高考物理二轮复习 专题02 牛顿运动定律与直线运动押题专练-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题02 牛顿运动定律与直线运动1如图为一质点做直线运动的vt图象，下列说法正确的是()A在18 s22 s时间内，质点的位移为24 mB18 s时质点速度反向C整个过程中，E点处质点离出发点最远D整个过程中，CE段的加速度最大2如图所示，光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度a做匀加速运动，车内两物体A、B质量之比为21，A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上，B通过质量不计的轻绳与车相连，剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小分别为()Aa、0 Ba、aCa、2a D0、2a解析：选C.令物体B的质量为m，剪断轻绳前，弹簧弹力大小为F，绳子拉力大小为T，将A、B及弹簧看作整体，则有T3ma；隔离物

2、体A为研究对象，则有F2ma.剪断轻绳后，绳中拉力消失，弹簧弹力不变，所以物体A受力不变，加速度大小仍为a，而物体B所受合力为FmaB，即aB2a.3A、B两点相距8 m，一质点由A向B做直线运动，质点在A点的速度为vA，质点速度的二次方v2与位移x之间的关系图象如图所示，则由图象可知()A质点做变加速运动，其加速度不断增大B质点做匀加速运动，其加速度大小为4.0 m/s2C质点由A到B所经历的时间为2.0 sD质点由A到B所经历的时间为8.0 s4如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小

3、车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为.已知，则下列说法正确的是()A小车一定向右做匀加速运动B轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C小球P受到的合力大小为mgtan D小球Q受到的合力大小为mgtan 解析：选D.小车的加速度向右，但是速度方向不一定向右，故A错误；比较P、Q两小球的受力情况，可知合外力均为mgtan ，因为，所以轻杆对小球P的力一定不沿杆，故B、C错误，D正确5光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B，两斜面体形状大小完全相同，质量分别为M、m.如图甲、乙所示，对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动，已知两斜面体间的

4、摩擦力为零，则F1与F2之比为()AMm BmMCm(Mm) DM(Mm)解析：选A.F1作用于A时，设A和B之间的弹力为N，对A有：Ncos Mg，对B有：Nsin ma，对A和B组成的整体有：F1(Mm)agtan ；F2作用于A时，对B有：mgtan ma，对A和B组成的整体有：F2(Mm)a(Mm)gtan ，.6如图所示，足够长的木板B放置在水平地面上，大小可忽略的铁块A静止放在木板B的最左端从t0时刻起对A施加一个水平向右的力F，且力F的大小随时间t成正比增加，已知铁块A的加速度aA随时间t变化的图象如图乙所示，则木板B的加速度大小aB随时间t的aBt图象是下列图中的()7(多选)

5、美国大众科学杂志报道，中国首艘国产航母预计在2019年服役假设航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的舰载飞机质量为m103 kg，在跑道上加速时产生的最大动力为F7103 N，所受阻力为重力的0.2倍，当飞机的速度大小达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞g取10 m/s2，设航空母舰甲板长为160 m，则下列说法中正确的是()A飞机在跑道上加速时所受阻力大小为103 NB飞机在跑道上加速时的最大加速度大小为4 m/s2C若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少具有大小为30 m/s的初速度D若航空母舰上不装弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞，航空母舰沿飞机起飞方向的速度

6、大小至少应为10 m/s解析：选CD.飞机在跑道上加速时所受阻力fkmg0.210310 N2103 N，选项A错误由牛顿第二定律得Ffma，解得a5 m/s2，选项B错误设弹射系统必须使飞机具有的初速度大小为v0，由匀变速直线运动规律得v2v2ax，代入数据解得v030 m/s，选项C正确若航空母舰上不装弹射系统，设飞机起飞所用的时间为t，航空母舰的最小速度为v1，则飞机相对地面的速度vv1at，飞机相对航母的位移大小xat2，代入数据联立解得v110 m/s，选项D正确8如图甲所示，在某部电梯的顶部安装一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球若该电

7、梯在竖直方向行驶时突然停止，传感器显示弹簧弹力大小F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则()A电梯突然停止前可能在加速上升B电梯停止后小球向下运动，加速度小于gC电梯停止后小球向上运动，加速度小于gD0t1时间内小球处于失重状态，t1t2时间内小球处于超重状态9(多选)如图所示，长为L6 m、质量为m10 kg的木板放在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.2，一个质量为M50 kg的人从木板的左端开始向右加速跑动，从人开始跑到人离开木板的过程中，以下vt图象可能正确的是(g取10 m/s2，a为人的vt图象，b为木板的vt图象)()10.放在足够长的木板上的物体A和B由同种材

8、料制成，且表面粗糙程度一样，现随长木板以速度v向右做匀速直线运动，如图5所示.某时刻木板突然停止运动，已知mAmB，下列说法正确的是()图5A.若木板光滑，由于A的惯性较大，所以A、B一定会相撞B.若木板粗糙，由于A的动能较大，所以A、B一定会相撞C.若木板粗糙，由于A所受的摩擦力较大，所以A比B先停下来D.无论木板是否光滑，A、B间的相对距离保持不变答案D解析若木板光滑，A、B在水平面上不受力，由于物体具有惯性，则A、B将以原来的速度做匀速直线运动，保持相对静止；若木板粗糙，尽管两物体的质量不同，所受的摩擦力大小不同，但其加速度为ag，与质量无关，故两物体将有相同的加速度，任意时刻有相同的速

9、度.保持相对静止.故D正确，A、B、C错误.11.动车组是由几节自带动力的车辆(动车)和几节不带动力的车辆(拖车)编在一起组成的，如图1所示.一工作人员站在车外进行观测，发现某动车组连续两节经过他的时间依次为5 s和4 s，若动车组可看成做匀变速直线运动，每节车厢的长度为30 m，则该动车组的加速度约为()图1A.0.17 m/s2 B.0.30 m/s2C.0.33 m/s2 D.0.38 m/s2答案C解析由匀变速运动的位移公式，xv0tat2对两节车厢有60v0(54)a(54)2对第一节车厢，30v05a52联立解得a0.33 m/s2，故选项C正确.12.近来，“中国式过马路”成为人

10、们热议的话题.行人过马路时必须遵守交通规则，而红绿灯的时间设置也必须考虑到行人的安全.假设行人过马路时看到红灯转绿灯时反应时间为0.2 s，设行人先做匀加速运动，经过1 s速度达到了最大值1.5 m/s，然后以这一速度匀速通过马路，已知马路的宽度为40 m，行人沿直线垂直马路在斑马线上行走，则根据以上数据计算出该路口的行人绿灯设置的最短时间为()A.10 s B.20 s C.28 s D.40 s答案C13.(多选)如图3所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为30.现有两质量相同的小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传

11、送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.6，下列说法正确的是()图3A.下滑相同距离内物块A、B机械能的变化一定不相同B.下滑相同时间内物块A、B机械能的变化一定相同C.物块A、B一定不能同时到达传送带底端D.物块A、B在传送带上的划痕长度相同答案AC14.(多选)如图4所示，一水平传送带以v0的速度顺时针传送，其右端与一倾角为的光滑斜面平滑相连，一个可视为质点的物块轻放在传送带最左端，已知物块的质量为m，若物块经传送带与斜面的连接处无能量损失，则()图4A.物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动B.物块不可能从传送带的左端滑落C.物块不可能回到出发点D.物块的最大机械能不可能大于mv

12、答案BD解析设传送带的长度为L，物块运动的过程中，物块匀加速运动的位移：x，若xL，则物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动；若xL，则物块先加速后匀速.故A错误；若物块在传送带上一直做加速运动，则返回的过程中物块一直做减速运动，由于两个运动的加速度的大小是相等的，可知物块将能够恰好返回出发点，但不可能从传送带的左端滑落.故B正确，C错误；物块在传送带上运动的过程中，传送带的摩擦力对物块做功，所以物块的速度不可能大于v0，物块在斜面上运动的过程中只有重力做功，机械能不增加.所以滑块的最大机械能不可能大于mv.故D正确.故选B、D.15. 2015年12月10日，百度宣布，其无人驾驶汽车已完

13、成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶.(1)如图6所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80 m范围内车辆和行人的“气息”.若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3.6 m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少？图6(2)若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后30 m处，两车都以20 m/s的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以3.6 m/s2的加速度刹车1.4 s后，后方汽车驾驶员立即以5. 0 m/s2的加速度刹车.试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？答案(1)24 m/s(2)不会解析(1)对

14、无人驾驶汽车，由运动学公式有2ax0v代入数据解得v024 m/s(2)设有人驾驶汽车刹车后经过t2时间与无人驾驶汽车的速度相同，此时的速度为v该过程无人驾驶汽车刹车时间为t2t1，其中t11.4 s对无人驾驶汽车vv0a(t2t1)对有人驾驶汽车vv0at2联立式得t23.6 s，v2 m/s又x无(t2t1)x有t2v0t1xx有x无联立，代入数据解得x12.6 m30 m，即两车不会相撞.16.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7甲所示.他使木块以初速度v04 m/s的速度沿倾角30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

15、电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的vt图线如图乙所示.g取10 m/s2.求：图7(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.答案(1)8 m/s2(2)0.35(3)2 m/s解析(1)由题图乙可知，木块经0.5 s滑至最高点，由加速度定义式a有：上滑过程中加速度的大小：a1 m/s28 m/s2(2)上滑过程中木块沿斜面向下受重力的分力、摩擦力作用，由牛顿第二定律Fma得上滑过程中有：mgsin mgcos ma1代入数据得：0.35.17.如图8所示，质量m1 kg的物块A放在质量M4 kg木板B的左端，起初A、B静止在水平地

16、面上.现用一水平向左的力F作用在木板B上，已知A、B之间的动摩擦因数为10.4，地面与B之间的动摩擦因数为20.1，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10 m/s2.求：图8(1)能使A、B发生相对滑动的F的最小值；(2)若F30 N，作用1 s后撤去，要想A不从B上滑落，则木板至少多长；从开始到A、B均静止，A的总位移是多少.答案(1)25 N(2)0.75 m14.4 m解析(1)对于A，最大加速度由A、B间的最大静摩擦力决定，即1mgmam，am4 m/s2对A、B整体，Fmin2(Mm)g(Mm)am得Fmin25 N共同速度v3v1a1t24.8 m/s从开始到A、B相对静止时，A、

17、B的相对位移即为木板最短的长度LLxBxAa1(t1t2)20.75 mA、B速度相等后共同在水平面上匀减速运动，加速度a32g1 m/s2从v3至最终静止位移为x11.52 m所以A的总位移为xA总xAx14.4 m.18奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录取重力加速度的大小g10 m/s2.(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可

18、近似表示为fkv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示若该运动员和所带装备的总质量m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)解析：根据自由落体运动的规律和平衡条件解题(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5 km高度处的速度大小为v.根据运动学公式有vgtsgt2根据题意有s3.9104 m1.5103 m3.75104 m联立式得t87 sv8.7102 m/s答案：(1)87 s8.7102 m/s(2)0.008

19、kg/m19雾霾天气会对行车安全造成很大的影响，因此在行车时司机应打开汽车的前雾灯和尾部双闪灯，以保证行车安全若在某平直公路上，有一货车正以v19 m/s的速度匀速行驶，其后方有一小轿车正以v224 m/s的速度匀速行驶由于雾霾的影响，小轿车司机只有到达距离货车d35 m的地方才能看到该货车尾部双闪灯发出的光，若此时小轿车司机立即刹车做匀减速直线运动，则小轿车要经过x96 m才能停下来两车在运动过程中可视为质点(1)若小轿车司机刹车时，前方的货车仍以原速度向前匀速行驶，试通过计算分析两车是否会相撞(2)若小轿车司机在刹车的同时给前方的货车发出信号，货车司机经t1 s收到信号并立即以a2 m/s

20、2的加速度匀加速行驶，试通过计算分析两车是否会发生相撞解析：(1)设刹车时小轿车的加速度大小为a1，则由运动学公式可得x解得a13 m/s2设两车达到速度相等时所用时间为t1，则有v1v2a1t1代入数据可解得t15 s设在t1时间内小轿车行驶的距离为x1，则有x1v2t1a1t设在t1时间内货车行驶的距离为x2，则有x2v1t1代入数据可解得x182.5 m，x245 m由于x1x237.5 md35 m故两车会相撞答案：(1)会(2)不会20如图所示，光滑水平面上静止放着长为L1.6 m、质量为M3 kg的木板，一个质量为m1 kg的小物块放在木板的最右端，物块与木板之间的动摩擦因数0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，g取10 m/s2.(1)施力F后，要想把木板从物块的下方抽出来，求力F的大小应满足的条件；(2)为把木板从物块的下方抽出来，施加某力后，发现该力作用最短时间t00.8 s，恰好可以抽出，求此力的大小解析：(1)力F拉动木板运动过程中：对物块，由牛顿第二定律知mgma，即ag1 m/s2对木板，由牛顿第二定律知FmgMa1，即a1要想抽出木板，则只需a1a，即F(Mm)g，代入数值得F4 N.木板刚好从物块下抽出时应有v板v且s板sL联立并代入数值得t21.2 s，a23 m/s2，F10 N.答案：(1)F4 N(2)10 N13