高考物理重庆力学知识点之牛顿运动定律图文解析

高考物理重庆力学知识点之牛顿运动定律图文解析
一、选择题
1．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50.0kg．若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg，则在这段时间内（重力加速度为g）（）
A．该同学所受的重力变小了
B．电梯一定在竖直向下运动
C．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D．电梯的加速度大小为0.2g，方向一定竖直向下
2．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（）
A．B．
C．D．
3．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示.取g＝10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为()
A．0.2,6N
B．0.1,6N
C．0.2,8N
D．0.1,8N
4．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（ ）
A ．物体处于超重状态时，其重力增加了
B ．物体处于完全失重状态时，其重力为零
C ．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了
D ．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化
5．如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图，则在上升过程中（ ）
A ．3s t =时，部件属于失重状态
B ．4s t =至 4.5s t =时，部件的速度在减小
C ．5s t =至11s t =时，部件的机械能守恒
D ．13s t =时，部件所受拉力小于重力
6．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；现将细绳剪断，将物块a 的加速度记为a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为∆x 1和∆x 2，重力加速度大小为g ，在剪断瞬间（ ）
A ．a 1=g
B ．a 1=3g
C ．∆x 1=3∆x 2
D ． ∆x 1=∆x 2
7．甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放．两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v−t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( )
A ．甲球质量大于乙球
B ．m 1/m 2=v 2/v 1
C ．释放瞬间甲球的加速度较大
D ．t 0时间内，两球下落的高度相等
8．跳水运动员从10m 高的跳台上腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中的上升过程和下落过程，以下说法正确的有（ ）
A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态
B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态
C ．上升过程和下落过程均处于超重状态
D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态
9．如图所示，传送带的水平部分长为L ，传动速率为v ，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间不可能是 ( )
A ．2L v v g μ+
B ．
L v C ．
2L g μ D ．2L v
10．如图所示为某一游戏的局部简化示意图．D 为弹射装置，AB 是长为21m 的水平轨道，倾斜直轨道BC 固定在竖直放置的半径为R =10m 的圆形支架上，B 为圆形的最低点，轨道AB 与BC 平滑连接，且在同一竖直平面内．某次游戏中，无动力小车在弹射装置D 的作用下，以v 0=10m/s 的速度滑上轨道AB ，并恰好能冲到轨道BC 的最高点．已知小车在轨道AB 上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道BC 光滑，则小车从A 到C 的运动时间是（ ）
A ．5s
B ．4.8s
C ．4.4s
D ．3s
11．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A 用细线悬挂于支架前
端，质量为m 的物块B 始终相对于小车静止在小车右端。

B 与小车平板间的动摩擦因数为μ。

若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B 产生的作用力的大小和方向为（重力加速度为g ）（ ）
A ．mg ，竖直向上
B ．mg 21μ+，斜向左上方
C ．mg tan θ，水平向右
D ．mg 21tan θ+，斜向右上方 12．起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力)，以下说法
正确的是( ) A ．当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
B ．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小
C ．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小
D ．若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力
13．如图所示，两个质量均为m 的物块A 和B 通过一轻弹簧连接在一起，并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A ，另一端固定在墙上，A 、B 与传送带间的动摩擦因数均为μ。

传送带沿顺时针方向匀速转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A 、B 的加速度大小分别为A a 和B a （弹簧在弹性限度内），重力加速度为g ，则（ ）
A ．A 2a g μ=，
B 0a =
B ．A 2a g μ=，B a g μ=
C ．A a g μ=，B 0a =
D ．A a g μ=，B a g μ=
14．如图所示，离地面高h 处有甲、乙两个小球，甲以初速度v 0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v 0沿倾角为45°的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则v 0的大小是（ ）
A gh
B gh
C 2gh
D ．2gh 15．如图所示，车沿水平地面做直线运动．一小球悬挂于车顶，悬线与竖直方向夹角为θ，放在车 厢后壁上的物体A ，质量为m ，恰与车厢相对静止．已知物体A 与车厢间动摩擦因数为μ，最 大静摩擦力等于滑动摩擦力．则下列关系式正确的是（ ）
A ．1tan θμ
= B ．tan θμ= C ．tan g
μ
θ= D ．tan g θμ
= 16．下列关于惯性的说法中正确的是（）
A ．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B ．物体只有受外力作用时才有惯性
C ．物体运动速度大时惯性大
D ．物体在任何情况下都有惯性
17．如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的 ( )
A ．OA 方向
B ．OB 方向
C ．OC 方向
D ．OD 方向 18．在空气阻力大小恒定的条件下，小球从空中下落，与水平地面相碰（碰撞时间极短）后弹到空中某一高度．以向下为正方向，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10 m/s 2，则以下结论正确的是（ ）
A ．小球弹起的最大高度为1.0m
B ．小球弹起的最大高度为0.45 m
C ．小球弹起到最大高度的时刻t 2=0.80 s
D ．空气阻力与重力的比值为1∶5
19．如图所示，平板车甲静止在光滑的水平面上，物体乙滑上甲后，因甲、乙间有摩擦，乙做减速运动，甲做加速运动，若甲的板面足够长，则甲的最大速度不可能出现于（ ）
A．乙的速度最小时B．甲、乙速度相等时
C．甲、乙相对静止时D．乙的速度为零时
20．如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()
A．等于零，对人不做功
B．水平向左，对人做负功
C．水平向右，对人做正功
D．沿斜面向上，对人做正功
21．如图所示，足够长的水平传送带以v0＝2 m/s的速率顺时针匀速运行．t＝0时，在最左端轻放一个小滑块，t＝2 s时，传送带突然制动停下．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g＝10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的v－t图象正确的是()
A．
B．
C．
D．
22．下列现象中哪个不是
．．由于惯性导致的是（）
A．奔跑的人绊到石头后会向前扑倒B．铅球出手后仍能继续前进
C．公交车突然启动时乘客会后仰D．短跑运动员比赛时穿跑鞋可提高成绩23．如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相
连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为2a 、1a ．重力加速度大小为g ．则有
A ．1a g =，2a g =
B ．10a =，2a g =
C ．10a =，2m M a g M +=
D ．1a g =，2m M a g M
+= 24．如图所示，质量为m 2的物块B 放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m 1的物块A ，A 通过跨过定滑轮的细线与质量为M 的物块C 连接，释放C ，A 和B 一起以加速度a 从静止开始运动，已知A 、B 间动摩擦因数为1μ，则细线中的拉力大小为
A ．Mg
B ．Mg+Ma
C ．()12m m a +
D ．111m a m g μ+
25．如图所示，用平行于光滑斜面的力F 拉着小车向上做匀速直线运动。

若之后力F 逐渐减小，则对物体在向上继续运动的过程中的描述正确的是（ ）
A ．物体的加速度减小
B ．物体的加速度增加
C ．物体的速度可能不变
D ．物体的速度增加
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一、选择题
1．D
解析：D
【解析】
【详解】
A 、同学在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而她的重力没有改变，故A 错误；
BD 、以竖直向下为正方向，有：mg-F=ma ，即50g-40g=50a ，解得a=0.2g ，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故B 错误，故D 正确； C 、对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故C 错误；
故选D ．
【点睛】
熟练超重和失重概念的理解及牛顿第二定律在超重和失重中的应用，不论处于超重还是失重状态，重力均不会变化．
2．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．因为μ>tanθ所以sin cos mg mg θμθ<，即物体冲到最高点速度为零且保持静止不再下滑，则可判断物体所做运动：先做减速运动最后静止在最高点，则选项A 正确，B 错误．
CD ．开始物体受滑动摩擦力大小为cos mg μθ方向沿斜面向下(负方向)，最后平衡摩擦力大小等于sin mg θ方向向上（正方向），选项CD 错误。

故选A 。

3．A
解析：A
【解析】
【详解】
减速运动过程根据牛顿第二定律得，摩擦力
222N 4N f ma =-=⨯=
动摩擦因数
0.2f mg
μ=
= 加速运动过程根据牛顿第二定律得 1F f ma -=
解得：
14216N
F f ma
=+=+⨯=
故A正确，BCD错误；
故选A。

4．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
重力=
G mg与质量和重力加速度有关，而质量是物体的固有属性，不会改变；同一位置处的重力加速度不会改变所以物体的重力不会因为超重和失重而发生变化，故D正确。

故选D。

5．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A．当3s
t=时，加速度向上，部件属于超重状态，故A错误；
B．当4s
t=至 4.5s
t=时，部件的加速度在减小，但始终大于零，部件仍处于加速状态，速度增大，故B错误；
C．5s
t=至11s
t=时，部件加速度为零，做匀速直线运动，部件的动能不变，但重力势能却不断增大，所以部件的机械能增大，机械能不守恒，故C错误；
D．13s
t=时，加速度向下，部件属于失重状态，部件所受拉力小于重力，故D正确。

故选D。

6．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
剪断细线之前，以bc物块为整体为研究对象
受力分析可知，轻弹簧S1弹力
12F mg =
剪断细线一瞬间，绳子拉力立刻消失，但轻弹簧S 1的弹力F 1没有发生变化，对物块a 进行受力分析，由牛顿第二定律可知：
11mg F ma '+=
11F F '=
解得：
13a g =
单独以c 为研究对象，得轻弹簧S 2的弹力：
2F =mg
S 1和S 2是完全相同的弹簧，结合胡克定律得：
1122
2x F x F ∆==∆ 即：
122x x ∆=∆
ACD 三项与计算不符，故本题选B 。

7．A
解析：A
【解析】
【详解】
两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时kv=mg ，因此最大速度与其
质量成正比，即v m ∝m ，1122
m
v m v =，由图象知v 1＞v 2，因此m 甲＞m 乙；故A 正确，B 错误．释放瞬间v=0，空气阻力f=0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g ．故C 错误；图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t 0时间内两球下落的高度不相等；故D 错误；故选A ．
8．D
解析：D
【解析】
【详解】
对于超重、失重和平衡状态的定义是：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下．如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g ．
综上可知上升和下降的过程中，都是只受到向下的重力的作用，加速度的大小为重力加速度g ；都处于完全失重状态.
A.描述与分析结果不相符；故A 错误.
B.描述与分析结果不相符；故B 错误.
C.描述与分析结果不相符；故C 错误.
D.描述与分析结果相符；故D 正确.
9．B
解析：B
【解析】
【详解】
①当木块一直做匀加速直线运动。

若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度还未达到v 。

根据牛顿第二定律得，
a=μg 。

根据212
L at =解得
t = 若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度刚好为v 。

根据
2
v L t = 解得
2L t v
= ②当木块先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动。

匀加速直线运动的时间
1v v t a g
μ=＝， 匀加速直线运动的位移
2
12v x g
μ= 则匀速直线运动的位移
2
212v x L x L g
μ=-=- 则匀速直线运动的时间
222x L v t v v g
μ=
-＝ 则总时间为 122L v t t t v g μ=+=
+。

A ．
2L v v g μ+，选项A 正确，不符合题意； B ．
L v ，选项B 错误，符合题意； C
C 正确，不符合题意；
D ．2L v
，选项D 正确，不符合题意； 10．A
解析：A
【解析】
【分析】
分两个阶段求解时间，水平阶段和斜面阶段，根据动能定理求出B 点的速度，然后根据运动学规律求解AB 段上的运动时间；在斜面阶段需要根据几何知识求解斜面的倾斜角，然后根据牛顿第二定律求解在斜面上的运动加速度，从而求解在斜面上的运动时间．
【详解】
设小车的质量为m ，小车在AB 段所匀减速直线运动，加速度
210.20.22/f mg a g m s m m
====，在AB 段，根据动能定理可得2201122
AB B fx mv mv -=-，解得4/B v m s =，故110432t s s -==； 小车在BC 段，根据机械能守恒可得212
B CD mv mgh =，解得0.8CD h m =，过圆形支架的圆心O 点作B
C 的垂线，根据几何知识可得12
BC BC CD
x R x h =，解得4BC x m =，1sin 5
CD BC h x θ==，故小车在BC 上运动的加速度为22sin 2/a g m s θ==，故小车在BC 段的运动时间为22422B v t s s a =
==，所以小车运动的总时间为125t t t s +==，A 正确．
【点睛】
本题的难点在于求解斜面上运动的加速度，本题再次一次提现了数物相结合的原则，在分析物理时涉及几何问题，一定要动手画画图像．
11．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
以A 为研究对象，分析受力如图：
根据牛顿第二定律得
tan A A m g m a θ=
解得
tan a g θ=
方向水平向右。

小车对B 的摩擦力为
tan f ma mg θ==
方向水平向右
小车对B 的支持力大小为
N =mg
方向竖直向上
则小车对物块B 产生的作用力的大小为
F ==方向斜向右上方
选项D 正确，ABC 错误。

故选D 。

12．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是作用力和反作用力，故A 错误；无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力总是作用力和反作用力，故它们大小相等，选项B 正确；当货物减速上升时，加速度向下，绳子对货物的拉力大小一定小于货物的重力大小，此时货物处于失重状态，选项C 错误；若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定等于货物的重力，故D 错误．
13．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
突然剪断轻绳的瞬间，B 在水平方向上受到的弹簧拉力和滑动摩擦力没有变，B 所受的合外力仍等于0，所以B 0a =，A 、B 和弹簧看成整体，则轻绳拉力2F mg μ=，绳子剪断瞬间，A 的合外力
2F F mg ma μ===合
所以
A 2a g μ=
故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

14．A
解析：A
【解析】
【详解】
平抛运动的时间为：t =；
乙在斜面下滑的加速度为：45452
mgsin a gsin g m ︒=︒＝＝ ．
根据2012v t at +＝ ，代入数据得0v = ．故A 正确，BCD 错误．故选A ．
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解．15．A
解析：A
【解析】
【分析】
物体A跟车箱相对静止，小球、物体A和车厢具有相同的加速度，隔离对小球分析，由牛顿第二定律求出加速度的大小和方向，再对A运用牛顿第二定律求出摩擦力的大小；则可求得动摩擦因数．
【详解】
小球所受的合力应水平向右，则加速度
F mgtan
a gtan
m m
θ
θ
===；A与小球具有相同的
加速度，则A所受的压力N=ma=mgtanθ，方向向右。

由滑动摩擦力公式可知，f=μN=mg；
联立解得：tanθ=1
μ；故选A。

【点睛】
解决本题的关键知道球、物体A与车厢具有相同的加速度，要灵活选择研究对象，通过牛顿第二定律进行求解．
16．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
因为一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，不会因为外界因素的变化而变化，与物体是否运动、是否受力都没有任何关系．所以此A、B、C选项均错误．正确选项为D．17．D
解析：D
【解析】
试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向，D正确
考点：考查了牛顿第二定律
【名师点睛】根据牛顿第二定律F ma
=可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．
18．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
小球下落过程中有1440.55v a g t ∆===∆，1mg f ma -=解得115f mg ma mg =-= 故1 5
f m
g =，故D 正确；在小球弹起过程中有2mg f ma +=，解得2212/a m s ，故小球上升的时间310.25124
t s ∆===，故210.75t t t s =+∆=，故C 错误；根据图象可知小球弹起的最大高度130.250.3752h m =⨯⨯
=，AB 错误； 19．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意，甲、乙两物体竖直方向所受的重力与弹力都平衡。

乙物体受到水平向左的滑动摩擦力而做匀减速运动，甲物体受到水平向右的滑动摩擦力而做匀加速运动，当两者速度相等时，一起做匀速运动，此时甲物体达到最大速度，乙物体达到最小速度，故ABC 不符合题意，D 符合题意。

故选D 。

20．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
人的加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的脚所受的静摩擦力水平向右，摩擦力的方向与位移方向成锐角，则静摩擦力做正功。

故选Ｃ。

21．B
解析：B
【解析】
【详解】
刚被放在传送带上时，滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，
，滑块运动到与传送带速度相同需要的时间
，然后随传送带一起匀速运动的时间
，当传送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止，
，运动的时间
，B 正确． 22．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．奔跑的人绊到石头后会向前扑倒是因为人的上半身有保持原来运动状态不变的性质，是由于惯性的作用，故选项A 不符合题意；
B ．铅球出手后仍能继续前进，因为任何物体都有惯性，所以当铅球离开手后，由于惯性会继续向前飞行，故选项B 不符合题意；
C ．汽车突然启动时，人的下半身随着汽车一起运动，而上半身由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以会向后仰，故选项C 不符合题意；
D ．田径比赛中，运动员穿跑鞋是为了增大摩擦力，故D 符合题意．
故选D 。

23．C
解析：C
【解析】
试题分析：在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变．对1物体受重力和支持力，有：
mg=F ，a 1=0．对2物体受重力和弹簧的向下的压力，根据牛顿第二定律有：
2F Mg M m a g M M
++=
＝，故C 正确．故选C ． 考点：牛顿第二定律 【名师点睛】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力；弹簧的弹力通常来不及变化，为延时力，轻绳的弹力为瞬时力，绳子断开即消失． 24．C
解析：C
【解析】
【分析】
此题是牛顿第二定律的应用习题，选择研究对象,根据牛顿第二定律列得方程联立求解.
【详解】
对AB 的整体，根据牛顿第二定律12()T m m a =+ ，选项C 正确；对C ：
Mg T Ma -= ，解得：T Mg Ma =-，选项AB 错误；对物体A ：1T f m a -= ，则1T m a f =+ ，因f 为静摩擦力，故不一定等于μ1m 1g ，选项D 错误；故选C.
25．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．当F 减小，小车的加速度为
sin mg F a m
θ-= 方向沿斜面向下。

加速度随F 的减小而增大。

选项A 错误，B 正确；
CD ．小车速度沿斜面向上，加速度方向沿斜面向下，所以小车速度逐渐减小，选项CD 错误。

故选B 。