3.4.1B动力学：试卷：综合测试

牛顿定律 综合测试一、选择题1．湖北省众望高中2010届高三周练弹簧秤挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg 的物体．当升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数始终是16N ．如果从升降机的速度为3m/s 时开始计时，则经过1s ，升降机的位移可能是（g 取10m/s 2） ( ) A ．2m B ．3mC ．4mD ．8m2.上海市建平中学2010届高三摸底测试马水平方向拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有 ( )A 、马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力B 、马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力C 、马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力D 、马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力3. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图a 所示，水平面上质量相等的两木块A 、B ，用以轻弹簧相连接，这个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F 拉动木块A ，使木块A 向上做匀加速直线运动（如图b ），研究从力F 刚作用在木块A 瞬间到木块B 刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A 的起点位置为座标原点．则下面图中能正确表示力F 和木块A 的位移x 之间关系的图是 （ ）4．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图1所示是一种汽车安全带控制装置的示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是（ ） A ．向右行驶、突然刹车 B ．向左行驶、突然刹车 C ．向左行驶、匀速直线运动 D ．向右行驶、匀速直线运动5．湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考右图为某次实验中拍摄到的小滑块在粗糙水平面上滑动时的闪光照片。

已知闪光频率为每秒l0次。

当地重力加速度值为9.8m/s 2，根据照片的比例得到滑块的位移数据为AB ＝图1a 图b 图A.xC.D.xB.xA ．0.01B ．0.05C ．0.10D ．0.206. 上海市建平中学2010届高三摸底测试下列实例属于超重现象的是( ) A 、汽车驶过拱形桥顶端 B 、荡秋千的小孩通过最低点C 、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D 、火箭点火后加速升空7．湖北省众望高中2010届高三周练在平直路上行驶的一节车厢内，用细线悬挂着一个小球，细线与竖直方向的夹角为θ，水平地板上的O 点在小球的正下方，如图。

当细线被烧断，小球落在地板上的P 点，（ ） A. P 与O 重合 B. 当车向右运动时P 在O 点的右侧 C. 当车向右运动时P 在O 点的左侧 D. 当车向左运动时P 在O 点的左侧8．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图4所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB 、BC 两段，且2AB =BC ．小物块P （可视为质点）与AB 、BC 两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2．已知P 由静止开始从A 点释放，恰好能滑动到C 点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是（ ） A ．tan θ=μ1+2μ23 B ．tan θ=2μ1+μ23 C ．tan θ=2μ1－μ2 D ．tan θ=2μ2－μ19．湖北省众望高中2010届高三周练如图所示，质量相同的木块A 、B 用轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始时两木块静止且弹簧处于原长状态。

现用水平恒力F 推木块A ，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中： ( ) A ．两木块速度相同时，加速度a A < a B B ．两木块加速度相同时，速度v A >v B C ．B 的加速度一直在增大 D ．A 的加速度先减小后增大10. 上海市建平中学2010届高三摸底测试在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为m 的软木塞，如图所示．当电梯由静止开始匀加速下降（g ＞a ）时，轻弹簧的长度将发生怎样的变化( ) A 、伸长量增加 B 、 伸长量减小 C 、伸长量保持不变 D 、由伸长变为压缩图411．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg 的重物，重物静止于地面上，有一质量为10Kg 的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮磨擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g 取10m/s 2） （ ） A ．25m/s 2B ．10 m/s 2C ．5 m/s 2D ．15 m/s 212．江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M 1和M 2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。

开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F 1、F 2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v 1和v 2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是 ( ) A ．若F 1＝F 2，M 1＞M 2，则v 1＞v 2 B ．若F 1＝F 2，M 1＜M 2，则v 1＞v 2 C ．若F 1＞F 2，M 1＝M 2，则v 1＞v 2 D ．若F 1＜F 2，M 1＝M 2，则v 1＞v 213. 上海市建平中学2010届高三摸底测试如图所示，在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m 的物体，它受到沿斜面方向的力F 的作用。

力F 可按图（a ）、（b ）（c ）、（d ）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F 与mg 的比值，力沿斜面向上为正）。

已知此物体在t =0时速度为零，若用v 1、v 2 、v 3 、v 4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是（ ）A 、v 1B 、v 2C 、v 3D 、v 414．上海市建平中学2010届高三摸底测试如图，圆环质量为M ，经过环心的竖直钢丝AB 上套有一质量为m 的球，今将小球沿钢丝AB 以初速v o 竖直向上抛出。

致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为 。

小球能上升的最大高度为 。

（设AB 钢丝足够长，小球不能达到A 点）15.湖北省众望高中2010届高三周练一水平的浅色长传送带上放置一煤块（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 0开始运动，当其速度达到v 0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。

求此黑色痕迹的长度。

16．湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图9所示，质量为m =lkg 的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向的夹角为θ=30°，球恰好能在杆上匀速滑动．若球受到一大小为F =20N 的水平推力作用，可使小球沿杆向上加速滑动（g 取10m/s 2），求： （1）小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小； （2）小球沿杆向上加速滑动的加速度大小．17．河南省武陟一中2010届高三第一次月考一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v 0 = 12 m/s 的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。

某时刻，车厢脱落，并以大小为a = 2 m/s 2的加速度减速滑行。

在车厢脱落t = 3s 后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。

假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。

图918．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图所示，质量M = 0 . 1 kg 的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ＝37°，球与杆间的动摩擦因数μ＝0 . 5 。

小球受到竖直向上的恒定拉力F＝1 . 2N 后，由静止开始沿杆斜向上做匀加速直线运动。

（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g 取10m/s2）求:（1）斜杆对小球的滑动摩擦力的大小；（2）小球的加速度；（3）最初2s 内小球的位移。

参考答案1 AC2 C3 A4 A5 C6 BD7 CD8 A9 ABC 10 B 11 C 12 BD 13 C 14答案：（M+m ）g/m;mv 02/2（M+m ）g.15解：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0。

根据牛顿定律，可得 a=μg设经历时间t ，传送带由静止开始加速到速度等于v 0，煤块则由静止加速到v ，有 v 0=a 0t v=at由于a<a 0，故v<v 0，煤块继续受到滑动摩擦力的作用。

再经过时间t'，煤块的速度由v 增加到v 0，有 v=v+at' 此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。

设在煤块的速度从0增加到v 0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s 0和s ，有 s 0=12 a 0t 2+v 0t' s=v 022a传送带上留下的黑色痕迹的长度 l =s 0－s 由以上各式得l =v 02(a 0－μg)2μa 0g16答案：（1）33；（2）1.55m/s 2． 解析：（1）（4分）对小球受力分析，由平衡条件可知： 平行于杆方向：mg sin θ=f 1………………①y 轴方向：N 1=mg cos θ………………② （1分） f 1=μN 1………………③ （1分） 解得小球与斜杆间的动摩擦因数μ=tan30°=33………④ （2分） （2）（4分）水平推力作用后，由牛顿第二定律：F cos θ－mg sin θ－f 2=ma ………………⑤ （1分） f 2=μN 2=μ(F sin θ+mg cos θ) ……………⑥ （1分） 解得小球沿杆向上加速滑动的加速度：a =3320－10=1.55m/s 2． （2分） 17解：设卡车的质量为M ，车所受阻力与车重之比为 ；刹车前卡车牵引力的大小为F ， 卡车刹车前后加速度的大小分别为1a 和2a 。

重力加速度大小为g 。

由牛顿第二定律有1220 3 f Mg F Mg Ma Mg Ma Mg Ma μμμμ-=-===①②③④设车厢脱落后，3t s =内卡车行驶的路程为1s ，末速度为1v ，根据运动学公式有210112s v t a t =+ ⑤101v v a t =+ ⑥21222v a s = ⑦式中，2s 是卡车在刹车后减速行驶的路程。

设车厢脱落后滑行的路程为,s ，有202v as = ⑧卡车和车厢都停下来后相距12s s s s ∆=+- ⑨由①至⑨式得200242333v s v t at a ∆=-++ ○10 带入题给数据得36s m ∆= ○11 18解：（1）小球受力如右图所示，在垂直于斜面的方向上，有Fcosθ－mgcosθ－N=0f=μN ＝0.08N（2）由牛顿第二定律，在沿斜面方向上，有Fsinθ－mgsinθ－f=ma 解得a=0.4m/s 2（3）小球在最初的2s 内的位移为s=12 at 2=0.8m。