专题1第2讲相互作用与牛顿运动定律

1、专题一第二讲一、选择题（16题只有一个选项正确，710小题有多个选项正确）1 . （2014 石家庄模拟）2014年2月15日凌晨，在索契冬奥会自由式滑雪女子空中技巧 比赛中，中国选手徐梦桃以83.50分夺得银牌。比塞场地可简化为由如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆坡、减速区等组成。若将运动员看做质点，且忽略空气阻力，下列说法正确 的是（）A. 运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态B. 运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态C. 运动员在跳离弧形过渡区至着陆之前的过程中处于完全失重状态D. 运动员在减速区减速过程中处于失重状态答案C解析本题考查超重、失重，意在考查考生对如何判断超重、失重的能

2、力。运动员在助滑区加速下滑时竖直方向的分加速度方向向上，处于失重状态，A项错误；运动员在弧形过渡区竖直方向的分加速度方向向上，处于超重状态，B项错误；运动员在跳离弧形过渡区至着陆之前的过程中只受重力，处于完全失重状态，C项正确；运动员在减速区减速过程中处于超重状态， D项错误。2 . （2014 北京理综）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和 深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析 正确的是（）A. 手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B. 手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C. 在物体离开手的瞬间，物体的加

3、速度大于重力加速度D. 在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度答案D解析 本题考查超失重现象。要明确加速度向上时，处于超重状态，物体加速度向下 时，处于失重状态，手托物体抛出过程，必有一段加速度过程，其后可能减速可能匀速。匀 速运动时，不超重也不失重，减速运动时，处于失重状态。A、B错，当物体离开手的瞬间，只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，C错。手和物体分离之间速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，所以D对本题难度不大，但是不对过程进行分析，很容易出错。3. （2014 豫东、豫北十校联考）一根轻绳跨过一光滑的定滑轮，质量为m的人抓着轻绳的一端，轻绳另一端系着一个

4、质量为1qm的物体。已知重力加速度为g，若人相对于轻绳匀速向上爬时，物体上升的加速度为 （)3a. 2g1B 3g1c. 2gD g答案B解析对人分析列方程 mgr T= ma对物体分析由牛顿第二定律列方程：Tgmgr gma,1联立得a = 39°4. （2014 云南第一次检测）物块A放置在与水平地面成 30°角倾斜的木板上时， 刚好可 以沿斜面匀速下滑；若该木板与水平面成 60°角倾斜，取g= 10m/s2，则物块A沿此斜面下滑 的加速度大小为（）B. 3 3m/s2D.A. 5 3m/s2C. (5 3)m/s 2答案D解析由物块在倾角为30°的

5、木板上匀速下滑，得Ff = mgsin 0，又Fni= mgcos30 ,Ff =卩Fn1,求得动摩擦因数；在倾角为60°的木板上物块加速下滑，有Fn2= mgcos60 ,D对。3mgs in 60°卩 Fn2= ma 求得 a =5. （2014 黑龙江齐齐哈尔二模）如图甲所示，某人通过动滑轮将质量为m的货物提升到定高处，动滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示。则下列判断正确的是（）taTA. 图线与纵轴的交点的绝对值为gB. 图线的斜率在数值上等于物体的质量C. 图线与横轴的交点 N的值Tn= mgD. 图线的斜率在数值

6、上等于物体质量的倒数答案A解析由题结合牛顿第二定律可得:22T-斫ma则有a = mT- g，由a-T图象可判断,纵轴截距的绝对值为 g, A正确；图线的斜率在数值上等于m,则B、D错误；横轴截距代表 a=0时,Tn=才，则C错误。6. （2014 百校大联考冲刺）用细绳拴一个质量为 m的小球，小球将一端固定在墙上的水 平轻弹簧压缩了 x（小球与弹簧不拴接），如图所示，将细线烧断后（）A. 小球立即做平抛运动B. 小球的加速度立即为 gC. 小球立即做匀变速运动D. 小球落地时动能大于 mgh答案D解析本题考查牛顿第二定律和平抛运动，意在考查考生对物理问题的综合分析能力。绳子烧断的瞬间，小球受

7、重力和弹簧的弹力，小球不是立即做平抛运动.根据牛顿第二 定律知，加速度不是 g.故A错误，B错误；小球离开弹簧后，仅受重力，加速度不变，做匀 变速运动，但离开弹簧前，不做匀变速运动，故C错误；根据动能定理知，mgh+ W mV/2.则小球落地时的动能大于mgh.故D正确。v随时间t变化的图象如（ ）D. t47. （2014 山东理综）一质点在外力作用下做直线运动，其速度 图。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有A. tiC. t3答案AC解析本题主要结合运动图象考查牛顿运动定律问题。解题的关键是明确合外力与加速度方向的关系。由 v t图象可知，ti时刻，质点的速度方向为

8、正，加速度方向为正，合外 力方向为正，故选项 A正确；t2时刻，质点的速度方向为正，加速度方向为负，合外力方向为 负，故选项B错误；13时刻，质点的速度方向为负，加速度方向为负，合外力方向为负，故选 项C正确；t4时刻，质点的速度方向为负， 加速度方向为正，合外力方向为正，故选项D错误。注意v-1图象中质点的运动情况分析。v= 1m/s 的8. （2014 内蒙古包头测评）如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的 行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数卩=0.1 ,v = 1m

9、/s的恒定速率A B间的距离为2m, g取10m/s2。若乘客把行李放到传送带的同时也以平行于传送带运动到 B处取行李，则（甲A.乘客与行李同时到达B. 乘客提前0.5s到达C. 行李提前0.5s到达D.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B处答案：BD2Va =g = 1m/s，历时 11 =-a解析：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动， 随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。加速度为1s达到共同速度，位移X1= 2"°恥此后行李匀速运动t2= 2m=伍倒达B共用25S。乘客到达B历时ty = 2s，故B正确。若传送带速度

10、足够大，行李一直匀加速运动，最短一一 、/2X2运动时间tmin=!'1 s = 2s , D项正确。9. （2014 乌鲁木齐模拟）斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F作用，力F随时间变化的图象及物体运动的v-1图象如图所示。由图象中的信息能够求出的物理量或可以确定的关系有（）-111-111>11 巴02斗6*B.斜面的倾角0D.物体与斜面间的动摩擦因数A.物体的质量mC.>tan 0答案AC解析 本题考查牛顿第二定律，匀变速直线运动的速度与时间的关系，意在考查考生 对图象问题的分析能力。设斜面的倾角为 0，由v-1图象可知，在26s内物体处于匀速直线运动状态，由平衡条

11、件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与拉力F及重力在斜面上的分量平衡，即 f = F+ mgsin 0，由图F t图象 可知，在2s6s内，推力F= 2N,则物体所受到的摩擦力 f = 2 + mgsin 0.物体在0 2s 内做匀加速直线运动，由 v t图象的斜率得出加速度 a = v/ t = 1m/s2，由F t图象 在0 2s内读出F= 3N,由牛顿第二定律得 F + mgsin 0 f = ma，由解得 m= 1 kg , 故A正确；f =卩mgcos 0，由物块与斜面之间的动摩擦因数 卩=（F +mgsin 0 )/mgcos 0 = (2 + 10sin 0 )/10cos 0 =

12、1/5cos 0 + tan 0 > tan 0,故 C 正确；由于 0 未知，故不能算出 卩，故BD错误。10. （2014 河西区）如图所示，质量为 m的物体2放在车厢底板上，用竖直细线过定滑轮与质量为m的物体1连接，不计滑轮摩擦，车厢正在水平向右做加速直线运动，连接物体1的细线与竖直方向成 0角，物体2仍在车厢底板上，则（）A. 细线拉力为mgcos 0C.底板对物体2的支持力为mgmgcos 0B. 车厢的加速度为 gtan 0D. 底板对物体2的摩擦力为零答案BC解析本题考查牛顿运动定律、隔离法，意在考查考生的理解能力和应用能力。对物体 1 分析，如图 1 所示，Tcos 0

13、= mg, T= , Tsin 0 = ma, a= gtan 0，则选cos 0项A错，B正确；对物体2分析，如图2所示，Fn+ T= m>g, Fn= mg- mg , f = ma= m>gtan 0 , cos 0选项C正确，D错误。|% 丫齐1叫g图1图2二、非选择题11. （2014 北京海淀模拟）如图所示，质量 m= 0.5kg的物体放在水平面上，在F= 3.0N的水平恒疋拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F,物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数卩=0.4，重力加速度g取210m/s。求：(1) 物体在力F作

14、用过程中加速度的大小；(2) 撤去力F的瞬间，物体速度的大小；(3) 撤去力F后物体继续滑动的时间。2答案(1)2m/s(2)4.0m/s(3)1s解析(1)设物体在力F作用过程中受到的滑动摩擦力为Ff,加速度为ai,则Ff =卩mg根据牛顿第二定律，有F Ff = ma2解得 ai = 2m/s(2) 设撤去力F时物体的速度为v,由运动学公式2v = 2aix解得 v= 4.0m/s(3) 设撤去力F后物体的加速度为 a2,根据牛顿第二定律，有Ff = ma2解得 a2= 4m/s由匀变速直线运动公式得t=a解得t = is12. (2014 河西区)如图所示，质量 M= 8kg的小车放在水

15、平光滑的平面上，在小车左端 加一水平推力F= 8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为 m= 2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数卩=0.2，小车足够长(取g=210m/s )。求：(1) 放上小物块瞬间，小物块与小车的加速度大小；(2) 经多长时间两者达到相同的速度？从小物块放上小车开始，经过t = 1.5s小物块通过的位移大小。2答案(1)0.5m/s(2)1s(3)2.1m解析(1)小物块的加速度 am=卩g= 2m/s小车的加速度aM=卩 g= 0.5m/s 由 amt = vo + aMt得 t = 1s 在开始1s内小物块的位移1

16、2S1 = amt = 1mM此时其速度 v = at = 2m/s在接下来的0.5s小物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度Fa =吋°.8毗12这 0.5s 内的位移 S2= vti+ qat i = 1.1m则小物块通过的总位移s = si+ S2= 2.1m13. (2014 云南第一次统一检测 )如图所示，质量 M= 1kg的木块A静止在水平地面上, 在木块的左端放置一个质量m= 1kg的铁块B(大小可忽略)，铁块与木块间的动摩擦因数=0.3，木块长L= 1m 用F= 5N的水平恒力作用在铁块上，g取10m/s2。(1) 若水平地面光滑，计算说明两物块间是否发生相对滑动。(