2022高考二轮复习闯关导练3牛顿运动定律.pdf

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1、热点3牛顿运动定律一、选择题（1 6题为单项选择题，7 1 0 题为多项选择题）1.在某次交通事故中一辆载有3 0 吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室.关于这起事故原因的分析正确的是（）A.由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室B.由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动C.由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动1）.由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动2.一质量为m 的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关

2、系图象如图所示.乘客所受支持力的大小用R表示，速度大小用v表示.重力加速度大小为g.以下判断正确的是（）A.0 t i 时间内，v增 大,FN mgB.t i 时间内，v 减小，F x mgC.t z t s 时间内,v增 大,F x mg3.2 0 2 0 河南顶级名校第四次联测 如图所示，水平地面上放置一个质量为1 k g 的物块A,在 A的上面放置另一个质量也为1 k g 的物块B,已知A与地面之间的动摩擦因数为 5=0.5,A、B之间的动摩擦因数为U 2=0.2.现在给物块A施加一个与水平方向夹角为9=3 7 、斜向右上方、大小恒为1 0 N的力F,则物块B所受的摩擦力（重力加速度g

3、取 1 0 m/s2,s i n 3 7 =0.6,c o s 3 7 =0.8）（）A.大小为0.5 N,方向水平向右B.大小为2 N,方向水平向右C.大小为0.5 N,方向水平向左D.大小为2 N,方向水平向左4.offiA 2 0 2 0 江苏扬州中学调研 如图所示，小球A质量为m,木块B质量为2 m,两物体通过竖直轻弹簧连接放置在水平面上静止.现对A施加一个竖直向上的恒力F,使小球A在竖直方向上运动，经弹簧原长时小球A的速度恰好最大，已知重力加速度为g,则在木块B 对地面压力为零时，小球A的加速度大小为（）A.3 g B.2.5 gC.2 g D.1.5 g5.2 0 2 0 云南昆明

4、市教学质量检测 如图所示，质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上，左侧面是圆心为0、半径为R的光滑四分之一圆弧面，当用一水平恒力F作用在滑块A上时，一质量为m 的小球RB（可视为质点）在圆弧面上与A保持相对静止，此时小球B距轨道末端Q的竖直高度为H=w，重力加速度为 g,则 F的大小为（）、/5 5C.-(M+m)g D.-(M+m)g6.2020 江苏卷，5 中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量.某运送抗疫物资的班列由4 0 节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第 2 节对 第 3 节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，

5、则倒数第3 节对倒数第2 节车厢的牵引力为（）19 1A.F B.-zcF Fr D19 207.2020 福建三明市质检 水平地面上质量为1 k g 的物块受到水平拉力R、&的作用，R、F 2随时间的变化如图所示，已知物块在前2 s内以4 m/s 的速度做匀速直线运动，取 g=10 m/s2,则（）A.物块与地面的动摩擦因数为0.2B.3 s末物块受到的摩擦力大小为3 NC.4 s 末物块受到的摩擦力大小为1 ND.5 s 末物块的加速度大小为3 m/s28.m cm -，2020 江西上饶市重点中学六校第一次联考 如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量

6、均为m,物块与木板间的动摩擦因数为U,木板与水平面间的动摩擦因数为七，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g,现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度a大小可能是（）2 u gA.a =0 B.a=z9.高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界.一辆由8 节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6 和 7 共四节为动力车厢，其余为非动力车厢.列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小均为F,每节车厢质量都为巾，每节车厢所受阻力均为车厢重力的k 倍，重力加速度为g,贝!()A.启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上B.整个列车的加速度大小为匚等2mFC.第 2 节车厢对

7、第1 节车厢的作用力大小啰D.第 2 节车厢对第3 节车厢的作用力大小为空警10.粗糙的水平面上一物体在水平方向拉力作用下做直线运动，水平拉力F 及运动速度v随时间变化的图线如图中甲、乙所示，取重力加速度g=10 m/s2,则()A.前 2 s内物体运动的加速度大小为2 m/s2B.前 4 s内物体运动的位移的大小为8 mC.物体的质量m为 2 k gD.物体与地面间的动摩擦因数U =0.1二、非选择题11.2020 浙 江 7 月，19 如 图 1 所示，有一质量m=200 k g 的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置.当加速运动到总位移的%寸开始计时，测得电机的

8、牵引力随时间变化的 F-t图线如图2所示，t =3 4 s 末速度减为0 时恰好到达指定位置.若不计绳索的质量和空气阻力，求物件图 1图 2(1)做匀减速运动的加速度大小和方向；(2)匀速运动的速度大小；(3)总位移的大小.1 2.2 02 0 湖南衡阳市联考(二)如图甲所示，在水平地面上有一质量为m,-l k g 的足够长的木板，其上叠放一质量为mz=2 k g 的木块，木块与木板之间的动摩擦因数5=0.3,木板与地面间的动摩擦因数H 2=0.1.设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加随时间t 增大的水平拉力F=3 t (N),取重力加速度g=1 0 m/s2.(1)求木块和木板保持相

9、对静止的时间t1；(2)求 t=1 0 s时,两物体的加速度大小;(3)在图乙中画出木块的加速度随时间变化的图象.(取水平拉力F的方向为正方向，只要求画图，不耍求写出理由及计算过程)1 3.如图甲所示，倾角为3 7 足够长的传送带以4 m/s的速度顺时针转动，现使小物块以2 m/s的初速度沿斜面向下冲上传送带，小物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，g=10 m/s2,sin 370=0.6,cos 370=0.8,试求：(1)小物块与传送带间的动摩擦因数;(2)0 8 s内小物块与传送带之间的划痕长度.热点3牛顿运动定律1 .答案：A2 .答案：D解析：根据位移-时间图象的斜率表示速度可知，

10、0匕时间内，图象斜率增大，速 度 v 增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支持力F Mmg,选项A错误；如 t 2 时间内，图象斜率不变，速 度 v 不变，加速度为零，乘客所受的支持力F、=m g,选 项 B错误；t z F时间内，图象斜率减小，速 度 V 减小，加速度方向向上，由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，所受的支持力F、mg,选项C错误，1)正确.3 .答案：A解析：假 设 A、B一起运动，以 A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律有F co s O -r(m,、g+mR g-F s i n 0)=(mA+mB)a,解得a=0.5 m/s；以 B为研究对象

11、，根据牛顿第二定律有尸涧=也点=0.5 N u a g=2N,假设成立，所以物块B所受的摩擦力为静摩擦力，大小为FM B=0.5 N,方向水平向右，故 A正确,B、C、D 错误.4 .答案：C解析：经弹簧原长时小球A速度恰好最大，此时小球加速度为零，则恒力F=mg；木块B对地面压力为零时，由平衡条件知弹簧的弹力为2 mg,又由牛顿第二定律得：F m g2 m g=m a,解得小球A 的加速度a=-2 g,方向竖直向下，故 C 正确.5 .答案：D解析：连接0 B,设 0 B连线与竖直方向的夹角为0,如图所示，由几何关系得:s i n 0 =1 co s,。=建M贝！J t an 0 =-此时小

12、球受到的合外力F 合=m gt an 由牛顿第一 定律可得：a 9 gm 乙以整体为研究对象，由牛顿第二定律可得、后F=(M+m)a=_(M+m)g,故 D 正确，A、B、C 错误.6 .答案：C解析：设列车做匀加速直线运动的加速度为a,可将后面的3 8 节车厢作为一个整体进行分析，设每节车厢的质量均为m,每节车厢所受的摩擦力和空气阻力的合力大小均为f,则有F 3 8 f=3 8 m a,再将最后面的2节车厢作为一个整体进行分析，设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F,则有F-2 f=2 m a,联立解得F =F,C 项正确，A、D 项均错误.7 .答案：BCP.3解析：在 0 2 s内

13、物块做匀速直线运动，则摩擦力F r=3 N,贝 ij u=大=0.3,选项A 错误；2 sm g 1 0卜 人 6 5 R f)v后物块做匀减速直线运动，加速度a =,m/s2-2 m/s2,则经过t=2 s,即 4 s末速度减为零，则 3 s 末物块受到的摩擦力大小为3 N,4 s 末物块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为6 N 5 N=1 N,选项B、C 正确；物块停止后，因两个力的差值小于最大静摩擦力，则物块不再运动，则 5 s 末物块的加速度为零，选项D 错误.8 .答案：ACD解析：若 F 较小时，木板和物块均静止，则木板的加速度为零，选项A 正确；若物块和木板一起运动1F且不发生相对滑

14、动，对木板和物块的整体，根据牛顿第二定律可得：F 彳 口 2 m g=2 m a,解得：a=-42 m(ug,选项D 正确；若物块和木板之间发生相对滑动，对木板，水平方向受两个摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有：u m g1 u 2 m g=m a,解得：a=u g,故选项B 错误，C 正确.9 .答案：BC解析：启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿列车运动方向的力，两个力的合力方向斜向上方，选 项 A 错误；对整个列车，根据牛顿第二定律：4 F-8 k m g=8 m a,解 得 =匚 簪，F选项B 正确；对 第 1 节车厢，根据牛顿第二定律：F2 1-k m g=m a

15、,解得F 2 i=,选项C 正确；对 第 1、2节车厢的整体，根据牛顿第二定律：%+F-2 k m g=2 m a,解得F 3 2=0,根据牛顿第三定律可知，选项D 错误.1 0 .答案：ADA v 4解析：根据速度图象的斜率等于加速度，可知前2 s内物体的运动加速度a=T=m/=2 m/s2,故 A 正确：前 4 s内物体的位移为x=X 2 X 4+2 X 4）m=1 2 m,故 B 错误；根据牛顿第二定律得：前 2 s内 FL u m g=n i a 后 2 s 内 F 2=U m g,由图得 F i =1 5 N,F?=5 N,代入解得：m=5 k g,n =0.1,故 C 错误，D 正

16、确.1 1 .答案：（1）0.1 2 5 m/s2 方 向 竖 直 向 下（2）1 m/s （3）4 0 m解析：（1）牛顿第二定律m g-FT=m aFT得 a=g-=0.1 2 5 m/s2m竖直向下（2）运动学公式v=at 2=l m/s（3）匀速上升的位移h i =v t i =2 6 m匀减速上升的位移1 1 2=米=4 m总位移h=4 0 m1 2 .答案：（1）4 s （2）3 m/s2 1 2 m/s2（3）见解析图解析：（1）当 F R 2（m 1+n i 2）g=3 N 时、此时 F u m 2 g=6 N,0 t l s木块和木板都没有被拉动，处于静止状态.当木块和木板相

17、对静止一起运动时，对 m u F f m ax-U 2（n h+n i 2）g=m i a,Ffmax=U 1012g解得：a=3 m/s2对 m 1 和服整体有：FL U 2(m i+m2)g=(m i+m2)a解得F =1 2 N由 F i=3 t i(N)得:t i=4 s(2)t =1 0 s 时，木块与木板已相对运动，则有：对皿：U i n i 2 g U 2(m i+m2)g=n i1ai解得：ai=3 m/s2对 m2：F m 2 g=m 2 a2F=3 t =3 0 N解得：a2=1 2 m/s2.(3)由(1)(2)问分析可知，图象过(1,0),(4,3),(1 0,1 2)71 3.答案：(1)-(2)1 8 mo解析：(1)根据V -t图象的斜率表示加速度可得a=U=|m/=l m/s2由牛顿第二定律得U mgcos 3 7 -mgsin 3 7 =ma7解 得 Uo(2)0 8 s 内只有前6 s 内物块与传送带发生相对滑动，0 6 s 内传送带匀速运动的距离为:x 带=4 X 6 m=2 4 m,由题图乙可知：0 2 s 内物块位移大小为：x,=1x2X 2 m=2 m,方向沿斜面向下，2 6 s 内物块位移大小为：X2=1X4X4 m=8 m,方向沿斜面向上所以划痕的长度为：Ax=x 雷 +xiX2=(24+28)m=18 m.