高考物理 模拟新题特快专递（第四期）专题三 牛顿运动定律.doc

2013高考模拟新题特快专递第四期3专题三、牛顿运动定律1（2013江苏阜宁中学月考）如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2 kg的物体a，a处于静止状态。现将质量为3 kg的物体b轻放在a上，则b与a刚要一起运动的瞬间，b对a的压力大小为（取g=10 ms2）（ ）a30 n b18 n c12 n do答案：c解析：在b与a刚要一起运动的瞬间，隔离ba分析受力，重力(ma+mb)g，向上弹力f= mag，由牛顿第二定律，(ma+mb)g-f=(ma+mb)a，解得a=0.6g。隔离a分析受力，设b对a的压力大小为f， 由牛顿第二定律，f-mag- f=maa，解得f=12 n，选项c正确。v/(m/s)t/s0 2 4 6 8甲2（2013山东济南期中检测）某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（f表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是（ ）乙xx【答案】a【解析】由图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s-4s沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s-6s沿正方向做匀加速直线运动，所以受力为正，恒定，6s-8s沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，物体一直沿正方向运动，位移不可能为负，综上分析只有a正确3（2013山东师大附中质检）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力f的作用，f的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g=10ms2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为a bc d【答案】c【解析】由v-t图象可知，在46s内物体处于匀速直线运动状态，由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与推力f是一对平衡力，即f=f，由f-t图象可知，在4s6s内，推力f=2n，则物体所受到的摩擦力f=f=2n物体在2-4s内做匀加速直线运动，由v-t图象的斜率得出加速度a= =2m/s2，由f-t图象在2-4s内读出f=3n，由牛顿第二定律得 f-f=ma，代入数据解得 m=0.5kg，物块与地面之间的动摩擦因数= =0.4。4（2013山东师大附中质检）游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉。下列描述正确的是a当升降机加速上升时，游客是处在失重状态b当升降机减速下降时，游客是处在超重状态c当升降机减速上升时，游客是处在失重状态d当升降机加速下降时，游客是处在超重状态【答案】bc【解析】当升降机加速上升时，游客有向上的加速度，是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的此时升降机对游客的支持力大于游客的重力，所以处于超重状态a错误当升降机减速下降时，具有向上的加速度，同理此时游客也处于超重状态b正确当升降机减速上升时，具有向下的加速度，是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的，所以升降机对游客的支持力小于游客的重力此时失重c正确当升降机加速下降时，也具有向下的加速度，同理可得此时游客处于失重状态故d错误故选bc5（2013山东师大附中质检）如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和m(m：m=1：2)的物块a、b用轻弹相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力f作用于b上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样的大小的力f竖直加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，则x1：x2等于a1：1b1：2c2：1d2：3【答案】a【解析】对左图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a= ，对a物体有：f弹-mg=ma，得f弹= =kx1，x1= 对右图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a= ，对a物体有：f弹-mg=ma，得f弹=kx2，x，2=，则x1：x2=1：1故a正确，b、c、d错误6（2013山东师大附中质检）一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示。在a点，物体开始与弹簧接触，到b点时，物体速度为零，然后被弹回。下列说法中正确的是a物体从a下降到b的过程中，速率不断变小b物体从b点上升到a的过程中，速率不断变大c物体在b点时，所受合力为零d物体从a下降到b，以及从b上升到a的过程中，速率都是先增大，后减小【答案】d【解析】首先分析一下，从a点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短b点的过程中，物体的运动过程：在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于重力，小球开始减速，直至减为零弹簧从压缩到最短b点到弹簧弹回原长a点的过程中，物体的运动过程：弹簧压缩到最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升，当弹簧的弹力和物体的重力相等小球的速度达到最大，之后弹力小于重力，小球开始减速根据以上分析，物体从a下降到b的过程中，物体的速度先变大后变小，所以a错误物体从b上升到a的过程中，速度先变大后变小，所以b错误物体在b点时，弹力大于重力，所受合力方向竖直向上，所以c错误物体从a下降到b以及从b上升到a的过程中速度大小都是先增大后减小，所以d正确7（2013山东师大附中质检）如图，水平传送带a、b两端相距s=3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.1。工件滑上a端瞬时速度va=4ms，达到b端的瞬时速度设为vb，则a若传送带不动，则vb=3msb若传送带以速度v=4ms逆时针匀速转动，vb=3msc若传送带以速度v=2ms顺时针匀速转动，vb=3msd若传送带以速度v=2ms顺时针匀速转动，vb=2ms【答案】abc【解析】若传送带不动，由匀变速直线运动规律可知，代入数据解得，当满足选项b、c中的条件时，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，同理可得，工件达到b端的瞬时速度仍为3ms，故选项abc正确，d错误。8（2013山东师大附中质检）如图所示，质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10ms时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为f=2n的恒力，在此恒力作用下(取g=10ms2)a物体经10s速度减为零b物体经2s速度减为零c物体速度减为零后将保持静止d物体速度减为零后将向右运动【答案】bc【解析】物体受到向右的滑动摩擦力，f=fn=g=3n，根据牛顿第二定律得，a= = m/s2=5m/s2，方向向右物体减速到0所需的时间t= = s=2s，b正确a错误。减速到零后，ff，物体处于静止状态，不再运动c正确d错误。9（2013山东济南外国语学校测试）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力f的作用，f的大小与时间t的关系如甲图所示；物块的运动速度v与时间t的关系如乙图所示，6s后的速度图象没有画出，g取10m/s2。下列说法不正确的是（ ） f/nt/s3699o36甲t/sv/（ms-1）3o6936乙a滑动时受的摩擦力大小是3nb物块的质量为1.5kgc物块在69s内的加速度大小是2m/s2d物块前6s内的平均速度大小是4.5m/s【答案】a【解析】由速度-时间图象可以知道，在36s内，物体处于匀速直线状态，即物体所受到的摩擦力大小应该与推力f大小相等，f滑=f推=6n，故a错误；在03s内，物体做匀加速直线运动，a=2m/s2，f合=ma=f推-f滑=3n，得出m=1.5kg，故b正确；在69s内，f推=3n，f滑=6n，f合=ma=f滑-f推=3n，得出a=2m/s2，故c正确；由速度时间图象面积可知，06s内物体的位移x= （3+6）6m=27m，物块前6s内的平均速度大小v= =4.5m/s，故d正确。故选a10. （2013山东济南测试）如图所示，小球b放在真空容器a内，球b的直径恰好等于正方体a的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是( ) a若不计空气阻力，上升过程中，a对b有向上的支持力b若考虑空气阻力，上升过程中，a对b的压力向下c若考虑空气阻力，下落过程中，b对a的压力向上d若不计空气阻力，下落过程中，b对a没有压力【答案】bd【解析】将容器以初速度v0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器a为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则b对a没有压力，a对b也没有支持力故a错误，d正确若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球b为研究对象，根据牛顿第二定律分析：b受到的合力大于重力，b除受到重力外，还应受到向下的压力a对b的压力向下，故b正确若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以b为研究对象，根据牛顿第二定律分析：a受到的合力小于重力，b除受到重力外，还应受到向上的力，即a对b的支持力向上，b对a的压力向下，故c错误11（2013山东泰安宁阳质检）3、下列哪个说法是正确的( ) a.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态b.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态c.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态d.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态答案：b解析：体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于静止状态，蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度向下，都处于失重状态，向下a错误b正确；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于静止状态，游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态，选项cd正确。12. （2013山东寿光市质检）如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端a滑上传送带，滑上时速率为v1，传送带的速率为v2，且v2v1，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的速率v和位置，下面哪个是可能的a.从下端b离开，vv1b.从下端b离开，vv1c.从上端a离开，v=v1d.从上端a离开，vv1【答案】abc【解析】滑块从a端滑上传送带，在传送带上必先相对传送带向下运动，由于不确定滑块与传送带间的摩擦力和滑块的重力沿斜面下滑分力的大小关系和传送带的长度，若能从a端离开，由运动的可逆性可知，必有v=v1，即选项c是正确，选项d是错误的；若从b端离开，当摩擦力大于重力的分力时，则vv1，选项b是正确的，当摩擦力小于重力的分力时，则vv1，选项a是正确的，当摩擦力和重力的分力相等时，滑块一直做匀速直线运动，vv1，故本题应选abc13(12分）（2013上海奉贤调研）用同种材料制成倾角为=37的斜面和长水平面，斜面长2.5m且固定，斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接。一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动，若初始速度v0=2.0m/s，小物块运动2.0s后停止在斜面上。减小初始速度v0，多次进行实验，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，做出相应的t-v0图像如图所示。（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）求：（1）小物块在斜面上下滑的加速度的大小和方向；（）小物块与该种材料间的动摩擦因数；（3）辨析题：求小物块初速度v0=3m/s滑下运动的时间。某同学认为，若小物块初速度v0=3m/s，则根据图像可以推知小物块从开始运动到最终停下的时间为3s。该同学说法是否正确？若正确，请求出物块运动的位移；若不正确，请说明理由，并解出物块运动的时间。解析：（12分）（1）=-1.0m/s2 ， 1.0m/s2也给分（2分）加速度的方向沿斜面向上（1分）（2）牛顿第二定律： 垂直斜面方向 fn=mgcos ；（1分）平行于斜面方向 mgsin-fn=ma （2分）解出=0.875 （1分） （3）不正确。因为随着初速度v0的增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图像中的正比关系（2分）设小物块在斜面上滑行位移s1=2.5m时的速度减为v1，则v1=2m/s （1分）小物块在斜面上滑行时间t1= 小物块在水平面上滑行，牛顿定律：-mg=ma（1分）解出a=-g=-m/s2 小物块在水平面上滑行时间t2=0.23s 运动总时间t总= t1+ t2=（1+0.23）s = 1.23s ( ) （1分）14、（2013江苏常州期中）如图所示，质量的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数1=0.1，在木板的左端放置一个质量、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数2=0.4，取g=10m/s2，试求：(1)若木板长l=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力f=8n，经过多长时间铁块运动到木板的右端？(2)在铁块上加一个水平向右多大范围的力时，铁块和木板间存在相对运动？(3)若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力f，通过分析和计算，写出铁块受到木板的摩擦力f2与拉力f大小的关系式。（设木板足够长）14、（15分）解：（1）铁块的加速度大小 =4m/s2 （2分） 木板的加速度大小 2m/s2 （2分） 设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有 （1分） 解得：t=1s （1分）（2）设f=f1时，a、b恰保持相对静止，此时系统的加速度 2m/s2 （1分） 以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有 （2分） 解得：f16n （3）当f 1（mg+mg）=2n时，a、b相对静止且对地静止，f2=f 当2n6n，a、b发生相对运动，=4n f15（9分）（浙江省名校新高考研究联盟2013届第一次联考）如图所示，一固定粗糙斜面与水平面夹角。一个质量的小物体（可视为质点），在f10 n的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动。已知斜面与物体间的动摩擦因数，取。试求：（1）物体在拉力f作用下运动的加速度；（2）若力f作用1.2 s后撤去，物体在上滑过程中距出发点的最大距离s；（3）物体从静止出发，到再次回到出发点的过程中，物体克服摩擦所做的功。15.解:(1)对物体受力分析，依据牛顿第二定律：物体受到斜面对它的支持力-1分物体受到斜面对它的摩擦力-1分物体的加速度-1分(2)力作用后，速度大小为 物体向上滑动的距离-1分此后它将向上匀减速运动，其加速度大小 这一过程物体向上滑动的距离 -1分整个上滑过程移动的最大距离-1分（3）整个运动过程所通过的路程为-1分克服摩擦所做的功 -2分第16题图甲第16题图乙16（10分）（2013年浙江三县联考）某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示。他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10m/s2。求：（1）上滑过程中的加速度的大小a1； （2）木块与斜面间的动摩擦因数；（3）木块回到出发点时的速度大小v。16.（10分）（1）由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点 上滑过程中加速度的大小： （2分） ks5u（2）由牛顿第二定律得上滑过程中： （2分） 代入数据得 （1分）（3）下滑的距离等于上滑的距离= =m=1m （1分）由牛顿第二定律得下滑过程中： （2分）下滑至出发点的速度大小v=联立解得 v=2m/s （2分）图1417（2013浙江效实中学检测）如图14所示，质量为m10 kg的两个相同的物块a、b(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上，在方向与水平面成37角斜向上、大小为100 n的拉力f作用下，以大小为v4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动(取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8)求：（1）物块与地面之间的动摩擦因数；（2）剪断轻绳后物块a在水平地面上滑行的距离17【命题意图】考查平衡条件、