高三物理（第04期）好題速遞分項解析匯編 專題03 牛頓運動定律（含解析）
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專題 03 牛頓運動定律 一、選擇題 1.【遼寧省沈陽市東北育才學校 2017屆高三上學期第二次模擬考試】 如 圖所 示， mA=4.0kg， mB=2.0kg，A 和 B緊靠 著 放在光 滑水 平面 上， 從 t=0 時 刻起 ， 對 B施加 向右 的水 平恒 力 F2=4.0N，同 時對 A施加向 右的 水平 變 力 F1， F1 變化規(guī) 律如 圖所 示。 下列 相關說 法中 正確 的是 （ ） A． 當 t=0 時 ， A、 B 物體 加速度 分別 為 aA=5m/s ， aB=2m/s B． A 物 體 作 加 速 度 減 小 的 加速 運 動 ， B 物 體作 勻加 速運動 C． t=12s時刻 A、 B 將 分 離，分 離時 加速 度均 為 a=2m/s2 D． A、 B 分 離 前 后 ， A 物 體 加速度 變化 規(guī)律 相同 【答案】C 物體加速度變化規(guī)律不相同，故 D錯誤。 考點：牛頓第二定律、力的合成與分解的運用 2.【陜西省寶雞中學 2017屆高三月考（二）理科綜合】不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量不計的滑 輪，繩的一端系一質(zhì)量 M=15kg的重物，重物靜止與地面上，有一質(zhì)量 m=10kg的猴子從繩的 另一端沿繩上爬，如右圖所示，不計滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的 最大加速度為 210/gms? A． 25/ms B． 210/ms C． 215/ms D． 25/ms 【答案】A 【解析】小猴以最大加速度向上爬行時，重物對地壓力為零，故小猴對細繩的拉力等于重物 的重力，即 FMg?；小猴對細繩的拉力等于細繩對小猴的拉力 F??；對小猴受力分析， 受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有 Fmga???，解得 2()5/Mgms?，A 正 確； 考點：考查了牛頓第二定律的應用 3.【陜西省寶雞中學 2017屆高三月考（二）理科綜合】如圖所示，當小車水平向右加速運 動時，物塊 M相對車廂靜止與其后豎直壁上，當車的加速度 a增大時 A．車廂壁對物塊的壓力增大 B．物塊所受靜摩擦力增大 C．物塊仍相對車廂靜止 D．車廂對物塊的作用力方向不變 【答案】AC 考點：考查了牛頓第二定律的應用 4.【陜西省寶雞中學 2017屆高三月考（二）理科綜合】如圖所示，一粗糙的水平傳送帶以 恒定的速度 1v沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶的左、右兩端皆有一與傳送帶等高的光滑水平面， 一物體以恒定的速度 2沿水平面分別從左、右兩端滑上傳送帶，下列說法正確的是 A．物體從右端滑到左端所需的時間一定大于物體從左端滑到右端的時間 B．若 21v?，物體從左端滑上傳送帶必然先做加速運動，再做勻速運動 C．若 ，物體從右端滑上傳送帶，則物體可能到達左端 D．若 21，物體從右端滑上傳送帶又回到右端，在此過程中物體先做減速運動再做加速 運動 【答案】CD 考點：考查了傳送帶的問題 5.【哈三中 2016—2017學年度上學期高三學年期中考試】如圖所示，豎直軸位于水平轉(zhuǎn)臺 中心，質(zhì)量為 m的小球由三根伸直的輕繩連接，和水平轉(zhuǎn)臺一起以 ω 勻速轉(zhuǎn)動，傾斜繩與 豎直軸夾角為 θ，豎直繩對小球的拉力為 F1、水平繩對小球的拉力為 F2，小球到豎直軸的距 離為 r，以下說法可能正確的是： A．mgtanθ=mω 2r B．mgtanθ-F 2=mω 2r C．(mg+F 1)tanθ=mω 2r D．(mg-F 1)tanθ=mω 2r 【答案】ABC 【解析】根據(jù)向心力公式可知， 2Fmr??合 ，對小球受分析可知，小球受重力、斜繩的拉力、 水平繩的拉力和豎直繩的拉力，豎直方向處于平衡狀態(tài)，則有： 1cosmgF???，22sinFmr???? ，當 1和 2均為零時，則有： 2tanr???；當 恰好為零時， 則有： 2tagFr；當 恰好為零時，則有： ??21tar，故 ABC 正確，D 錯誤． 考點：考查受力分析規(guī)律以及牛頓第二定律和向心力公式的應用 6.【哈三中 2016—2017學年度上學期高三學年期中考試】質(zhì)量 m＝2kg 的物塊放在粗糙水平 面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊動能 Ek與其發(fā)生位移 x之間的關系如圖所 示。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù) μ＝0.2，g=10m/s 2，則下列說法中正確的是： A．x＝1m 時物塊的速度大小為 2m/s B．x＝3m 時物塊的加速度大小為 1.25m/s2 C．在前 2m的運動過程中物塊所經(jīng)歷的時間為 2s D．在前 4m的運動過程中拉力對物塊做的功為 25J 【答案】BCD 考點：考查了動能定理，牛頓第二定律 7.【山東省實驗中學 2017屆高三第二次診斷性考試】運動員手持球拍托球沿水平方向勻加 速跑，球的質(zhì)量為 m，球拍和水平面間的夾角為，球與球拍相對靜止，它們間摩擦力以及空 氣阻力不計，則 A．運動員的加速度為 tang? B．運動員的加速度為 si C．球拍對球的作用力為 inm D．球拍對球的作用力為 tag? 【答案】A 【解析】對小球受力分析，如圖所示 考點：考查了牛頓第二定律 8.【山東省實驗中學 2017屆高三第二次診斷性考試】如圖所示，兩輕質(zhì)彈簧 a、b 懸掛一質(zhì) 量為 m的小球，整體處于平衡狀態(tài)，a 彈簧與豎直方向成 30角，b 彈簧與豎直方向成 60 角，a、b 兩彈簧的形變量相等，重力加速度為 g，則 A．彈簧 a、b 的勁度系數(shù)之比為 3:2 B．彈簧 a、b 的勁度系數(shù)之比為 1 C．若彈簧 a下端與小球松脫，則松脫瞬間小球的加速度大小為 3g D．若彈簧 b下端與小球松脫，則松脫瞬間小球的加速度大小為 2g 【答案】BD 【解析】對小球受力分析，受到 a彈簧的拉力， b彈簧的拉力，和重力，三力平衡，故有cos30aaTmgkx??? ， sin30bbTmgkx???，故 cos30in1ab??，A 錯誤 B正確； 若彈簧 a下端與小球松脫，松脫瞬間 b彈簧的彈力不變，故小球所受重力和 b彈簧彈力的合 力與 aT大小相等方向相反，故 cos302gag??，若彈簧 b下端與小球松脫，則松脫 瞬間 a彈簧的彈力不變，故小球所受重力和 a彈簧彈力的合力與 bT大小相等方向相反，故小 球的加速度 sin3012mg??，C 錯誤 D正確； 考點：考查了牛頓第二定律的瞬時性，共點力平衡條件， 9.【山東省實驗中學 2017屆高三第二次診斷性考試】如圖所示，一質(zhì)量為 m的滑塊，以初 速度 0v從傾角為的斜面底端滑上斜面，當其速度減為零后又沿斜面返回底端，已知滑塊與斜 面間的動摩擦因數(shù)為 ?，若滑塊所受的摩擦力為 fF，所受的合外力為 F合 ，加速度為 a，速 度為 v，規(guī)定沿斜面向上為正方向，在滑塊沿斜面運動的整個過程中，這些物理量隨時間變 化的圖像大致正確的是 【答案】AD 考點：考查了牛頓第二定律與圖像 10.【陜西省寶雞中學 2017屆高三月考（二）理科綜合】如圖所示，A、B 球的質(zhì)量相等，彈 簧的質(zhì)量不計，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷 的瞬間，下列說法中正確的是 A．兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為 sing? B．B 球的受力情況未變，瞬時加速度為零 C．A 球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為 i D．彈簧有收縮趨勢，B 球的瞬時加速度向上，A 球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零 【答案】B 考點：考查了牛頓第二定律的瞬時性 11.如圖所示，A、B、C 三球的質(zhì)量均為 m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與 A球相 連，AB 間固定一個輕桿，B、C 間由一輕質(zhì)細線連接；傾角為 θ 的光滑斜面固定在地面上， 彈簧、輕桿與細線均平行于斜面，初始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，細線被燒斷的瞬間，下列說法 正確的是（ ） A．B 球的受力情況未變，加速度為零 B．A、B 兩個小球的加速度均沿斜面向上，大小均為 gsin? C．A、B 之間桿的拉力大小為 32mgsin D．C 球的加速度沿斜面向下，大小為 gsinθ 【答案】CD 【解析】細線被燒斷的瞬間，B 不再受細線的拉力作用，B 的受力情況發(fā)生變化，合力不為 零，加速度不為零，故 A錯誤；以 A、B 組成的系統(tǒng)為研究對象，燒斷細線前，A、B 靜止， 處于平衡狀態(tài)，合力為零，彈簧的彈力 F=3mgsinθ，以 C為研究對象知，細線的拉力為 mgsinθ，燒斷細線的瞬間，A、B 受到的合力等于 3mgsinθ-2mgsinθ=mgsinθ，由于彈簧 彈力不能突變，彈簧彈力不變，由牛頓第二定律得：mgsinθ=2ma， 則加速度 a= 12gsinθ，故 B錯誤；B 的加速度為：a= 12gsinθ，以 B為研究對象，由牛頓第 二定律得：F AB-mgsinθ=ma，解得：F AB= 3mgsinθ，故 C正確；對球 C，由牛頓第二定律得： mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，方向沿斜面向下，故 D正確；故選 CD。 考點：牛頓第二定律的應用 12.如圖所示，AB 兩物塊的質(zhì)量分別為 2m和 m，靜止疊放在水平地面上，AB 間的動摩擦因數(shù) 為 μ，B 與地面間的動摩擦因數(shù)為 12μ．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為 g．現(xiàn)對 A施加一水平拉力 F，則（ ） A．當 F＜2μmg 時，A、B 都相對地面靜止 B．當 F= 52μmg 時，A 的加速度為 13μg C．當 F＞3 μmg 時，A 相對 B滑動 D．無論 F為何值，B 的加速度不會超過 2μg 【答案】BCD 考點：牛頓第二定律的應用 13.【河北省滄州市第一中學 2017屆高三 11月月考】如圖，傾角為 θ 的絕緣斜面 ABC置于 粗糙的水平地面上，一質(zhì)量為 m，帶電量+q 的小物塊（可看做是點電荷）恰好能在斜面上勻 速下滑，若在 AB中點 D的上方與 B等高的位置固定一帶電量+Q 的點電荷，再讓物塊以某一 速度從斜面上滑下，物塊在下滑至底端的過程中，斜面保持靜止不動，在不考慮空氣阻力和 物塊電荷沒有轉(zhuǎn)移的情況下，關于在物塊下滑的過程中受到地面的摩擦力及其方向的分析正 確的是（ ） A．當物塊在 BD之間，斜面受到地面的摩擦力的方向向左 B．當物塊在 DA之間，斜面受到地面的摩擦力的方向向右 C．當物塊在 DA之間，斜面受到地面的摩擦力為零 D．當物塊在 DA之間，斜面受到地面的摩擦力的方向要視具體問題而定 【答案】C 考點：牛頓定律的應用 14.【河北省滄州市第一中學 2017屆高三 11月月考】將一質(zhì)量為 m的小球靠近墻面豎直向 上拋出，圖甲是向上運動小球的頻閃照片，圖乙是下降時的頻閃照片，O 是運動的最高點， 甲乙兩次閃光頻率相同，重力加速度為 g，假設小球所受的阻力大小不變，則可估算小球受 到的阻力大小約為（ ） A．mg B． 13mg C． 12mg D． 10mg 【答案】C 【解析】設每塊磚的厚度是 d，向上運動上運動時：9d-3d=aT 2① 向下運動時：3d-d=a′T 2② 聯(lián)立①②得： 3 1a?③ 根據(jù)牛頓第二定律，向上運動時：mg+f=ma④ 向下運動時：mg-f=ma′⑤ 聯(lián)立③④⑤得：f= 2mg；故選 C 考點：牛頓第二定律的應用 15.【貴州省銅仁市第一中學 2017屆高三上學期第三次月考理科】物塊 A、B 放在光滑水平 面上并用輕質(zhì)彈簧做成的彈簧秤相連，如圖所示，今對物體 A、B 分別施以方向相反的水平 力 Fl、 F2，且 Fl大于 F2，則彈簧秤的示數(shù)：( ) A．一定等于 F1—F2 B．一定大于 F2小于 F1 C．一定等于 F1＋F 2 D．條件不足，無法確定 【答案】B 考點：牛頓第二定律的應用 16.【溫州中學 2017屆高三 11月選考模擬考試】—木箱放在電梯的水平底板上，隨同電梯 在豎直方向運動，運動過程中木箱的機械能 E與位移 x關系的圖象如圖所示，其中 0 — x1 過程的圖線為曲線，x 1 — x2過程的圖線為直線。根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是 A．0—x 1過程，電梯可能向下運動 B．x 1 — x2過程，木箱可能處于完全失重狀態(tài) C．x 1 — x2過程，電梯一定做勻加速直線運動 D．0—x 2過程，木箱的動能可能在不斷増大 【答案】D 考點：功能關系；牛頓第二定律 17.【溫州中學 2017屆高三 11月選考模擬考試】太陽神車由四腳的支架吊著一個巨大的擺 錘擺動，游客被固定在擺下方的大圓盤 A上，如圖所示。擺錘的擺動幅度每邊可達 120。 6臺大功率的異步驅(qū)動電機同時啟動，為游客創(chuàng)造 4.3g的加速度，最高可飛躍至 15層樓高 的高空。如果不考慮圓盤 A的自轉(zhuǎn)，根據(jù)以上信息，以下說法中正確的是（ ） A．當擺錘擺至最高點的瞬間，游客受力平衡 B．當擺錘擺至最高點時，游客可體驗最大的加速度 C．當擺錘在下擺的過程中，擺錘的機械能一定不守恒 D．當擺錘在上擺過程中游客體驗超重，下擺過程游客體驗失重 【答案】C 【解析】當擺錘擺至最高點的瞬間，擺錘和游客將開始下降，所以具有向下的加速度，游客 受力不平衡．故 A錯誤；當擺錘擺至最低點時，擺錘的速度最大，向心加速度最大，所以在 最低點游客可體驗最大的加速度．故 B錯誤；當擺錘在下擺的過程中，由于電動機也做正功， 所以擺錘的機械能一定不守恒．故 C正確；當擺錘在上擺過程中即將到達最高點時，擺錘向 上做減速運動，加速度的方向向下，游客體驗到失重．故 D錯誤．故選 C。 考點：牛頓第二定律的應用 18.【廣西桂林市桂林中學 2017屆高三 11月月考理科綜合】如圖，在豎直平面內(nèi)，軌道 ABC 關于 B點對稱，且 A、B、C 三點在同一水平線上。若小滑塊第一次由 A滑到 C，所用時間為 t1，到達 C點速度為 v1，第二次由 C滑到 A，所用時間為 t2，到達 A點速度為 v2，小滑塊兩 次的初速度大小相同且運動過程始終沿著軌道滑行，小滑塊與軌道間的動摩擦因素恒定，則 ( ) A.t1t2 C. v1>v2 D. v1
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