(通用版)2017届高三物理二轮复习 课前诊断-牛顿运动定律

课前诊断——牛顿运动定律

1.[(多选)(2016·全国乙卷)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( )

A ．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同

B ．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直

C ．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同

D ．质点单位时间内速率的变化量总是不变

解析：选BC 质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0，当对其施加一恒力后，恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能做直线运动，也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，选项B 、C 正确。

2．[考查牛顿第二定律在瞬时问题中的应用]

(多选)(2015·海南高考)如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ，整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a 的加速度的大小记为a 1，S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2，重力加速度大小为g 。在剪断的瞬间( )

A ．a 1＝3g

B ．a 1＝0

C ．Δl 1＝2Δl 2

D ．Δl 1＝Δl 2 解析：选AC 设物体的质量为m ，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细线的瞬间a 受到重力和弹簧S 1的拉力F T1，剪断前对b 、c 和弹簧组成的整体分析可知F T1＝2mg ，故a 受到的合力F ＝mg ＋F T1＝mg ＋2mg ＝3mg ，故加速度a 1＝F m

＝3g ，A 正确，B 错误；设弹簧S 2的拉力为F T2，则F T2＝mg ，根据胡克定律F ＝k Δx 可得Δl 1＝2Δl 2，C 正确，D 错误。

3．[考查已知运动求受力问题]

粗糙的地面上放着一个质量M ＝1.5 kg 的斜面体，斜面部分光滑，

底面与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，倾角θ＝37°，在固定在斜面的

挡板上用轻质弹簧连接一质量m ＝0.5 kg 的小球，弹簧劲度系数k ＝200

N/m ，现给斜面体施加一水平向右为F 的恒力作用，使整体向右以a ＝1 m/s 2匀加速运动。已知sin 37°＝0.6、cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2。

(1)求F 的大小；

(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小。

解析：(1)整体以a 匀加速向右运动，对整体应用牛顿第二定律：

F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，得F＝6 N。

(2)设弹簧的形变量为x，斜面对小球的支持力为F N

对小球受力分析：

在水平方向：kx cos θ－F N sin θ＝ma

在竖直方向：kx sin θ＋F N cos θ＝mg

解得：x＝0.017 m

F N＝3.7 N。

答案：(1)6 N (2)0.017 m 3.7 N

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(多选)(2015·江苏高考)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力( )

A．t＝2 s时最大B．t＝2 s时最小

C．t＝8.5 s时最大D．t＝8.5 s时最小

解析：选AD 人受重力mg和支持力F N的作用，由牛顿第二定律得F N－mg＝ma。由牛顿第三定律得人对地板的压力F N′＝F N＝mg＋ma。当t＝2 s时a有最大值，F N′最大；当t＝8.5 s时，a有最小值，F N′最小，选项A、D正确。

5．[考查牛顿第二定律与v­t图像的综合应用]

(多选)(2016·青岛联考)如图甲所示，质量为M＝2 kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板。物块和木板的速度—时间图像如图乙所示，g＝10 m/s2，结合图像，下列说法正确的是( )

A．可求得物块在前2 s内的位移x＝5 m

B．可求得物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1

C．可求得物块的质量m＝2 kg

D．可求得木板的长度L＝2 m

解析：选AC 物块在前2 s 内的位移x ＝(4＋22

×1＋2×1)m＝5 m ，A 正确；由运动学图像知，两物体加速度大小相同，设为a ，则有μmg ＝ma ＝Ma ，则m ＝M ＝2 kg ，C 正确；由图像求得a ＝2 m/s 2

，则μg ＝2，μ＝0.2，B 错；由于物块与木板达到共同速度时不清楚二者的相对位置关系，故无法求出木板的长度，D 错。

6．[考查牛顿第二定律与其他图像的综合应用]

(多选)(2016·江西省红色七校二模)如图甲所示，物块的质量m ＝1 kg ，初速度v 0＝10 m/s ，在一水平向左的恒力F 作用下从O 点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F 突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g ＝10 m/s 2。下列选项中正确的是( )

A ．0～5 s 内物块做匀减速运动

B ．在t ＝1 s 时刻，恒力F 反向

C ．恒力F 大小为10 N

D ．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3

解析：选BD 物体匀减速直线运动的加速度大小为：

a 1＝v 22x 1＝10010

m/s 2＝10 m/s 2 匀加速直线运动的加速度大小为：

a 2＝v ′22x 2＝642×8

m/s 2＝4 m/s 2 根据牛顿第二定律得：F ＋f ＝ma 1，F －f ＝ma 2

联立两式解得：F ＝7 N ，f ＝3 N

则动摩擦因数为：μ＝f mg ＝310

＝0.3 物体匀减速直线运动的时间为：

t 1＝v a 1＝1010

s ＝1 s 。即在0～1 s 内做匀减速直线运动，1 s 后恒力F 反向，做匀加速直线运动。故B 、D 正确，A 、C 错误。

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