2021届高考物理考前特训：牛顿运动定律 (解析版)

牛顿运动定律【原卷】

1.如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）（）

A.μ与a之间一定满足关系

a

g μ>

B.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为2v

g

μ

C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为

v g μ

D.黑色痕迹的长度为

22 22 v v

g a μ

-

2.如图所示，把一质量为m的物体用一水平方向的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上，物体与墙壁间动摩擦因数为μ，从t=0开始计时，静止释放此物体，则物体所受的摩擦力f、加速度a、速度v和位移x随t变化的关系正确的是图中的（）

A. B. C. D.

3．如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力为F f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f3；如图丁所示，若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3使其沿斜面下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f4。下列关于F f1、F f2、F f3和F f4大小及其关系式中正确的是（）

A．F f1≠0B．F f2＜F f3C．F f2＜F f4D．F f3＝F f4

4如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ，现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则下列选项中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线是（）

A. B. C. D.

5.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10m/s2，根据图象可求出（）

A.物体的初速率v0＝3m/s

B.物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.75

C.取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值x小＝1.44m

D.当某次θ＝300时，物体达到最大位移后将不会沿斜面下滑

6.为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：

A.实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，

另一端挂一质量为m＝0.5 kg的钩码.用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；

B.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示.

请回答下列问题：

（1）图乙中纸带的____端与滑块相连（选填“左”或“右”）.

（2）图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点计时器接频率为50 Hz 的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________ m／s2.

（3）不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________ kg（g取9.8 m／s2，结果保留3位有效数字）.

7.某实验小组设计了如下图（a）所示的实验装置，通过改变生蚝的的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a F

-图线，如图（b）示.

（1）图线__________是在轨道左侧抬高成斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）. （2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________ kg：滑块和轨道间的动摩擦因数μ=__________.

8.驾考需要考查坡道定点停车，过程如图所示，汽车从水平路段的A 点启动，匀加速行驶2s 到达斜坡底端B 点时速度为2m/s.接着汽车仍以2m/s 的速度匀速上坡，然后在恰当位置刹车，刚好停在C 点.已知汽车在斜坡上刹车的摩擦阻力恒为车重的0.2倍，斜坡倾角的正装值sin 0.3θ=，取重力加速度为210m/s .求 （1）A 、B 两点间距离；

（2）汽车开始刹车的位置到C 点的距离.

9.一个装有固定斜面的小车静止在动摩擦因数μ=0.5的水平地面上，小球通过轻质细绳与车顶相连，细绳与竖直方向的夹角为37°，斜面光滑，倾角也为37°，如图所示。已知小球的质量为m =1kg ，小车和斜面的总质量为M =4kg 。g 取

10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°

=0.8。求： （1）小车静止时小球受到的斜面对它的支持力的大小；

（2）现对小车施加一个水平向右的恒力F ，当F 多大时，小球恰好离开斜面？

10.如图所示，一个空中运动接力轨道竖直放置。倾斜光滑直轨道AB 与光滑圆弧轨道BPC 在B 点相切，AC 竖直，C 是圆的最高点，另一光滑圆弧轨道DQF

的圆心为O，F是圆的最低点，A、F两点在同一水平高度，AF=2l，并与顺时针转动的水平传送带平滑连接。已知AB长为l，与水平方向的夹角θ=37°。量

为m的物块a，以初始速度v0从A点开始沿轨道AB运动，已知

08

v gl

=。物块

a运动到C点后水平抛出，恰好无碰撞进入圆弧轨道DQF内侧继续运动，到F 点与另一静止的物块b发生弹性碰撞，物块b质量为2m，碰撞后，物块b通过传送带到达A点。两物块均可看做质点，两物块与传送带之间的动摩擦因数

μ=5

6

，不计空气阻力和所有轨道的摩擦，已知重力加速度为g，sinθ=0.6，cosθ=0.8

（1）求物块a在C点时对轨道的压力；

（2）求物块a、b碰撞后瞬间，物块b的速度；

（3）若物块b通过传送带后到达A点的速度也是

08

v gl

=。求传送带的长度取值范围。

11.如图所示，AB与CD是倾斜角为53°的两个对称的粗糙斜面，A与D，B与C 分别位于同一水平面上，两斜面与光滑圆弧轨道相切于B、C两点，E为轨道的最低点。A、B两点间的高度差为h=1.5m，圆弧轨道的半径R=0.5m，滑块P的质量m=2kg，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：