2022年高三物理名校试题汇编专题3牛顿运动定律 .pdf

高三物理名校试题汇编（有详解）专题3 牛顿运动定律一、单项选择题1 （陕西省宝鸡中学2012 届高三第四次月考试题）一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。 现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（）A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大，径迹的长度越短C传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短1.D 解析：刚开始，木炭包与传送带的速度不同，它们之间发生相对运动，木炭包必受到水平向右的滑动摩擦力的作用，设木炭包的质量为m， 木炭包与传送带间的动摩擦因数为 ，则滑动摩擦力的大小为f= mg，木炭包在f 的作用下，做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a= g，直到木炭包的速度增加到与传送带相同，然后随传送带一起运动，设传送带自左向右匀速运行的速度为v， 则加速运动的时间t=v/a=t=v/ g， 径迹的长度l=vt-221at，联立各式可得l=gv22，可见，径迹的长度与木炭包的质量无关，只与v 和 有关， v 越大，越小时，径迹的长度越长，选项BC错误， D 正确；木炭包匀速运动前，与其接触并被染黑的传送带上各点的速度较大，相继运动到木炭包的右面，所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，选项A 错误。本题答案为D。另解（相对运动法） ：因为力学规律在任何惯性参考系中都是相同的，可以选取正在自左向右匀速运行的传送带为惯性参考系，木炭包相对于该惯性参考系做匀减速直线运动，其初速度方向水平向右，大小为v，末速度为零，加速度大小a= g，方向水平向左，黑色径迹的长度 l=gv22，可见，结果是一样的。2 （陕西省西安八校2012 届高三上学期期中联考）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=10m/s2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檫因数分别为（）A m=0.5kg， =0.4 Bm=1.5kg， =0.4 Cm=0.5kg， =0.2 Dm=1kg， =0.2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页2.A 解析：根据题图， 在 4-6s 内，水平推力F=2N，物体以 v=4m/s 的速度做匀速直线运动，这说明物块受到的滑动摩擦力f=F=2N， 又 f= mg， 所以 mg=2N； 在 2-4s 内，水平推力 F=3N，物体做匀加速直线运动，加速度a=2m/s2，根据牛顿第二定律，有F-f=ma，联立以上各式并代入数据可得m=0.5kg， =0.4。本题答案为A。3. （福建省四地六校2012 届高三第三次联考）质量均为5kg 的物块 l、2 放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示， 今对物块1、2 分别施以方向相反的水平力F1、F2，且 F1=20 N、 F2=10 N，则弹簧称的示数为（）A30N B15N C20N D10N 3.B 解析： 先运用整体法， 选取物块l、2 和轻质弹簧组成的系统为研究对象，该系统以共同的加速度水平向左运动，F合=F1-F2=10N， 加速度 a=F合/ （m1+m2） ， 代入数据可得a=1m/s2；再运用隔离法，选取物块l 为研究对象，对其受力分析，在竖直方向上其合力为零，在水平方向上其受到水平向左的拉力F1 和弹簧称对其施加的水平向右的拉力T 的作用，合力F=F1-T ，又根据牛顿第二定律F=m1a，所以 T=F1-m1a=15N，即弹簧称的示数为15N。本题答案为 B。4 （云南省玉溪一中2012 届高三上学期期中考试）如图所示， 一物块 m 从某曲面上的Q 点自由下滑， 通过一粗糙的静止传送带后，落到地面 P点。若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，传送带也随之运动，再把该物体放在Q 点自由下滑，则A它仍落在P 点B它将落在P 点左方C它将落在P 点右方D无法确定落点4A 解析：物块沿逆时针方向转动的传送带滑下与沿静止传送带滑下时的受力情况完全一样，所以下落点的位置不变。本题答案为A。5 （广西南宁二中、柳州高中、玉林高中2012 届高三 11 月联考理综卷）如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a 和 b， a球质量为m，静置于地面， b 球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b 后，a 能离地面的最大高度为（）Ah B 1.5h C1.6h D2.2h 5.C 解析： 细绳不可伸长， 说明释放 b 后，两球的加速度大小相等，其值为 a= （4mg-mg）/5m=0.6g，小球a 从静止开始匀加速直线上升，设上升高度为h 时的速度大小为v，则v2=2ah=1.2gh， 此时小球 b 落地， 此后小球 a做竖直上抛运动， a还能上升的高度s=v2 /2g=0.6h，所以，释放b 后， a 能离地面的最大高度为h+0.6h=1.6h。本题答案为C。6 （云南省昆明一中2012 届高三第三次月考理综卷）如图所示，斜面体 M 放置在水平地面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页上，位于斜面上的物块m 受到沿斜面向上的推力F 作用设物块与斜面之间的摩擦力大小为 f1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f2。增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是（）A.如果物块沿斜面向上滑动，则f1、 f2 一定增大B.如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2 一定不变C.如果物块与斜面相对静止，则f1、 f2 一定增大D.如果物块与斜面相对静止，则f1、f2 一定不变6B 解析： 解此题的技巧就是灵活变换研究对象当物块沿斜面向上滑动时，以斜面体为研究对象，物块对斜面体的正压力不变，物块与斜面之间的滑动摩擦力大小f1 则不变，物块对斜面体的正压力和滑动摩擦力都不变，斜面体受力则不变，所以斜面与地面之间的摩擦力大小f2 也就不变， B 正确；如果物块与斜面相对静止时，物块对斜面体的正压力不变，可是物块与斜面体间的静摩擦力随F的变化而变化， 由于初始时物块的重力沿斜面向下的分力与 F的关系未知，于是不能确定f1 的变化情况；分析f2 的变化时，若再以斜面体为研究对象情况就复杂了，但由于整体处于平衡状态，故可对整体受力分析如图所示，根据平衡条件知，地面对斜面体的摩擦力随F的增大而增大，所以C、D 都不对7 （福建省师大附中2012 届高三上学期期中考试）在加速上升的电梯地板上放置着一个木箱，下列说法正确的是（）A木箱对电梯地板的压力小于木箱的重力B木箱对电梯地板的压力等于木箱的重力C电梯地板对木箱的支持力大于木箱对电梯地板的压力D电梯地板对木箱的支持力等于木箱对电梯地板的压力7.D 解析：木箱的加速度方向竖直向上，合外力方向也向上，对木箱受力分析，其受到竖直向下的重力G 和电梯地板对木箱竖直向上的支持力N 的作用，因为合外力方向向上，所以 NG，即电梯地板对木箱的支持力大于木箱的重力；因为电梯地板对木箱的支持力与木箱对电梯地板的压力是一对作用力与反作用力，所以它们的大小相同，选项 C错误，D 正确；因为 NG，木箱对电梯地板的压力等于N，所以木箱对电梯地板的压力大于木箱的重力G，选项 AB错误。本题答案为D。8 （湖北省黄冈中学2012 届高三上学期期中考试）如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力 （）A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小8.A 解析：根据题意，物块B 的加速度a大小不变，方向水平向左；选取B 为研究对象，其在水平方向上只受到摩擦力f 的作用，根据牛顿第二定律，F 合=f=mBa，f 的方向与加速度相同，也是水平向左，大小不变。选项A 正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页9 （浙江省浙南、浙北部分学校2012 届高三 12 月联考）如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车，放在斜面上，系统静止不动。用遥控启动小车，小车沿斜面加速上升，则（）A系统静止时弹簧处于压缩B小车加速时弹簧处于原长C小车加速时弹簧处于压缩D小车加速时可将弹簧换成细绳9.D 解析：系统静止时，受力平衡，在水平方向上不可能只受到弹簧弹力的作用而平衡，所以弹力为零，即弹簧处于原长，选项A 错误；小车加速时，假设斜面不动，对小车受力分析，其受到重力G1、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力和沿斜面向上的牵引力四个力的作用， 其中后三个力都是斜面施加的，它们的合力就是斜面对小车的作用力F相，这样就可以认为小车受到两个力的作用，小车的合力方向沿斜面向上，如上图右图所示，根据平行四边形定则或三角形定则可知，F相的方向指向右上方；再对斜面受力分析，如上图右图所示，可以看出， 斜面必受到水平向右的弹力作用，即弹簧肯定处于拉伸状态，选项 BC错误；因为小车加速时弹簧处于拉伸状态，弹簧对小车的作用类似于细绳的作用，故可以将弹簧换成细绳，选项D 正确。另解（利用动量守恒） ：小车加速时，假设没有弹簧，因为小车与斜面之间的作用力属于系统的内力， 系统在水平方向上不受外力，所以系统在水平方向上动量守恒，因为小车加速时具有水平向右的速度分量，那么斜面肯定向左运动，所以如果有弹簧，弹簧肯定被拉伸。这是不是类似于“人船模型”啊？10 （福建省四地六校2012 届高三联考物理试卷）如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为（）A （M+ m） g -ma B （M+ m ）g +ma C （M+ m）g D （Mm）g 10.A 解析：先对竿上那个人受力分析，其受到重力mg 和杆对其竖直向上的摩擦力f 的作用，根据牛顿第二定律，mg-f=ma；再对杆受力分析可知，站在地上的人对杆竖直向上的作用力 F=Mg+f；联立以上两式可得，F=（M+m ）g-ma，根据牛顿第三定律，杆对地面上的人的压力大小也为（M+m）g-ma。本题答案为A。11.（安徽省黄山市2012 届高三“七校联考”试题）如图所示，质量为m 的木块 A 放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M 的重物 B 相连，已知M=2m，让绳拉直后使重物B 从静止开始释放下落高度h，假定重物未落到地面，木块也没有离开桌面，则重物 B的速率为（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页A31gh6BmghCgh2Dgh33211.D 解析：因为A、 B 之间的绳长不变，所以它们运动的加速度大小相同，设该大小为a，绳子上的弹力大小为T，分别对 A、B 运用牛顿第二定律，有 T=ma，Mg-T=Ma ，又 M=2m，联立可得a=ggmMM32；设重物B 从静止开始释放下落高度为h 时的速率为v，则v2=2ah=gh34，所以 v=gh332。本题答案为D。12 （北京市朝阳区2012 届高三上学期期中统考）某人在地面上用体重秤称得自己的体重为500N，他将体重秤移至电梯内称其体重，t0 至 t3 时间内，体重秤的示数变化如图所示，则电梯运行的v-t 图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（）12.B 解析：体重秤的示数显示的是人对体重称的压力，根据牛顿第三定律，该示数等于电梯地面对人的支持力；根据 G-t 图象，在 t0 至 t1 时间内， 电梯对人的支持力大小为450N，小于重力500N，这说明合力大小恒定、方向向下，加速度的大小不变、方向也向下，因为取竖直向上为正方向，所以加速度取负值，其对应的v-t 图象是一条倾斜直线，该直线的斜率为负值，据此可知，选项B正确。注意：对于匀变速直线运动，其对应的v-t 图象是一条倾斜的直线，该直线的斜率大小代表加速度的大小，斜率的正负性代表加速度的方向，如果斜率为负值（或正值），说明加速度的方向与规定的正方向相反（或相同）；本题需要根据加速度的方向与正方向之间的关系，来判断直线斜率的正负性。13 （山东省潍坊市2012 届高三 10 月份三县联考）在都灵冬奥会上，张丹和张昊一起以完精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页美的表演赢得了双人滑冰比赛的银牌在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动两人与冰面间的动摩擦因数相同已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远，这是由于（）A在推的过程中，张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B在推的过程中，张丹推张昊的时间小于张昊推张丹的时间C在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度D在刚分开时，张丹的加速度小于张昊的加速度13.C 解析： 在推的过程中，张丹推张昊的力与张昊推张丹的力是一对作用力和反作用力，它们大小相等、方向相反，并且同时产生、同时消失，选项AB错误；在推的过程中，两人之间的相互作用力远大于他们各自受到的滑动摩擦力，两人组成的系统可以看作是动量守恒的，系统的初动量为零，刚分开时，他们各自的动量大小相等，方向相反，所以质量较小的张丹的速度要大于张昊的速度，选项 C正确； 刚分开时， 两人在水平方向上都是只受到滑动摩擦力的作用，大小为a= g，因为他们与冰面间的动摩擦因数相同，所以加速度相等，选项 D 错误。本题答案为C。注意：可以从多个角度判断C 选项，如设他们其中任意一个人的质量为m，在推的过程中另外一个人对其推力的冲量为I，推力的作用时间为t，刚分开时这个人的速度为v，则根据动量定理，有I-mgt=mv ，可得， v=gtmI，可见，两人中，质量小的那个人在刚分开时的初速度大。14 （福建省四地六校2012 届高三联考物理试卷）如图所示，质量为M 的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m 的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M 始终保持静止，则在物块m 上、下滑动的整个过程中（）A地面对物体M 的摩擦力先向左后向右B地面对物体M 的摩擦力方向没有改变C地面对物体M 的支持力总大于(M+m)g D物块 m 上、下滑动时的加速度大小相同14.B 解析：解法一（受力分析法）：选取物块m 为研究对象，设物体M 对物块 m 的作用力为 FMm，则可以认为物块m 上、下滑动的过程中只受到两个力的作用：竖直向下的重力Gm 和物体 M 的作用力FMm，因为在这两个过程中这两个分力的合力F 合方向均沿斜面向下，根据三角形定则，可作出力Gm、FMm 和 F合的示意图，如上图所示，据图可知，在这两个过程中， FMm 都大致指向左上方，即都具有水平向左的分量，此外，因为F 合具有竖直向下的分量，即在竖直方向上的合力竖直向下，所以FMm 在竖直方向上的分量小于mg；同理，对物体M 受力分析，如上图所示，其中FmM 是 FMm 的反作用力，可见，在这两个过程中，物体M 在水平方向上必受到地面水平向左的摩擦力，所以选项A 错误， B 正确；地面对物体M 的支持力 N 等于 Mg 加上 FmM 沿竖直方向上的分量，该分量小于mg，所以N 总小于（ M+m） g，选项 C 错误；物块m 上、下滑动时的加速度大小分别为gsin + gcos 和 gsin -gcos，可见，大小不同，选项D 错误。本题答案为B。解法二：假设斜面光滑，在物块m 上滑时， m、M 组成的系统在水平方向上动量守恒，因GA GB FMm FMm F 合FmM N f 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页为 m 水平向右的速度分量在逐渐变小，所以 M 水平向右的速度分量肯定在增加，即 M 向右运动，所以m 上滑时地面对M 的摩擦力水平向左，同理，可以判断m 下滑时地面对M 的摩擦力也是水平向左，所以选项A 错误， B 正确；因为物块m 上、下滑动时加速度沿竖直方向上的分量均向下，所以物块m 在这两个过程中均处于失重状态，其对物体M 沿竖直方向上的压力小于mg，所以地面对物体M 的支持力总小于（M+m） g；显然，选项D 错误。本题答案为B。点评： 高三备考时， 要特别注意前后知识的联系与贯通，特别是有些题目使用常规解法求解既耗时又容易出错，但如果能够找出知识点之间的联系，或许能找出一条“捷径”。建议结合第 3 期第 25 小题认真体会、总结一些这类题的解法。15 （黑龙江省齐齐哈尔市2012 届高三“五校联谊”期中考试）如图所示，三角体由两种材料拼接而成， BC 界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30 和 60 。已知物块从A静止下滑，加速至B 匀速至 D；若该物块由静止从A 沿另一侧面下滑，则有（）A通过 C点的速率等于通过B 点的速率BAB 段的运动时间大于AC 段的运动时间C将加速至C匀速至 E D一直加速运动到E，但 AC段的加速度比CE段小15.B 解析：设顶点A 到 BC界面的距离为h，滑块与两种不同材料间的动摩擦因数分别为 1 和 2，滑块滑到B、C 的运动速度和时间分别为vB、vC，tB、tC，则 AB=h/sin30，滑块 沿AB 下 滑 的 加 速 度 为a=gsin30-gcos30， 根 据 公 式v2=2ax ， x=221at可 得 ：）（）（3-12cot30-122ghghvB，）（）（3-1830cos30sin-03sin222ghghtB；同理可得：）（33-122ghvC，）（3-382ghtC，比较可知， vBvC，tBtC，所以选项A 错误， B 正确；滑块在BD 上做匀速运动，说明mgsin30= 2mgcos30 ，可得 2=tan30，当滑块在CE上滑动时，加速度 a=gsin60- 2gcos60 =g33，所以滑块从C 加速至 E，选项 C错误；根据题意， 1 2，aAC=gsin60 - 1gcos60 ，aCE=gsin60 - 2gcos60 ，所以 aACaCE ，选项 D 错误。本题答案为B。二、多项选择题16 （北师大附属实验中学2012 届高三上学期期中试卷）用计算机辅助实验系统（DIS ）做验证牛顿第三定律的实验，如图是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论正确的是（）A作用力与反作用力是同时作用的B作用力与反作用力作用在同一物体上C作用力与反作用力大小相等、方向相反D作用力与反作用力的合力大小为零16.AC 解析：根据图象的对称性可知，作用力与反作用力大小相等、方向相反，此外，它们总是成对出现，并且变化的步调一致，这说明它们同时产生、同时消失，选项AC正确；因为只有同时作用在同一物体上的几个力才可以求合力，而本题根据图象不能看出它们是否作用在同一物体上，所以无法据图直接得出作用力与反作用力的合力大小为零的结论，选项BD 错误。本题答案为AC。17 （湖北省部分重点中学2012 届高三联考试题）下列实例中人处于失重状态的有（）A飞机起飞时飞机中的乘客B离开跳台后正在空中做动作的跳水运动员C下行电梯将要到达指定楼层时电梯中的乘客D沿椭圆轨道运行的飞船中的宇航员17.BD 解析： 判断失重或超重的关键是看加速度的方向，若加速度方向竖直向下或具有竖直向下的分量则是失重，若加速度竖直向上或具有竖直向上的分量则是超重。飞机起飞时飞机中的乘客的加速度具有竖直向上的分量，乘客处于超重状态，选项A 错误；选项 B 中跳水运动员的加速度方向竖直向下，处于失重状态，选项B 正确；下行电梯将要到达指定楼层时做减速运动，电梯中的乘客的加速度竖直向上，所以其处于超重状态；选项D 中，宇航员在引力作用下加速度竖直向下，处于失重状态，选项D 正确。本题答案为BD。点评： （1）超重或失重现象并不是物体的重力发生了变化，它与物体的速度方向无关，只与加速度的方向有关； （2）发生超重或失重现象的物体不一定仅在竖直方向上运动，当物体的加速度在竖直方向上有分量时，物体也处于超重或失重状态。18 （广西区百所高中2012 届高三（第三届）联考理综卷）静止在光滑水平面上的物体，在如图所示的水平力F作用下朝某一方向运动，且图中有t1=t0 ，t2=3t0，t3=3t0 ，则同该 Ft图象相对应的v t 图象和 a t 图象分别是（）18.AC 解析：设物体质量为m，在 0-t1 时间内，加速度a=F0/m，物体做初速度为零的匀加速直线运动，在t1=t0 时刻，速度v0=at0=F0t0/m ，所以这段时间对应的v t 图象是经过原点的倾斜线段， 对应的 a t 图象是平行于时间轴的水平线段；在 t1-t2 时间内， 合外力 F=0，加速度 a=0，物体以速度v0 做匀速直线运动，所以这段时间对应的v t 图象是平行于时间轴的水平线段，对应的a t 图象与时间轴重合；同理，可分析出，在t2-t3 时间内的v t精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页图象和 a t 图象，分别如选AC所示。本题答案为AC。19.（湖北省百所重点中学2012 届高三联考、 广西柳铁一中2012 届高三第四次月考理综卷）如图所示，斜面体A 静止放置在水平地面上，质量为m 的物体 B 在外力 F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A.若撤去力F，物体 B 将沿斜面向下加速运动B.若撤去力F，A 所受地面的摩擦力方向向左C.若撤去力F，A 所受地面的摩擦力可能为零D.若撤去力F，A 所受地面的摩擦力方向可能向右19.AB 解析：施加力 F时，对物体 B 受力分析， 如上图所示， 根据平衡条件： N=Gcos +Fsin ，Fcos +f=Gsin ，又 f= N，所以Gsin =Fcos + （Gcos +Fsin ）= Gcos +F（ cos + sin ） ；若撤去力 F，因为 Gsin = Gcos +F（cos + sin ） Gcos ，所以物体B 将沿斜面向下加速运动，选项 A 正确；假设地面光滑，系统在水平方向上动量守恒，撤去力F，物体 B 将沿斜面向下加速运动，即物体B 在水平向左方向上的分速度逐渐变大，所以A 将向右运动，若地面不光滑， A 具有向右运动的趋势，所以A 所受地面的摩擦力方向向左，选项B 正确， CD错误。本题答案为AB。20 （北师大附属实验中学2012 届高三上学期期中试卷）质量为0.3kg 的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的速度时间图像，则下列说法中正确的是（）A物体不受水平拉力时的速度图像一定是b B物体受水平拉力时的速度图像可能是a C摩擦力一定等于0.2N D水平拉力一定等于0.1N 20.BD 解析：图中两条图线都表示匀减速直线运动，只是加速度大小不同，分别为21m/s31a，22m/s32a；因为不知水平拉力的方向，所以不能判断出两种情况下的加速度大小， 选项 A 错误，B正确； 设水平拉力F的方向与运动方向相同，则 f+F=ma2，f=ma1，代入数据，可解得F=0.1N，f=0.1N；再设水平拉力F 的方向与运动方向相反，则f-F=ma1，f=ma2，代入数据，可解得F=0.1N，f=0.2N，可见，选项C 错误， D 正确。本题答案为BD。21 （河北省正定中学2012 届高三上学期第二次月考）一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如右图所示，下列说法正确的是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页AF1 的施力者是弹簧BF2 的反作用力是F3 CF3的施力者是小球DF4 的反作用力是F1 21.BC 解析： F1指小球的重力， 其施力者是地球，选项 A 错误；F2 是弹簧对小球的作用力，其反作用力是小球对弹簧的作用力F3，F3 的施力者是小球，选项BC 正确； F4 是天花板对弹簧的作用力，其反作用力是弹簧对天花板的作用力，选项D 错误。本题答案为BC。22.（江苏省梅村高级中学2012 届高三 11 月测试卷）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1 运行 初速度大小为v2 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2v1，从小物块滑上传送带开始计时，其v-t 图像可能的是（）22.ABC 解析： 如果传送带足够长，小物块滑上传送带后，先在恒定的滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，直至速度减为零， 然后在相同的滑动摩擦力的作用下反向做匀加速直线运动，直至速度大小达到v1，之后随传送带一起运动，如选项B 所示图象；若小滑块滑到传送带最左端时，速度刚好减为零，则对应于选项C所示图象； 若小滑块滑到传送带最左端时，速度还没有减为零，则对应于选项B 所示图象；选项D 图象描述的过程是小滑块先向左做减速运动， 直到速度减为零，然后继续向左做加速运动，这显然是不可能的。本题答案为 ABC。三、非选择题23.（山东省潍坊市三县2012 届高三联考、湖北省黄冈中学2012 届高三上学期期中考试）一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如图所示，g=10m/s2。求：（1）物块上滑和下滑的加速度大小a1、 a2，及向上滑行的最大距离s；（2）斜面的倾角及物块与斜面间的动摩擦因数 23.（1） a1=8m/s2；a2=2m/s2；s=1m （2）30解析： （1）物块上滑时做匀减速直线运动，对应于速度图象中0-0.5s 时间段，该段图象的斜率的绝对值就是加速度的大小，即a1=8m/s2，该段图象与坐标轴围成图形的面积值表示位移大小，所以向上滑行的最大距离s=1mm45 .021；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页物块下滑时做匀加速直线运动，对应于速度图象中0.5-1.5s 时间段，同理可得a2=2m/s2。（ 2）上滑时由牛顿第二定律得mgsin +mg cos =ma1 ；下滑时由牛顿第二定律得，mgsin - mg cos =ma2；联立以上两式并代入数据，解得： =53，=30。24 （福建省四地六校2012 届高三联考物理试卷）一水平传送带以2.0m/s 的速度顺时针传动，水平部分长为2.0m，其右端与一倾角为=37的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4m，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间动摩擦因数 =0.2 ，试问：（1）物块到达传送带右端的速度。（ 2）物块能否到达斜面顶端?若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度。（sin37 =0.6，g 取 l0 m/s2）24 （1）2m/s （ 2）不能；上升的最大高度为0.2m 解析： （1）物块在传送带上先做匀加速直线运动，mg=m al ，s1=Lavm12120，所以在到达传送带右端前物块已匀速，速度为2m/s。（2）物块以初速度0 滑上斜面，之后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，加速度大 小a2=gsin ， 当 物 块 速 度 减 为 零 时 上 升 高 度 最 大 ， 此 时 沿 斜 面 上 滑 的 距 离 为s2=m312220av；由于s20.4m，所以物块未到达斜面的最高点。物块上升的最大高度：hm=s2sin =0.2m。25 （北师大附属实验中学2012 届高三上学期期中试卷）如图所示， 有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=1.4m。木板右端放着一小滑块，小滑块质量为 m=1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为=0.4 ，取 g=10 m/s2 （1）现用恒力F 作用在木板M 上，为了使得m 能从 M 上面滑落下来，问：F 大小的范围是什么？（2）其它条件不变，若恒力F=22.8N，且始终作用在M 上，最终使得m 能从 M 上面滑落下来。问： m 在 M 上面滑动的时间是多大？25.（1） F20N （ 2）2s 解析： （1）小滑块与木板间的滑动摩擦力f= N= mg，小滑块在f 作用下向右匀加速直线运动，加速度大小为a1=f/m= g；木板在拉力F和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度 a2=（ F-f）/M ，使 m 能从 M 上面滑落下来的条件是a2a1，即（ F-f）/M g ，解得 F20N。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页（本问也可按临界情况即a2=a1 的情况求解，然后再得出拉力范围）（2）设 m 在 M 上滑动的时间为t，当恒力F=22.8N，木板的加速度a2=（F-f） /M ，小滑块在时间 t 内运动位移s1=2121ta， 木板在时间t 内运动位移s2=2221ta， 因 s2-s1=L， 解得 t=2s。26.（湖北省百所重点中学2012 届高三联考）如图所示，水平平台的右端安装有滑轮，质量为 M 的物块放在与滑轮相距l 的平台上， 物块与平台间的动摩擦因数为 ，现有一轻绳跨过定滑轮， 左端与物块连接，右端挂质量为m 的小球， 绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，重力加速度为g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g 取 10 m/s2）. （1）放开小球，系统运动，求小球做勾加速运动时的加速度及此时绳子的拉力大小. （2）设 M=2kg，l=2.5 m，h=0. 5 m ，=0.2 ，小球着地后立即停止运动，要使物块不撞到定滑轮，则小球质量m 应满足什么条件？26.（1）mMMgmga，mMMmgF)1 (（ 2）0.4kgm 10kg 。解 析 ： （ 1 ） 由 牛 顿 第 二 定 律 可 知mg-F=ma、 F-Mg=Ma， 解 得mMMgmga，mMMmgF)1(。（2）小球落地时速度v=ah2，对物块： -Mgs=0 -221Mv，其中sl-h，解得 a8m/s2 ；又因为mMMgmga，得 m 10kg；要能拉动物块必须有mg Mg ，即 m0.4kg。综上可知，小球质量的范围是0.4kgm 10kg。27 （广西南宁二中、柳州高中、玉林高中2012 届高三 11 月联考理综卷）质量为2kg 的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等从t=0 时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用， F随时间 t 的变化规律如图所示。重力加速度g 取 10m/s2. （1）分别计算2s 末、 4s 末、 6s 末物体的速度大小；（2）画出物体在06 s内的 v-t 图线27.（1） 4m/s；4m/s； 8m/s （2）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页解析： （1）在 02 s 内，由牛顿第二定律得F1-mg =ma1，解得 a1=2m/s2，所以， 2s 末物体的速度大小为v1=a1t1=4m/s；在 24s 内， F2=mg ，物体做匀速直线运动，4s 末物体的速度大小为v2=v1=4m/s ；在4 6 s 内 ， 物 体 的 加 速 度 大 小 a3=a1=2m/s2 ， 所 以 ， 6s 末 物 体 的 速 度 大 小 为v3=v2+a3t3=8m/s 。（2）在 02 s内，物体做初速度为零的匀加速直线运动，对应的v-t 图象是一条经过原点的倾斜线段；在24s 内，物体做匀速直线运动，对应的v-t 图象是一条平行于时间轴的水平线段； 在 46 s 内，物体做匀加速直线运动，对应的 v-t 图象是一条倾斜线段。画出的 v-t图象如图所示。28 （北京市第三十一中学2012 届高三期中考试）如图所示，一质量为m 的木块静止于水平地面上。 现对物体施加一个大小恒为F的水平方向的拉力。设当地的重力加速度为g。求：（1）若地面光滑，请写出物体加速度的表达式；（2）若物体与地面之间的摩擦因数统一用来表示，那么物体的加速度又将如何表达？28.解析： （1）根据牛顿第二定律可得，地面光滑时，物体的加速度为a = mF。（2）对物体受力分析如图所示。当 Fmg时， 物体做匀加速运动， 根据牛顿第二定律有， F-mg =ma， 又 f = N =mg， 所以 a =mmgF。29.（江西省临川一中等2012 届高三联考） 如图所示， 质量 m=2kg 的物体静止于水平地面的A 处， A、B 间距 L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s 拉至 B 处。（取 g=10m/s2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数 ；（2）该外力作用一段时间后撤去，使物体从A 处由静止开始运动并能到达B处，求该力作m A B L F 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页用的最短时间t。29. 解析：（1）物体做匀加速运动，则2021atL，所以22220m/s10m/s22022tLa，由牛顿第二定律得F-f=ma，又f= mg，所以f=F-ma=30N-210N=10N， =f/mg=10N/ （2kg10m/s2 ）=0.5。（2）力 F 作用时， a1=a，Lgtta222112121，11122tgtat，联立以上各式，代入数据，解得s3321t。30 （福建省四地六校2012 届高三第三次联考）如图所示，质量为M 的铁箱内装有质量为m 的货物 以某一初速度向上竖直抛出，上升的最大高度为H，下落过程的加速度大小为a，重力加速度为g，铁箱运动过程受到的空气阻力大小不变求：（1）铁箱下落过程经历的时间；（2）铁箱和货物在落地前的运动过程中克服空气阻力做的功；（3）上升过程货物受到铁箱的作用力30.解析： （1）设铁箱下落经历时间为t，则 H=21at2，得 t=aH2。（2）设铁箱运动过程中受到的空气阻力大小为f，克服空气阻力做的功为W，则（M+m ）g-f=（M+m） a，W=2fH，解得： f=（M+m） （g-a） ， W=2H（ M+m） （g-a） 。（3）设上升过程的加速度大小为a ，货物受到铁箱的作用力大小为F，则（M+m ）g+f=（M+m ）a，F+mg=ma ，解得： F=m（g-a） ，作用力方向竖直向下。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页