牛顿运动定律检测二次过关A含答案

牛顿运动定律二次过关测试A
考试时间：45 总分：50
命题：李晓宁 审稿：乔显正 领导签字：
一、选择题（不定项选择，错选多选不得分，漏选得2分，每题4，共16分） 1（考查整体法和隔离法的应用）如图所示，小车上有一定滑轮，
跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹
簧秤固定在小车上。

开始时小车处于在静止状态。

当小车匀加速向右运动时（ ）
Ａ．弹簧秤读数及小车对地面压力均增大 Ｂ．弹簧秤读数及小车对地面压力均变小
Ｃ．弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大 Ｄ．弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变
2.（考查物理图象的理解能力）如图（a ）所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F
拉物体，在F 从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图象如图（b ）所示，根据图（b ）中所标出的数据可计算出（ ） Ａ．物体的质量
Ｂ．物体与水平面间的滑动摩擦力
Ｃ．物体与水平面间的最大静摩擦力 Ｄ．在F 为14N 时，物体的速度大小 3．（考查分析处理弹簧问题的能力）如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球
和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上，小球处于静止状态．设拔出销钉M 瞬间，小球加速度的大
小为12m/s 2
．若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间，小球的加速度可能是（取g=10m/s 2）（ ）
Ａ．22m/s 2
，竖直向上 Ｂ．22m/s2，竖直向下
Ｃ．2m/s2，竖直向上 Ｄ．2m/s 2，竖直向下 4．（考查综合分析实验原理的能力）如图所示，在牛顿第二
定律的演示实验中，若１、２两只相同的小车所受的拉力分别为Ｆ1、Ｆ2，车中所放砝码的质量分别为m 1、m 2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为S 1、S 2，则在
实验误差允许的范围内，有（ ）
Ａ．当m 1=m 2、Ｆ1=2Ｆ2时，S 1=2S 2 Ｂ．当m 1=m 2、Ｆ1=2Ｆ2时，S 2=2S 1 Ｃ．当Ｆ1=Ｆ2、m 1=2m 2时，S 1=2S 2
Ｄ．当Ｆ1=Ｆ2、m 1=2m 2时，S 2=2S 1
二、计算论述题：（总计30分，请同学们认真写好必要的文字叙述和解题步骤）
5．(8分考查牛顿运动定律和运动学知识的运用和提取图象信息的能力)如图(a)所示，杂技演员在进行“顶杆”表演面时，用的是一根长直竹竿（假设不计其质量）。

演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零。

已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一力传感器，传感器显示人的肩部受到竹竿底部施加的压力变化情况如图(b)所示，取g=10m/s2。

求：
(1)杆上的人下滑过程中的最大速度；
(2)竹杆的长度．
图(b)
6．（10分考查运用牛顿定律解决临界问题的能力）一辆小车放在光滑水平地面上，小车质量M=3.5㎏，车厢顶部固定一轻质光滑的小滑轮，细绳ABC跨过滑轮一端与固定
于车厢底，另一端拴住一个质量m=0.5㎏的小球，绳AB段竖直，BC段与竖直方向的夹角为37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)．小球左端通过水平细绳拴接在车厢后壁，如图所示.现用力Ｆ＝40N推小车往右做匀加速运动，则绳子BC和CD对球的拉力分别为多少？（g=10m/s2）
B
C
D
7．（16分考查对运动情景和物理过程的分析及运用牛顿定律解题的能力）如图所示，在光滑水平面上，静止停放着小车B，它的质量m＝4kg。

而在B的左端有一个小滑块A，A的质量m A＝1kg，A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2，小车的长度为 ＝2m。

现用F＝14N的水平力向左拉小车，求3秒末小车的速度？（g取g=10m/s2）
C
B
D
牛顿运动定律二次过关检测答案
1.提示与答案：Ｄ 从车、球等构成的整体上看没有在竖直方向上存在加速度，故地面的
支持力等于整体的重力，与水平加速无关；隔离小球，小球往后摆至使绳子有一角度，如右图，则绳子的拉力T(T >mg)比原来竖直时(T=mg)增大了，故弹簧的弹力增大。

2. 提示与答案：ＡＢＣ 由牛顿第二定律，Ｆ－f ＝ma ，得a ＝m
f m F -
1
，由此看出：①
1/m 为斜率k ，由图(b)可得：m=1/k=2kg ；②在Ｆ≥7N 时，物体才具有加速度，并开始运动，取
F =7N,a =0.5m/s 2代入上式解得，滑动摩擦力f ＝6N ；③在Ｆ<7N 时，物体没有运动，故f ＝7N 为最大
静摩擦力。

3. 提示与答案：ＢＣ 由于上面弹簧的形变情况不明，需分两种情况讨论．
（1）上面的弹簧处于拉伸状态
设上、下两弹簧弹力分别为T 1、T 2，小球的受力情况如图．小球处于静止状态时， 则 mg=T 1+T 2． ①
拔去销钉M 的瞬间，上面弹簧中的力消失，由牛顿第二定律得
mg-T 2=ma ． ②
拔去销钉N 的瞬间，下面弹簧中的力消失，同理得
mg-T 1 =ma ′． ③
联立①～③式，解得a ′=g-a=10-12=-2m/s 2，负号说明方向竖直向上． （2）上面的弹簧处于压缩状态,此时小球的受力情况如图所示．同理可知： 球静止时：T 1+mg=T 2， ④ 拔去M 时：T 2 - mg =ma ， ⑤ 拔去N 时：T 1+mg=ma ″． ⑥
联立④～⑥式，解得a ″=a+g=（12+10）m ／s 2=22m ／s 2，方向竖直向下．
4. 提示与答案：Ａ 要整体全面分析问题，不然会错选Ｄ．
5.提示与答案：(1)该演员由静止开始先加速下滑（加速度为a 1）、后减速下滑（加速度为a 2）
2211t a t a v ==∆由图可知：t 1=1s ，t 2=2s 所以：a 1=2a 2
第1秒的动力学方程为：mg-180=ma 1 后2秒的动力学方程为：mg-360= -ma 2
联立上述三个方程，可得：m=30kg ，a 1=4m/s 2，a 2=-2m/s 2 (2)最大速度：Vmax=a 1t 1=4m/s
6. 提示与答案：假设用力Ｆ′推小车向右做匀加速运动，使绳CD 的拉
力刚好为零时，则小球只受两个力作用，如图所示．设小车加速度
为a 0，根据牛顿第二定律有：
mgtan37°=ma 0 解得：a 0 = gtan37°=7.5m/s 2
对整体，由牛顿第二定律有：Ｆ′＝(Ｍ＋m ）a 0 =30N
因题中Ｆ＝40N >Ｆ′，小球会向后＂摆＂至一角度后稳定下来，如右图所示，由此可知CD
绳变软，
m
没有力，BC 绳的拉力在变化，设为ＦT ′.
对整体，由牛顿第二定律有：a ＝Ｆ/(Ｍ＋m ）=10m/s 2 对小球，根据牛顿第二定律有：ＦT ′＝2
2)()(ma mg +=52N
方向与竖直方向成45°．
7. 12解：A 、B 两物体的受力分析如下图（a ）（b ）所示。

如果A 、B 间相对静止，则A 、B 的整体加速度为
2
/()14/(14) 2.8(/)A B a F m m m s =+=+=
则B 对A 至少要提供的摩擦力：1 2.8 2.8()BA A f m a N ==⨯= 而B 对A 可能提供的最大静摩擦力f 为：
0.2102()A A f m g N μ==⨯=
因
A B A f f <
故A 无法与B 保持相同的加速度，所以出现相对运动。

对于2:0.2102(/)A A
A
m g A a g m s m μμ===⨯=
对于2:()/(140.2110)/43(/)B B B a F m g m m s μ=-=-⨯⨯= 设经时间1t 后，A 会从B 右端脱B 。

2
11
12B S a t =
221
12
A S a t =
则12S S l -=时，A ，B 分离。

2211
112
2
B A a t a t l -=
12()
t s =
=
所以A 只在B 上经历2秒，2秒后B 只受水平拉力F 而前进，故A 、B 分离后，B 的加速度为：
1
2
/14/435(/)B B
a F m
m s ===
故3秒末B 的速度为：
11
32111()()32 3.5(32)9.5(/)B B B B B v v a t t a t a t t m s =+-=+-=⨯+⨯-=
图（b ）
A g 图（a ）。