在杆上套一质量为m的小滑块（滑块可视为质点），杆上各处与滑块之间的动摩擦因数保持不变，杆底端B点处有一弹性挡板，杆与板面垂直，滑块与挡板碰撞后原速率返回。现将滑块拉到A点由静止释放，滑块与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点，设重力加速度为g，下列说法中正确的是 A. 可以求出滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a2B. 取过B点的水平面为零势能面，则可以判断滑块从A下滑至B的过程中，重力势能等于动能的位置在AB中点的下方C. 可以求出滑块在杆上运动的总路程SD. 可以求出滑块第一次与挡板碰撞时重力做功的瞬时功率P【答案】AB点睛：解决本题的关键是上滑和下滑时摩擦力方向不同，所以加速度不同，另外抓住连接两段的桥梁是碰撞前后速度大小相等；在不涉及加速度时，可以根据动能定理列式判断9.【江西省九校2017届高三联考】如图，轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上，另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球（可视为质点）相连，直杆的倾角为37，OA=OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长，小球从A处由静止开始下滑，初始加速度大小为aA，第一次经过B处的速度为v，运动到C处速度为零，后又以大小为aC的初始加速度由静止开始向上滑行，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是：（ ）A. 小球能返回到出发点A处 B. 弹簧具有的最大弹性势能为mv2/2C. 撤去弹簧，小球不可能在直杆上处于静止 D. aA-aC=2gsin37【答案】BCD考点：牛顿第二定律; 能量守恒定律 10.【内蒙古包头市2017届高三下学期第一次模拟考试】如图甲，某人正通过定滑轮将质量为m的物体提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计，物体获得的加速度。与绳子对物体竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示。由图可以判断图线与纵轴的交点M的值图线与横轴的交点的值图线的斜率等于物体的质量m图线的斜率等于物体质量的倒数上以上判断正确的是A. B. C. D. 【答案】D 11.【内蒙古包头市2017届高三下学期第一次模拟考试】如图所示，一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L0，细杆上面的A、B两点到0点的距离都为L。将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是A. 圆环通过O点的加速度小于gB. 圆环在O点的速度最大C. 圆环在A点的加速度大小为D. 圆环在B点的速度为【答案】CD【解析】A、圆环在O点只受重力，则此时加速度，A错误；B、圆环在O点时加速度向下，速度向下，仍在加速，速度不是最大值，B错误；C、圆环在A点的加速度大小为：，C正确；D、A、B两点到0点的距离都为L，弹在此过程中没有做功，只有重力做功，根据动能定理得：,即，D正确；故选CD。12.【山东省济宁市2017届高三第一次模拟（3月）】 如图所示，表面粗糙且足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块的速度随时间变化的关系图象可能符合实际的是A. B. C. D. 【答案】BC 13.【山东省日照市2017届高三下学期第一次模拟考试】如图所示，斜面A固定于水平地面上，在t=0时刻，滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面，t=t0时刻到达最高点。取沿斜面向上为正方向，下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中，肯定错误的是A. B. C. D. 【答案】C 14.【山东省枣庄市2017届高三下学期第一次模拟考试】如图所示，一根固定直杆与水平方向夹角为，将质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为。通过某种外部作用，使滑块和小球瞬间获得初动量后，撤去外部作用，发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动，且轻绳与竖直方向夹角。则滑块的运动情况是A. 动量方向沿杆向下，正在均匀增大B. 动量方向沿杆向下，正在均匀减小C. 动量方向沿杆向上，正在均匀增大D. 动量方向沿杆向上，正在均匀减小【答案】D【解析】把滑块和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得，若速度方向向下，则沿斜面方向：（m1+m2）gsin-f=（m1+m2）a 垂直斜面方向：FN=（m1+m2）gcos摩擦力：f=FN联立可解得：a=gsin-gcos，对小球有：若=，a=gsin现有：，则有agsin所以gsin-gcosgsingsin-gsingcos因为，所以gsin-gsin0，但gcos0所以假设不成立，即速度的方向一定向上由于加速度方向向下，所以物体沿杆减速上滑，动量方向沿杆向上，正在均匀减小,故D正确故选D.点睛：分析多个物体的受力时，一般先用整体法来求得共同的加速度，再用隔离法分析单个物体的受力，求得物体的受力情况，本题就是典型的应用整体隔离法的题目. 15.【山西省2017届高三3月高考考前适应性测试】将一小球以一定的初速度竖直向上抛出并开始计时，小球所受空气阻力的大小与小球的速率成正比，已知t2时刻小球落回抛出点，其运动的v-t图象如图所示，则在此过程中A. t=0时，小球的加速度最大B. 当小球运动到最高点时，小球的加速度为重力加速度gC. t2=2t1D. 小球的速度大小先减小后增大，加速度大小先增大后减小【答案】AB【点睛】考虑阻力的竖直上抛运动，是具有向上的初速度，加速度变化的变加速直线运动，上升和下降过程并不对称，所以时间也不相等.16.【榆林市2017届高考模拟第一次测试】物理来源于人们的生活实践，揭示的是自然规律，我们学习物理的目的就是要将所学习的知识应用于社会。下面四幅图中展示了一些应用，关于这些应用说法正确的是（） A. 甲图是天宫一号中太空“质量测量仪”测质量的实验，其测量原理是根据胡克定律B. 乙图是罗盘，它可以指示南北方向，其原理是由于指针受到重力作用C. 丙图是防辐射服，其内部是用包含金属丝的织物制成，是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体D. 丁图是家用电磁炉，其原理是利用了电磁感应的涡流来进行加热【答案】D点睛：根据牛顿第二定律求出物体的质量；罗盘是利用地磁场；内部是用包含金属丝的织物制成，是利用静电屏蔽；电磁炉，其原理是利用了电磁感应的涡流来进行加热。17.【合肥市第一中学2017届高三上学期第一次月考】如图所示，钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板与B间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为，卡车刹车的最大加速度为a，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急刹车情况时，要求其刹车后在距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过A B C D【答案】C考点：考查了牛顿第二定律【名师点睛】本题的关键是把握刹车过程中，任何一个物体不能相对车发生相对滑动，所以需要判断卡车以其最大加速度刹车时，A发生相对滑动时，AB相对车发生相对滑动时，三种情况下加速度的关系，18.【广东省深圳市2017届高三2月第一次调研】 如图甲所示，质量m1kg、初速度v06 m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g10m/s2，下列说法中正确的是 A. t2s时物块速度为零B. t3s时物块回到O点C. 恒力F大小为2ND. 物块与水平面间的动摩擦因数为0.1【答案】ACD【解析】通过图象可知，物块在恒力F作用下先做匀减速直线运动，恒力F反向后做匀加速直线运动，根据图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出恒力F和摩擦力的大小物体匀减速直线运动的加速度大小为：，物体匀减速直线运动的时间为：，故A正确；匀加速直线运动的加速度大小为：，反向加速到出发点的时间，故B错误；根据牛顿第二定律得：，联立两式解得，则动摩擦因数为，故CD正确 19.【广东省深圳市2017届高三2月第一次调研】如图，质量为M的木板放在光滑的水平面上，木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块和木板由静止开始运动，木块相对地面运动位移x后二者分离则下列哪些变化可使位移x增大.A. 仅增大木板的质量M B. 仅增大木块的质量mC. 仅增大恒力F D. 仅稍增大木块与木板间的动摩擦因数【答案】BD 20.【广西桂林市、崇左市2017届高三联合调研考试】水平力F方向确定，大小随时间的变化如图a所示，用力F拉静止在水平桌面上的小物块，在F从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度n随时间变化的图象如图b所示。重力加速度大小为l0m/s2，最大静摩擦力大于滑动摩擦力。由图示可知 A. 物块与水平桌面间的最大静摩擦力为3NB. 物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.1C. 物块的质量m=2kgD. 在04s时间内，合外力的冲量为12NS【答案】BD点睛:本题关键是对物体进行受力分析，再根据不同的加速度列牛顿第二定律方程要知道a-t图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量，由此求速度的变化量21.【湖北省黄冈市2017届高三3月份质量检测】如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x变化的关系图象可能正确的是A. B. C. D. 【答案】BD 22.【湖南省衡阳市2017届高三第一次联考】如图所示，某杂技演员在做手指玩圆盘的表演设该盘的质量为m，手指与盘之间的滑动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A. 若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力沿该手指方向B. 若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到手水平向右的静摩擦力C. 若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过 mgD. 若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的摩擦力大小为mg【答案】C【解析】若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘受到重力作用和手指的作用，二力平衡，即手指对盘的作用力竖直向上，故A错误；若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，盘相对手指静止，不受静摩擦力的作用，故B错误；若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则盘受到向右的静摩擦力，但并没有发生相对滑动，所以受到的摩擦力fmg，手对盘的作用力 ，故D错误，C正确；故选：C.点睛：此题是对物体的平衡及牛顿第二定律的考查；注意当盘子水平匀速运动时，受力平衡；盘子水平贾平加速运动时，靠静摩擦力产生水平加速度，竖直方向受力平衡；手对盘的作用力是摩擦力与支持力的合力。23.【江苏省宜兴市2017届高三下学期期初考试】如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子，绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子右端的距离为x，设该处的张力为T，则能正确描述T与x之间的关系的图象是A. B. C. D. 【答案】A.24.【四川省乐山市2017届高三第二次调查研究考试】 将一轻质弹簧固定在竖直的墙壁上，如图所示，右端与一小球相连接，另用一质量不计且不可伸长的细绳与小球相连，另一端如图固定当系统静止时水平面对小球的支持力为零，细绳与竖直方向的夹角为45.小球与水平面间的摩擦不可忽略，且动摩擦因数0.2，小球的质量为m1 kg，重力加速度取g10 m/s2.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则细绳剪断的瞬间，下列说法正确的是( ) A. 小球仍处于静止状态B. 小球所受合力为10 NC. 小球的加速度大小为8 m/s2D. 小球所受的摩擦力为零【答案】C点睛：本题主要考查的是瞬时加速度问题，先分析剪断轻绳前小球的受力情况，再分析剪断轻绳瞬间的受力情况，再根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度 二、非选择题1.【江苏省宜兴市2017届高三下学期期初考试】质量为m1kg的物体置于倾角为37的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t11s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图像如图乙所示。g取10m/s2 试求：（1）拉力F的大小。（2）t4s时物体的速度v的大小。【答案】（1）F30N （2）v2m/s 【解析】试题分析：由图象得出加速上升过程和减速上升过程的加速度，然后根据牛顿第二定律列方程求解；先通过图象得到3s末速度为零，然后求出3s到4s物体的加速度，再根据速度时间关系公式求解4s末速度（1）设力F作用时物体的加速度为，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知撤去力F，由牛顿第二定律有根据图象可知：，解得：F=30N（2）在物块由A到C过程中，设撤去力后物体运动到最高点时间为，则有，解得设下滑加速度为，由牛顿第二定律，解得：则物体沿着斜面下滑的时间为故时速度2.【江西省重点中学盟校2017届高三第一次联考】如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F.当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到1/s-F的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1.将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g = 10 m/s2.（1）若恒力F=0，求物块滑出木板时的速度？（2）随着F的增大，当外力F的值取多大时，m恰好不能从M右端滑出？并指出图象中该状态的对应点？（3）求出图象中D点对应的外力F的值并写出DE段1/s-F的函数表达式？【答案】（1）v1 = 10/3 m/s 、 v2 = 4/3 m/s （2）F = 1N （3）1/s = （F + 3） /8 3.【2017年安徽省“江南十校”高三联考】如图所示，两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连，B距地面一定高度，A可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动。已知mA=2 kg， mB=4 kg，斜面倾角=37。某时刻由静止释放A，测得A沿斜面向上运动的v一t图象如图所示。已知g=10m/s2，sin 37=0.6。求： （1）A与斜面间的动摩擦因数； （2）A沿斜面向上滑动的最大位移； （3）滑动过程中细线对A的拉力所做的功。【答案】（1）（2）（3） 【解析】（1）在内，根据图象，A、B系统的加速度为： 对A、B系统受力分析，由牛顿第二定律得：，得： 。（2）B落地后，A继续减速上升。由牛顿第二定律得： 将已知量代入，可得：故A减速向上滑动的位移为： 考虑内A加速向上滑动的位移：所以，A上滑的最大位移为：。（3）A加速上滑过程中，由动能定理： 得：。4.【湖北省黄冈市2017届高三3月份质量检测】斜面倾角为的斜劈固定在水平地面上，轻绳绕过B物块上的轻滑轮与A物块连接，现用力拉轻绳另一端使两物块做匀速运动，轻绳始终与斜面平行已知物块A的质量为m，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为1、2，且1tan 2，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度大小为g求：（1）拉力F的大小；（2）物块B的质量【答案】（1）（1cossin）mg （2） 5.【山东省泰安市2017届高三第一轮复习质量检测】如图所示，质量为m1=0.5kg的小物块P置于台面上的A点并与弹簧的右端接触（不拴接），轻弹簧左端固定，且处于原长状态。质量M=l kg的长木板静置于水平面上，其上表面与水平台面相平，且紧靠台面右端。木板左端放有一质量m2=1kg的小滑块Q。现用水平向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内），撤去推力，此后P沿台面滑到边缘C时速度v0=10ms，与小车左端的滑块Q相碰，最后物块P停在AC的正中点，Q停在木板上。已知台面AB部分光滑，P与台面AC间动摩擦因数1=0.1，AC间距离L=4m。Q与木板上表面间的动摩擦因数2=0.4，木板下表面与水平面间的动摩擦因数3=0.1（g取10ms2），求：（1）撤去推力时弹簧的弹性势能；（2）长木板运动中的最大速度；（3）长木板的最