2019版高考物理一轮复习(浙江专用必考)训练：4-2牛顿运动定律的应用

1、第 2 讲牛顿运动定律的应用 必考必练 题组集训，提能必练 题组一动力学中的两类基本问题 1 静止在光滑水平地面上的物体的质量为 2 kg,在水平恒力 F 推动下开始运动， 4 s 末它的速度达到 4 m/s,贝U F 的大小为 （） A . 2 N B . 1 N C. 4 N D . 8 N v 0 4 2 解析 在水平恒力 F 推动下物体做匀加速直线运动的加速度为 ai = t 厂=4 m/s =1 m/S2。 由牛顿第二定律得 F = ma= 2X 1 N = 2 N。 答案 A 2. 在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是指汽车刹车后， 停止转动的轮胎在地面上发生滑

2、动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽 车的刹车线长度是 14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 0.7, g 取 10 m/s2,则汽车刹车前的速度为 （） A . 7 m/s B. 10 m/s C. 14 m/s D. 20 m/s 解析 设汽车刹车后滑动的加速度大小为 a,由牛顿第二定律可得 卩 m 孑 ma,所 以 a 二 阳 由匀变速直线运动的规律得 v2= 2as，故汽车刹车前的速度为 V0= .2as= ,2 卩 gs= 14 m/s,选项 C 准确。 答案 C 3. 用 30 N 的水平外力 F拉一个静放在光滑水平面上质量为 20 kg 的物体，力 F 2 B. v

3、= 1.5 m/s, a= 7.5 m/s C. v= 4.5 m/s, a= 0 D. v= 7.5 m/s, a = 0 解析 由题意知在前 3 s 内，物体的加速度 a= m = 1.5 m/s2, 3 s 末的速度 v= a1t =4.5 m/s,力 F 撤去后物体做匀速直线运动，所以第 5 s 末物体的速度为 4.5 m/s, 作用 3s 后撤去，则第 5 s 末物体的速度和加速度分别为 （） 2 A . v= 4.5 m/s, a= 1.5 m/s 加速度为 0。故选项 C 准确 答案 C 4. （2019 金华市十校调研）行车过程中，如果车距不够，刹车不即时，汽车将发生 碰撞，车

4、里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计 了安全带。假定乘客质量为 70 kg，汽车车速为 90 km/h，从踩下刹车到车完全 停止需要的时间为 5 s,安全带对乘客的作用力大小约为（不计人与座椅间的摩 擦） （） A . 450 N B . 400 N C. 350 N D . 300 N 解析 汽车的速度 V0= 90 km/h= 25 m/s 设汽车匀减速的加速度大小为 a，则 a = V = 5 m/s2 对乘客应用牛顿第二定律可得： F = ma= 70X 5 N = 350 N，所以 C 准确。 答案 C 5个木块以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上

5、运动的 v-1 图象如图所示。已知重力加速度为 g,则根据图象不能求出的物理量是（） A .木块的位移 B .木块的加速度 C.木块所受摩擦力 D .木块与桌面间的动摩擦因数 解析 位移可由图象与时间轴所围的面积求出，由 v-1 图线的斜率可求出加速 度 a，由牛顿第二定律知，a=g 故动摩擦因数 卩也可求出，因为不知木块的 质量，故不能求出木块所受摩擦力。 答案 C 6. （20192019 诸暨市第一学期期末）如图所示，一个 nn F - 质量 m= 5 kg 的物体在光滑水平面上，对物体施加 一个 F = 10 N 的水平拉力，使物体由静止开始做匀加速直线运动。求: (1) 物体加速度的

6、大小 a； (2) 第 2 s 末物体速度的大小 v; 前 2 s 内物体位移的大小 X。 解析(1)由牛顿第二定律：F = ma 代入数据得：a = 2 m/s (2) 由匀变速直线运动速度公式：v = at 代入数据得：v = 4 m/s 一 1 2 (3) 由匀变速直线运动位移公式：x=qat2 代入数据得：x=4 m 答案(1)2 m/s2 (2)4 m/s (3)4 m 7. 质量为 3 kg 的物体放在水平地面上，在水平恒力 F 的作用下做匀加速直线运动, 4 s 末撤去此水平恒力 F。物体运动的 (1) 物体在 04 s 的加速度大小? 物体在 410 s 的位移大小？ (3)物

7、体所受的摩擦力大小？ 解析设加速运动时间为 t1，减速运动时间为 t2，运动过程最大速度为 (1) 04 s 内的加速度大小 a1 = V 得 a1 = 3 m/s2 、 V1 2 (2) 410 s 的加速度大小 &=匚，得*2= 2 m/s ，得 X2 = 36 m 由牛顿第二定律 Ff = ma2 得 Ff = 6 N 答案(1)3 m/s2 (2)36 m (3)6 N V1 410 s 的位移大小 X2 = 8. 在“爸爸去哪儿”节目中，爸爸和孩子们实行了山坡滑草运动项目，该山坡可 看成倾角 A37勺斜面，一名孩子连同滑草装置总质量 m= 80 kg,他从静止开 始匀加速下滑

8、，在时间 t = 5 s 内沿斜面滑下的位移 x= 50 m。(不计空气阻力, 取 g= 10 m/s2, sin 37= 0.6, cos 37 = 0.8)问： (1) 孩子连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力 Ff为多大？ (2) 滑草装置与草皮之间的动摩擦因数卩为多大？ (3) 孩子连同滑草装置滑到坡底后，爸爸需把他连同装置拉回到坡顶，试求爸爸 至少用多大的力才能拉动？ 解析 由位移公式 x=|at2 沿斜面方向，由牛顿第二定律得： mgsin 9 - Ff = ma 联立并代入数值后，得 Ff = m(gsin 9 -莘)=160 N (2)在垂直斜面方向上， FN-mgcos 9

9、= 0 又 Ff= 联立并代入数值后，得 卩= 9= 025 mgcos 9 沿斜面方向，F mgsin 9 - Ff= 0 代入数值后得：F= 640 N 答案(1)160 N (2)0.25 (3)640 N 9. (20192019 诸暨市第一学期期末)在山区或沟谷深壑地区，往往会因为长时间 的暴雨引发山体滑坡，并携带有大量石块滑落。某地有两个坡度相同的山坡刚 好在底端互相对接，在暴雨中有石块从一侧山坡滑落后冲上另一侧山坡，如图 1 所示。现假设两山坡与水平面间的夹角均为 9 = 37,石块在下滑过程中与 坡面间的动摩擦因数均为尸 0.25，石块在左侧山坡 A 处由静止开始下滑时， 离水

10、平地面的高度 h1 = 4.8 m,然后冲上右侧山坡，其简化图如图 2 所示。已知 石块经过最低的 P 点前后的速度大小不变，重力加速度 g= 10 m/s2, sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8o 图1 (1) 求石块滑到最低点 P 时的速度大小 v; (2) 求石块冲上右侧山坡最高点 B 时离水平面的高度 h2； 当石块在 A 点以多大的初速度 vo下滑，刚好能到达右侧山坡与 A 等高处? 解析(1)设石块从 A 到 P 的过程中加速度为 ai,则 mgs in B 卩 mgos 9 = ma1 代入得：a1 = 4 m/s2 代入得：v= 8 m/s 石块滑到最低点 P

11、 时的速度大小 8 m/s 设石块从 P 到 B 的过程中，加速度为 82,则 mgsin 9 卩 mgos 9 = ma2 代入得：a2= 8 m/s2(注：没有负号也对) 2亠 h2 0 v = 2a2 sin 9 代入得：h2 = 2.4 m 刚好能到达右侧山坡与 A 等高处，设石块在底端的速度为 V1,则 对比计算得：vi = 8 2 m/s 石块从 A 到 P 的过程中： 对比计算得：vo = 8 m/s 答案(1)8 m/s (2)2.4 m (3)8 m/s 题组二 对超重、失重的理解 10关于超重和失重的下列说法中，准确的是 () A 超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体

12、所受的重力减小了 B 物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不 受重力作用 2 v 0= 2a1 h1 sin 9 h nh n 2 2si si 2121 2020 0 0 h nh n si si C 物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状 D 物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存有且不发生变化 解析物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状 态，超重和失重并非物体的重力发生变化，而是物体对支持物的压力或对悬挂 物的拉力发生了变化，综上所述， A、B、C 均错，D 准确。 答案 D 2 11小明站在电梯里，当电梯

13、以加速度 5 m/s 加速下降时，小明受到的支持力 （） A 小于重力，但不为零 B 大于重力 C 等于重力 D 等于零 解析由牛顿第二定律结合受力分析可知支持力小于重力， 但不为零，选 A ;或 者由超重、失重的知识可知，当物体有向下的加速度时处于失重状态，压力 （或 支持力）小于重力。 答案 A 12某同学背着书包坐竖直升降的电梯，当感觉到背的书包变“轻”时，电梯可 能在 （） A 匀速下降 B 匀速上升 C.加速下降 D 加速上升 解析 感觉到背的书包变“轻”说明此时书包处于失重状态，有向下的加速度， 物体可能减速上升或加速下降。 答案 C 13. （20192019 诸暨市第一学期期末

14、考试）跳伞表演是 人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，在运 动员从直升飞机上由静止跳下到安全着地的整个过 程中，下列说法中准确的是 （） A .运动员始终处于超重状态 B .运动员的速度始终在持续增加 C.降落伞受到空气的阻力始终是不变的 D .绳对运动员的作用力与运动员对绳的作用力始终大小相等 答案 D 14. （2019 江门学业水平模拟）如图所示， 弹簧秤上端固定在升降 机的顶上，另一端挂一重物，升降机静止时弹簧的伸长量 为 L,当升降机做下列哪种运动时，弹簧的伸长量增大 （） A 升降机向上匀速运动 B .升降机向上匀减速运动 C.升降机向下匀加速运动 D .升降机向下匀减速运动

15、解析 弹簧的伸长量要增加，即弹簧的弹力要变大，此时物体的合外力方向向上， 加速度向上。升降机做向上的匀加速运动或向下的匀减速运动，故只有选项 D 准确。 答案 D 题组三实验探究 15. 在用实验“探究加速度和力、质量的关系”时，下列关于实验的思路和数据 分析，不准确的是 （） A .实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加 速度，分析加速度与力的关系 B .实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作 用下的加速度，分析加速度与质量的关系 C.在处理实验数据中，以 a 为纵坐标，F 为横坐标，根据数据在坐标系中描 点，若这些点在一条过原点的直线上，

16、说明 a 与 F 成正比 D .在处理实验数据时，以 a 为纵坐标，m 为横坐标，根据数据在坐标系中描 点，若这些点在一条过原点的直线上，说明 a 与 m 成正比 解析 本实验就是利用控制变量法得到 a、F、m 三者的关系，A、B、C 项所述 实验的思路和道理符合要求，D 项中这些点不在过原点的一条直线上， D 项错 误。 答案 D 16. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中准 确的是 A .“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零 B “平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的细绳的拉力与所受到的摩擦阻力 相平衡 C “平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合

17、力等于所挂钩码通过细绳对 小车施加的拉力 D .“平衡摩擦力”时应将小车在钩码通过细绳和滑轮而拉动运动过程中实行 调整 答案 C 17. 如图所示为某同学安装的“探究加速度和力、质量的关系”的实验装置，在 小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可 显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。 (2)若砂和砂桶的质量为 m，小车和传感器的总重量为 M，做好此实验 _ 填“需要”或“不需要” )M? m 的条件。 解析(2)不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力，而接了传感器后细 线的拉力能够直接读出。 答案(1)未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时，小车离打点

18、计时器 太远(2)不需要 18. 如图所示，利用弹簧测力计探究作用力与反作用力关系的实验中： B 小泡沫塑料A (1) _ 关于实验以下说法准确的是 。 A .若滑块静止不动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小相等 B .若滑块做匀速直线运动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小 不相等 从图上能够看出 0 C 若滑块做匀加速直线运动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大 小不相等 D 若滑块做变加速直线运动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大 小不相等 (2) _ 如图所示，在弹簧测力计的指针下面放上一点泡沫塑料的作用是 _ 。 A 为了增大指针受到的阻力 B 能够协助我们记录下指针示数的最大值 C 防止指针与弹簧测力计外壳间的摩擦 D 防止测的力超过弹簧测力计的测量范围 解析(1)弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小关系与运动状态无关， 作用力与反作用力总是大小相等。故选项 A 准确。(2)在弹簧测力计的指针下面 放上一点泡沫塑料，能够做成带 “记忆功能”的弹簧测力计，在实验中泡沫塑 料停在拉力最大的位置上，方便我们记录指针示数。故选项 B 准确。 答案A (2) B 19. (20192019 诸暨市第一学期期末)在“探究作用力与反作用力的关系” 的实验 中 (