2019高考物理总复习(教科版)试题：第三章牛顿运动定律综合检测 Word版含解析

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2019高考物理一轮复习学案：第三章牛顿运动定律 Word版含答案

第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律__牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。

(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来，是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。

(×)(3)运动的物体惯性大，静止的物体惯性小。

(×)(4)物体的惯性越大，运动状态越难改变。

(√)(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。

(×)(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。

(√)(1)伽利略利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。

(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。

突破点(一) 牛顿第一定律的理解1．对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念：牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。

(2)揭示力的本质：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。

2．惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。

(2)物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。

惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态容易改变。

3．与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律。

[题点全练]1．(2018·三明检测)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。

在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法。

理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，如图所示。

①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动。

教科版必修1高中物理第三章牛顿运动定律单元检测卷

第三章牛顿运动定律(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分)1．对下列现象解释正确的是( )A．在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是物体运动的原因B．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D．质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大，惯性也就大的缘故2．下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是( )A．物体所受的合力不为零时，其速度不可能为零B．物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向C．物体所受的合力与物体运动速度无直接联系D．物体所受的合力不为零，则加速度一定不为零3. 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验：用一辆电动玩具汽车拖动另一辆无动力的玩具汽车，在两车挂接处装上传感器探头，并把它们的挂钩连在一起．当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时，可以在显示器屏幕上出现相互作用力随时间变化的图像，如图1所示，观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论，其中正确的是( )图1A．作用力与反作用力的大小时刻相等B．作用力与反作用力作用在同一物体上C．作用力消失后反作用力可以慢慢消失D．作用力与反作用力方向相同4．在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一质量为m的人，下列说法中正确的是( ) A．此人对地板的压力大小为m(g＋a)B．此人对地板的压力大小为m(g－a)C．此人受到的重力大小为m(g＋a)D．此人受到的合力大小为m(g－a)5．下列说法正确的是( )A．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力B．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力C．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力D．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的6. 如图2所示，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a1、a2.重力加速度大小为g.则有( )图2A ．a 1＝0，a 2＝gB ．a 1＝g ，a 2＝gC ．a 1＝0，a 1＝m ＋MMgD ．a 1＝g ，a 2＝m ＋MMg7. 在小车中的悬线上挂一个小球，实验表明，当小球随小车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图3所示．若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M ，则关于小车的运动情况和物体M 的受力情况，以下分析正确的是( )图3A ．小车一定向右做加速运动B ．小车一定向左做加速运动C ．M 除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用D ．M 除受到重力、底板的支持力作用处，还可能受到向左的摩擦力作用8．一个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t ，速度变为v ，如果要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是( )A ．将水平恒力增加到2F ，其他条件不变B ．将物体质量减小一半，其他条件不变C ．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D ．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变9. 一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图4所示状态．设斜面对小球的支持力为N ，细绳对小球的拉力为T ，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是( )图4A ．若小车向左运动，N 可能为零B ．若小车向左运动，T 可能为零C ．若小车向右运动，N 不可能为零D ．若小车向右运动，T 不可能为零10. 如图5所示，A 、B 两条直线是在A 、B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A和m B 的物体，实验得出的两个加速度a 与力F 的关系图线，由图分析可知( )图5A ．两地重力加速度是g A >gB B ．m A <m BC ．两地重力加速度是g A ＝g BD ．m A >m B11．(8分) 有一个同学用如下方法测定动摩擦因数μ，如图6所示，物块m与斜面AB 和平面BD都是由同种材料做成的，斜面长为L1，A点距平面高为h，BD是一足够长的平面，现让m从A处由静止开始滑下，达到B点后顺利进入水平面，最后停止在水平面上，经多次实验，测出物块m静止点的平均位置在C处，并测得BC＝L2，通过以上数据可求得物块与水平面间的动摩擦因数μ＝____________.图612．(8分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图7甲所示．图7(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝______m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表：(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因．三、计算题(本题共4个小题，满分44分)13．(10分)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝．假如未来的某天你乘坐“神舟n号”飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6 000 m的高空静止下落，可以获得持续的25 s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验．已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，试求：(1)飞船在失重状态下的加速度；(2)飞船在微重力状态中下落的距离．14．(10分)某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m＝80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t＝5 s 内沿斜面滑下的位移x＝50 m．(不计空气阻力，取g＝10 m/s2，结果保留2位有效数字)问：(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？15. (12分)如图8所示，放在水平面上的物体质量m＝2 kg，受到一个斜向下的与水平方向成θ＝37°角的推力F＝10 N的作用，从静止开始运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.问：图8(1)物体10 s末的速度是多大？物体10 s内的位移是多少？(2)若10 s末撤去推力，物体在水平面上运动的总位移是多少？16. (12分)物体静止在一水平面上，它的质量为m ，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用平行于水平面的力F 拉物体，得到加速度a 和拉力F 的关系图像如图9所示．图9(1)根据图像可以求出物体的质量m .王敏同学分析的过程是：从图像中得到F ＝12 N 时，物体的加速度a ＝4 m/s 2，根据牛顿第二定律F ＝ma ，求得质量m ＝3 kg.请判断王敏同学的分析过程是否正确，并分析原因；若不正确，请给出正确的结果．(2)根据图像计算物体与水平面之间的动摩擦因数μ的数值．(g ＝10 m/s 2)第三章牛顿运动定律答案1．D2．CD [本题考查物体所受的合力、加速度和速度的关系，同时理解掌握牛顿第二定律F ＝ma .当物体所受合力不为零时，加速度一定不为零；但在某一时刻瞬时速度可能为零，所以选项D 是对的，A 是错的．物体所受合力的方向就是加速度的方向，但不一定是速度的方向(运动的方向)，合力与运动速度无直接联系．所以选项B 是错误的，C 是对的．]3．A 4.A5．D [起重机钢索对货物的拉力和货物对钢索的拉力、子弹对木块的力与木块对子弹的力、大人对小孩的撞击力与小孩对大人的撞击力、图钉对木板的力和木板对图钉的力都是作用力和反作用力；作用力与反作用力总是大小相等的，故A 、B 、C 选项不正确，D 选项正确．]6．C [木板未抽出时，木块1受重力和弹簧弹力两个力并且处于平衡状态，弹簧弹力大小等于木块1的重力，N ＝mg ；木块2受重力、弹簧向下的压力和木板的支持力作用，由平衡条件可知，木板对木块2的支持力等于两木块的总重力．撤去木板瞬间，弹簧形变量不变，故产生的弹力不变，因此木块1所受重力和弹簧弹力均不变，故木块1仍处于平衡状态，即加速度a 1＝0，B 、D 错误；而木块2不再受木板支持力作用，只受重力和弹簧弹力作用，N ＋Mg ＝Ma 2，解得a 2＝M ＋mMg ，C 正确．]7．C [对小球进行受力分析可知，小球有水平向右的加速度，但小车的初速度可能向右也可能向左，所以小车的具体运动情况不能确定；M 和小球、小车都保持相对静止，也有向右的加速度，根据牛顿运动定律可以分析，物体M 一定受到向右的摩擦力作用．]8．D [由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，所以a ＝F m－μg ，对比A 、B 、C 三项，均不能满足要求，故选项A 、B 、C 均错，由v ＝at 可得选项D 对．] 9．AB [本题考查牛顿运动定律，对小球受力分析，当N 为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可以向右加速运动或向左减速运动，A 对、C 错；当T 为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，B 对，D 错．]10．BC11.hL 21－h 2＋L 212．(1)0.16(0.15也可) (2)如图所示(3)未计入砝码盘的重力解析本题主要考查“探究加速度与力、质量的关系”这一探究性实验，题中用到的知识点有纸带的处理、表格数据的处理以及图像问题．意在考查考生对实验的探究能力．以及熟练运用学过知识处理问题、分析问题的能力及绘图的能力，根据Δx ＝aT 2可计算小车的加速度，a ＝0.16 m/s 2，运用表格中绘出的数据可绘出图像，图像不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力．13．(1)9.6 m/s 2(2)3 000 m解析 (1)设飞船在失重的状态下的加速度为a ，由牛顿第二定律得 mg －f ＝ma 又f ＝0.04mg即mg －0.04mg ＝ma解得a ＝9.6 m/s 2(2)由x ＝12at 2得x ＝12×9.6×252 m ＝3 000 m. 14．(1)80 N (2)0.12解析 (1)由位移公式x ＝12at 2沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mg sin θ－f ＝ma ，联立并代入数值后，得f ＝m (g sin θ－2xt2)＝80 N(2)在垂直斜面方向上， N －mg cos θ＝0，又f ＝μN联立并代入数值后，得μ＝fmg cos θ＝2330＝0.12.15．(1)7.5 m/s 37.5 m (2)48.75 m解析 (1)物体在F 的作用下做匀加速运动，设加速度为a 1F cos 37°－f ＝ma 1， N －F sin 37°＝mg ， f ＝μN ，联立并代入数据解得 a 1＝0.75 m/s 2.此时速度v ＝a 1t ＝0.75×10 m/s ＝7.5 m/s ，加速位移x 1＝12a 1t 2＝12×0.75×100 m＝37.5 m.(2)F 撤去后物体做匀减速运动，设加速度为a 2，μmg ＝ma 2，a 2＝μg ＝2.5 m/s 2，减速位移x 2＝0－v 2－2a 2＝－7.5×7.5－2×2.5m ＝11.25 m ，所以总位移x ＝x 1＋x 2＝48.75 m. 16．(1)见解析 (2)0.2解析 (1)王敏同学的分析和解答是错误的，王敏错在把水平力F 当作合外力．正确的求解过程是：由图像可知，物体在水平方向受拉力F ＝12 N 时，物体的加速度a ＝4 m/s 2，摩擦力的大小f ＝4 N ，由牛顿第二定律F 合＝ma ，得m ＝F －f a ＝12－44kg ＝2 kg(2)因为f ＝4 N ，f ＝μN ，N ＝mg ＝20 N.所以μ＝f N＝0.2.。

高中物理第三章牛顿运动定律章末过关检测业(含解析)教科版必修1

高中物理第三章牛顿运动定律章末过关检测业（含解析）教科版必修1章末过关检测(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题共8小题，1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题，每小题6分，共48分)1．关于力、运动状态及惯性，下列说法正确的是( )A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B．一个运动的物体，如果不再受力，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C．伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去D．车速越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大解析：伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A错误．一个运动的物体，它总会逐渐停下来，是因为物体受到了摩擦力，如果不受力，物体会永远运动下去，故B错误．伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，故C正确．惯性只与质量有关，与速度无关，故D错误．答案：C2．如图所示，小明在做双脚跳台阶的健身运动，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )A．小明在下降过程中(未着地)处于失重状态B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态C．小明落地时地面对他的支持力小于他的重力D．起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力解析：超重还是失重要看加速度方向，若加速度方向向上即为超重，若加速度方向向下即为失重．小明在下降过程中因加速度向下，故失重，A正确；起跳以后的上升过程中加速度也向下，也是失重，B错误；小明落地时因减速下降，加速度向上，所以是超重，地面对他的支持力大于他的重力，C错误；起跳过程中地面对小明的作用力与他对地面的作用力是一对作用力与反作用力，不是同一个力，D错误．答案：A3．如图所示，BC为固定在小车上的水平横杆，质量为M的物块穿在杆上，靠摩擦力保持相对静止，物块通过轻细线悬吊着一个质量为m的小铁球，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而物块、小铁球均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ.小车的加速度逐渐增大，物块始终和小车保持相对静止，当加速度增大到2a时( )A．横杆对物块的摩擦力增大到原来的2倍B．横杆对物块的弹力变大C．细线与竖直方向的夹角增大到原来的2倍D．细线的拉力增大到原来的2倍解析：取物块和小铁球为一整体，进行受力分析，竖直方向上横杆对整体的支持力和整体所受的重力平衡，有N＝(M＋m)g，水平方向上，根据牛顿第二定律有f＝(M＋m)a，其中f表示横杆对物块的摩擦力，当加速度增大到2a后，横杆对物块的支持力保持不变，而横杆对物块的摩擦力增大到原来的2倍，选项A正确，B错误；隔离小铁球，以小铁球为研究对象，细线拉力的竖直分力与小铁球所受的重力平衡，细线拉力的水平力使小铁球产生加速度，当加速度增大到2a时，拉力的竖直分力不变，水平分力变为原来的2倍，故选项C、D错误．答案：A4．某人在地面上用体重计称得其体重为490 N．他将体重计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内体重计的示数如图所示，则电梯运行的vt图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )解析：t0～t1时间段内，人失重，应向上减速或向下加速，B、C错；t1～t2时间段内，人匀速或静止；t 2～t 3时间段内，人超重，应向上加速或向下减速，A 对，D 错．答案：A5．如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( ) A ．0 B.233g C ．gD.33g 解析：未撤离木板时，小球受重力G 、弹簧的拉力F 和木板的弹力N 的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为233mg .在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G 、弹簧的拉力F ，合力与木板提供的弹力大小相等，方向相反，故可知加速度的大小为233g ，由此可知B 正确．答案：B6．如图所示，中国三一重工的一台62米长的泵车，参与某次消防救火冷却作业，对泵车在水平面路面上以加速度a 做匀加速运动的过程，下列分析正确的是( )A ．泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力B ．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的摩擦力C ．开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性D ．若泵车发动机的牵引力增为原来的2倍时，泵车的加速度将大于2a解析：泵车受到的重力和泵车对地面的压力的受力物体不同，不可能是一对平衡力，故A 错误；轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加摩擦力，故B 正确；惯性的量度是质量，系安全带不会改变司机的质量，故C 错误；牵引力增为原来的2倍，阻力不变，所以加速度大于2a ，故D 正确．答案：BD7．如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m 和m 0的两物体用细绳连接，在m 0上施加一水平恒力F ，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是( )A．地面光滑时，绳子拉力大小等于mFm0＋mB．地面不光滑时，绳子拉力大小等于mFm0＋mC．地面不光滑时，绳子拉力大于mF m0＋mD．地面不光滑时，绳子拉力小于mF m0＋m解析：地面光滑时，将两物体看成一个整体，则由牛顿第二定律可得：F＝(m＋m0)a，对m分析可得：T＝ma，联立解得：T＝mFm＋m0；当地面不光滑时，将两者看成一个整体，可得F－μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a，对m分析可得：T－μmg＝ma，联立可得T＝mFm＋m0，故A、B正确．答案：AB8．如图所示为运送粮袋的传送装置，已知A、B间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋轻放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，以下说法正确的是( )A．粮袋到达B点的速度可能大于、可能相等或小于vB．粮袋开始运动的加速度为g(sin θ－μcos θ)，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动C．若μ＜tan θ，则粮袋从A到B一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a＞g sin θ解析：粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确．粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmg cos θ，根据牛顿第二定律得，加速度a＝g(sin θ＋μcos θ)，故B错误．若μ＜tan θ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以g(sin θ＋μcos θ)的加速度匀加速；也可能先以g(sin θ＋μcos θ)的加速度匀加速，后以g(sin θ－μcos θ)的加速度匀加速，故C正确．由以上分析可知，粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动，故D错误．答案：AC二、非选择题(本题共4小题，共52分)9．(12分)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线P 、Q ，并测出其间距d .开始时将木块置于P 处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F 0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F ，然后释放木块，并用秒表记下木块从P 运动到Q 处的时间t .(1)木块的加速度可以用d 和t 表示为a ＝________.(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a 与弹簧秤示数F 的关系．下图中能表示该同学实验结果的是________．(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________． A ．可以改变滑动摩擦力的大小 B ．可以更方便地获取更多组实验数据 C ．可以更精确地测出摩擦力的大小 D ．可以获得更大的加速度以提高实验精度解析：(1)由d ＝12at 2可得：a ＝2dt 2.(2)由牛顿第二定律可知F －F 0＝ma ，得a ＝1m F －F 0m，当F >F 0时，木块才产生加速度．随着继续向瓶中加水，矿泉水的质量不断增加，矿泉水瓶的质量不能远小于木块的质量，则图像出现弯曲，C 选项正确．(3)挂钩码的方法不能连续改变细绳拉力大小，因此不能准确测出摩擦力的大小，也不利于获得多组测量数据，故B 、C 正确．答案：(1)2dt2 (2)C (3)BC10．(12分)如图所示，有一长度x ＝1 m 、质量M ＝10 kg 的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m ＝4 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.25，要使物块在2 s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F 是多少？(g 取10 m/s 2)解析：小车和物块的运动情况如图所示，在物块运动到小车右端的过程中，小车发生的位移为x 1，物块发生的位移为x 2，取向右为正，以小车为研究对象，由牛顿第二定律得：μmg ＝Ma 1①由匀变速运动的公式得：x 1＝12a 1t 2②以物块为研究对象，由牛顿第二定律得：F －μmg ＝ma 2③由匀变速运动的公式得：x 2＝12a 2t 2④由题意得：x 2－x 1＝x ⑤由①②③④⑤代入数据得：F ＝16 N. 答案：16 N11．(14分)如图甲所示，质量m ＝1 kg 的物体沿倾角θ＝37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v 成正比，比例系数用k 表示，物体的加速度a 与风速v 的关系如图乙所示．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2.求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ； (2)比例系数k .解析：(1)当v ＝0时，有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 0 由题图读出a 0＝4 m/s 2，代入上式解得μ＝g sin θ－a 0g cos θ＝0.25.(2)当v ＝5 m/s 时，加速度为零，有mg sin θ－μN －kv cos θ＝0又N ＝mg cos θ＋kv sin θ 联立以上两式，解得k ＝mg (sin θ－μcos θ)v (μsin θ＋cos θ)≈0.84 kg/s.答案：(1)0.25 (2)0.84 kg/s12．(14分)如图所示，一小轿车从高为10 m 、倾角为37°的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115 m 的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2×103N ，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4×104N ，小轿车的质量为2 t ，小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g 取10 m/s 2)．求：(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度；(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)解析：(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得F 1＋mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma 1 代入数据得斜坡上小轿车的加速度a 1＝3 m/s 2由v 21＝2a 1x 1＝2a 1h sin 37°得行驶至斜坡底端时的速度v 1＝10 m/s. (2)在水平地面上加速时F 2－μmg ＝ma 2 代入数据得a 2＝2 m/s 2关闭油门后减速μmg ＝ma 3，代入数据得a 3＝5 m/s 2关闭油门时轿车的速度为v 2，v 22－v 212a 2＋v 222a 3＝x 2 得v 2＝20 m/s ，t ＝v 2－v 1a 2＝5 s 即在水平地面上加速的时间不能超过5 s. 答案：(1)10 m/s (2)5 s。

2019版高考物理总复习第三章牛顿运动定律能力课1牛顿运动定律的综合应用学案

v－ t 图线如图所示， 0～ 1 s 内位移为 x1＝ 6 m， C 项错误；
8＋ 4
6＋ 4
0～ 2 s 内物体总位移 x＝x1＋ x2＝ ( 2 ×1＋ 2 ×1) m ＝ 11 m， D 项正确。
答案 BD
[ 常考点 ] 动力学中的连接体问题 1. 连接体多个相互关联的物体连接 ( 叠放、并排或由绳子、细杆联系 ) 在一起构成的物体系统称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况 ( 速度、加速度 ) 。 2. 解决连接体问题的两种方法
图6
A. μＦ C. m( g＋ a)
1 B. 2m( g＋ a)
3 D. 2m( g＋ a)
解析对 A、 B 整体，根据牛顿第二定律，有 2Ff － ( m＋ 2m) g＝ ( m＋ 2m) a；再隔离物体 A，根
1 据牛顿第二定律，有 Ff －mg－ FfBA＝ ma。联立解得 FfBA＝ m( g＋ a) ，选项 B 正确。
B. 物体的质量 m＝ 2 kg
C. 物体与斜面间的动摩擦因数 D. 物体与斜面间的动摩擦因数
3 μ＝ 3
73 μ＝ 15
解析由开始运动 2 s 后物体以 2 m/s 的速度匀速运动，可知 0～ 2 s 内物体的加速度大小为
a＝ 1
m/s
2
；在
0～ 2 s
内对物体应用牛顿第二定律得，
F1＋ mgsin 30 °－ μmgcos 30 °＝ ma，
h 处。假设
弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动，不考虑
空气阻力的影响，则该演员 (
)
图1 A. 在向下运动的过程中始终处于失重状态
B. 在向上运动的过程中始终处于超重状态

2019年高考物理题库【考点3】牛顿运动定律(含答案)

考点3 牛顿运动定律一、选择题1.（2018·福建理综·T16）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率1v 运行。

初速度大小为2v 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。

若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v -t 图像（以地面为参考系）如图乙所示。

已知2v ＞1v ，则A. 2t 时刻，小物块离A 处的距离达到最大B. 2t 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0～2t 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0～3t 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:由运动图像得物块的运动情况，结合传送带判断相对运动情况，根据相对运动情况分析物块的对地位移与相对位移及摩擦力的情况【精讲精析】选B.由图乙可知t 1时刻物块向左运动最远， t 1～t 2这段时间物块向右加速，但相对传送带还是向左滑动，因此t 2时刻物块相对传送带滑动的距离达到最大，A 错B 对；0～t 2这段时间物块受到的摩擦力方向始终向右，t 2～t 3物块与传送带一起运动，摩擦力为零，C 、D 错；故选B.2.（2018·福建理综·T18）如图，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后，两端分别悬挂质量为1m 和2m 的物体A 和B 。

若滑轮有一定大小，质量为m 且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦。

设细绳对A 和B 的拉力大小分别为1T 和2T ，已知下列四个关于1T 的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是 A. 1112(2)2()m m m g T m m m +=++２ B. 12112(2)4()m m m g T m m m +=++C. 1112(4)2()m m m g T m m m +=++２ D. 2112(4)4()m m m g T m m m +=++１【思路点拨】解答本题利用牛顿第二定律，应用整体和隔离法、极值分析法等物理方法进行处理【精讲精析】选 C.设滑轮的质量为零，即看成轻滑轮，若物体B 的质量较大，由整体法可得加速度()g m m m m a 2112+-=，隔离物体A ，据牛顿第二定律可得g m m m m T 212112+=，将m=0代入四个选项，可得选项C 是正确，故选C.3.（2018·江苏物理·T9）如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。

(完整版)2019高考物理专题牛顿运动定律测试题(答案及解释)

2019高考物理专题牛顿运动定律测试题一、单选题(共12小题)1.如右图所示，物块a放在轻弹簧上，物块b放在物块a上静止不动．当用力F使物块b竖直向上做匀加速直线运动时，在下图所示的四个图象中，能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D2.质量m＝1 kg的物体在光滑平面上运动，初速度大小为2 m/s．在物体运动的直线上施以一个水平恒力，经过t＝1 s，速度大小变为4 m/s，则这个力的大小可能是(）A．3 NB．4 NC．6 ND．8 N3.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为()A．(M＋m)gB．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g4.如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T.现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则(）A．此过程中物体C受重力等五个力作用B．当F逐渐增大到F T时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5F T时，轻绳刚好被拉断D．若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为5.质量不同、半径相同的两个小球从高空中某处由静止开始下落，设它们所受空气阻力f与下落速度v的关系为f＝kv，k为定值．则质量较大小球的v—t图线是()A．①B．①C．①D．①6.下列实例属于超重现象的是( )A．拱形桥顶端汽车驶过时B．汽车驶过凹形桥最低位置时C．跳水运动员被跳板弹起离开跳板向上运动D．蹦床运动员在空中下落过程7.如图所示，将一物体用两根等长OA，OB悬挂在半圆形架子上，B点固定不动，在悬挂点A由位置C 向位置D移动的过程中，物体对OA绳的拉力变化是（）A．由小变大B．由大变小C．先减小后增大D．先增大后减小8.如图所示,质量为M的封闭箱子内装有质量为m的物体,物体刚好同箱子的顶部与底部相接触.现以某一初速度向上竖直将箱子抛出,至最高点后又落回地面,箱子在运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比.则()A．上升过程中,箱对物体的弹力逐渐减小B．下落过程中,箱对物体的弹力始终为零C．上升时间大于下落时间D．上升过程中箱子处于超重状态,下降过程中箱子处于失重状态9.如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上，开始时小车处于静止状态．当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置，下列说法中正确的是(）A．小球处于超重状态，小车对地面压力大于系统总重力B．小球处于失重状态，小车对地面压力小于系统总重力C．弹簧测力计读数大于小球重力，但小球既不超重也不失重D．弹簧测力计读数大于小球重力，小车一定向右匀加速运动10.如图所示，与轻绳相连的物体A和B跨过定滑轮，质量mA<mB，A由静止释放，不计绳与滑轮间的摩擦，则在A向上运动的过程中，轻绳的拉力()A．T＝mAgB．T>mAgC．T＝mBgD．T>mBg11.质量为M的长方形木块静止放置在倾角为θ的斜面上，斜面对木块的作用力的方向应该是（）A．沿斜面向下B．垂直于斜面向上C．沿斜面向上D．竖直向上12.某学校教室里的磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案，如图所示．关于小磁铁，下列说法中正确的是()A．磁铁受到的磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上B．磁铁与黑板间在水平方向上存在两对作用力与反作用力C．磁铁受到五个力的作用D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力二、实验题(共3小题)13.某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系．①下列做法正确的是________(填字母代号)A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度①为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)①甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(选填“大于”、“小于”或“等于”)14.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．下图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．(1)图5乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为________m/s，小车的加速度大小为________m/s2.(结果均保留两位有效数字)(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如下图甲所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．(3)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图乙所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：____________ ________________________________________.15.在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组采用如图甲所示的实验装置．重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据．(1)实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处理信息，所获取的信息是________________．(2)在如图坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线．(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：________________________________________________________________________.(4)如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图13乙所示．并以力传感器示数表示拉力F，从理论上分析，该实验图线的斜率将________．(填“变大”“变小”或“不变”)三、计算题(共3小题)16.如图所示，为一传送货物的传送带abc，传送带的ab部分与水平面夹角α=37°，bc部分与水平面夹角β=53°，ab部分长为4.7m，bc部分长为7.5m。

北京专用2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律全章闯关检测

第三章牛顿运动定律时间:45分钟分值:80分一、选择题(每小题6分,共42分)1.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )A.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性答案 C 一切物体都具有惯性,惯性大小只与物体的质量有关。

惯性是物体本身的一种属性,与外界因素(受力的大小以及所处的环境)及自身的运动状态无关,故A、D选项错误;静止的火车启动时,速度变化缓慢,是因为火车的质量大,惯性大,而不是因为静止的物体惯性大,B选项错误。

乒乓球可以快速抽杀,是因为其质量小,惯性小,在相同的力的作用下,运动状态容易改变,故C选项正确。

2.在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼。

速度方向如图所示。

若顾客与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是( )A.在加速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力B.在匀速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力C.在加速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同D.在匀速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同答案 A 当扶梯匀速运动时,顾客所受支持力等于顾客的重力,顾客不受摩擦力,所以B、D选项错误。

当扶梯加速运动时,有斜向上的加速度,合力方向斜向上。

顾客所受支持力大于顾客的重力,顾客受到水平向左的静摩擦力。

所以A选项正确,C选项错误。

3.如图所示,一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上,其下端固定,当弹簧的长度为原长时,其上端位于O点。

现有一小球从O点由静止释放,将弹簧压缩至最低点(弹簧始终处于弹性限度内)。

在此过程中,关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系,下图中正确的是( )答案 A 小球自O点由静止下降的过程中,跟弹簧一起构成了做简谐运动的系统。

小球做简谐运动的回复力由重力和弹力的合力提供。

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第三章牛顿运动定律章末综合测试（三）（时间：60分钟分数：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第1〜5题只有一项符合题目要求，第6〜8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是（）A.伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去B.亚里士多徳指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下也不偏离原来的方向C.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变D.笛卡儿认为，物体具有保持原來匀速直线运动状态或静止状态的性质解析：A伽利略“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，A正确.笛卡儿指出：如果运动屮的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，不符合历史事实，B错误.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动, C错课.牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，不符合事实，D错误.2.如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为加的物体，受到沿斜面方向的力厂作用，力厂按图乙所示规律变化（图中纵坐标是厂与/矽的比值，力沿斜面向上为正）.则物体运动的速度y随时间十变化的规律是下图屮的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）（）mg1 2: 3Z/s解析：C在0〜Is内，—=1,根据牛顿第二定律得〃=£ 方向沿斜mg m2面向上，物体向上做匀加速直线运动，在1 S末时的速度为5 m/s；在1〜2 S内，拉力F 为零,根据牛顿第二定律得型=〃炉:；"=务,方向沿斜面向下，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，2 s末速度为零；在2〜3 s内，—=-1,根据牛顿第二定律得 /'iz mg m 方向沿斜面向下，物体沿斜面向下做匀加速直线运动，3 s末的速度大小y=&M=15 m/s,沿斜面向下，为负，C正确.3.如图所示，在倾角为〃的光滑斜面上，物块人〃质量分别为刃和2加，物块力静止在轻弹簧上而，物块〃用细线与斜而顶端相连，A. B 紧挨在一起但久间无弹力，已知重力加速度g某时刻将细线剪断，则在细线剪断的瞬间，下列说法正确的是（）A.物块昇的加速度为0B.物块力的加速度为彳C.物块〃的加速度为0D.物块〃的加速度为彳解析：B剪断细线前，弹簧的弹力F弹=仍弊讣30°=*〃好，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F对人〃系统，加速度日=：曲雹； 7 =务即畀和〃的加4.如图甲所示，倾角为〃的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为r o=10m/s.质量为/77= 1 kg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，取^=10 m/s 2,则下列说法不正确的是（）A. 0〜5 s 内小木块做匀减速运动B. 在t=l s 时刻，摩擦力反向C. 斜面倾角0=37°D. 小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5 -10m/s 2,故减速运动时间：十=匚卫=1 s,故A 错误；由题图乙可知，在0〜Is 内小木 a块向上做匀减速运动，1 S 后小木块反向做匀加速运动，t=\ S 时摩擦力反向，故B 正确；2 Q rj由题图乙可知，小木块反向加速运动时的加速度：a'=壮= ---------- ------ m/s'=2 m/s 2, 由牛顿第二定律得：/〃倚in昭cos 0 =m\a\ , 〃好sin “一〃/昭cos 0 =ma f ,代入数据解得："=0.5, 0=37° ,故C 、D 正确.5. 一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，硬纸片上放质—血量均为1 kg 的久〃两物块，A. 〃与薄硬纸片之间的动摩擦加〃〃〃〃/〃〃“〃〃加因数分别为小=0.3、儿=0.2,水平恒力尸作用在M 物块上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 1）1/$2・则（）A. 若dl N,则物块、薄硬纸片都静止不动B. 若尸=1.5N,则川物块所受摩擦力大小为1.5 NC. 若F=8 N,则〃物块的加速度为4. 0 m/s 2D. 无论力尸多大，/与薄硬纸片之间都不会发生相对滑动解析：D 物块/!与薄硬纸片间的最大静摩擦力为fiEg=3\,物块〃与薄硬纸片间的最大静摩擦力仇=5昭=2N, F=l N</i,所以物块/、〃与薄纸片保持相对静止，整体在厂作用下向左匀加速运动，故A 项错误；若A=1.5N</；,则物块/I 、〃与薄纸片保持相对静止，整体在厂作用下向左匀加速运动，由牛顿第二定律得，厂=（切+伽）日，解得加速度 a=0. 75 m/s 2,对物抉A,根据牛顿笫二定律可得F~ f=m®,解得物块A 所受摩擦力f=0. 75 N,故B 项错误；当物块〃刚要相对于薄硬纸片滑动吋，静摩擦力达到最大值，由牛顿第二定律得，仇=血心,解得：a=2 m/s 2,即物块〃的最大加速度是^=2 m/s 2；故C 项错误；当物块〃达到最大加速度时，对整体有尸=（加+伽）型=4 N,即恒力尸达到4 N 后，物块〃相对于薄硬纸片运动，此时物块力受到的静摩擦力为2 N,故物块力与薄硬纸片Z间不会发解析：A 由匀变速百线运动的速度位移公式得 V — v^=2ax,由题图乙可得生相对滑动，故D项正确.6.如图所示，轻绳的一端固定在小车支架上，另一端拴着两个质量不同的小球.当小车水平向右运动，且两段轻绳与竖直方向的夹角始终均为〃时，若不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.两个小球的加速度相等B.两段轻绳小的张力可能相等C.小车的速度越大，〃越大D.小车的加速度越大，（）越大解析：AD两个小球随小车水平向右运动，夹角始终均为“, 共同说明三者相对静止，有的加速度，故A项正确；设上下两个球质量分别为欷刃，上下两绳的张力分别为T、V ,把两个小球看作一个整体，则有Tbos 〃 = 对末端的小球有厂cos & = nig,所以两段轻绳中的张力不可能相等，B项错误；把两个小球看作一个整体，设其共同的加速度为a,贝!J 7cos 0= iM+ni）g, 7sin 0 = （M+ni） a,解得<a=^lan “，所以加速度越大，"越大，0与小车的速度无关，故C项错误，D项正确.7.如图所示，横截面为直角三角形的三棱柱质量为必放在粗糙的水平地面上，两底角中其中一个角的角度为。

2019版高中物理教科版必修一教师用书：第三章牛顿运动定律 3 含答案

3牛顿第二定律[学习目标] 1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。

2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3。

能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题．一、牛顿第二定律1．内容：物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同．2．公式表示为F＝ma,式中的F与a都是矢量，且它们在任何时刻方向都相同．3．力的单位N：如果一个力作用在1 kg的物体上，使物体产生的加速度为1_m/s2，则这个力的大小为1 N.二、力学单位制1．基本单位:物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．在物理学中，先选定几个物理量的单位作为基本单位．2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导出来的单位叫导出单位．3．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．4．在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位．在国际单位制中,它们的单位分别是米、千克、秒．1．判断下列说法的正误．（1）由F＝ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比．(×）（2)公式F＝ma中,各量的单位可以任意选取．(×）(3）公式F＝ma中，a实际上是作用于物体上每一个力所产生的加速度的矢量和．(√)(4）物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致．(×）(5)国际单位制中的基本单位是m、kg、N。

（×）2．光滑桌面上有A、B两个物体,已知m A＝2m B。

当用F＝10 N的水平力作用在A上时，能使A产生5 m/s2的加速度，当用2F的水平力作用在B上时,能使B产生的加速度为________m/s2。

答案20一、对牛顿第二定律的理解1．从牛顿第二定律可知,无论多么小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子,却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？答案不矛盾．因为牛顿第二定律中的力是指合外力．我们用力提一个放在地面上很重的箱子，没有提动，箱子受到的合力F＝0，故箱子的加速度为零,箱子仍保持不动,所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾．2．从匀速上升的气球上掉下一个物体（不计空气阻力)，物体离开气球的瞬间，物体的加速度和速度情况如何？答案物体离开气球瞬间物体只受重力，加速度大小为g,方向竖直向下；速度方向向上，大小与气球速度相同．1．表达式F＝ma的理解(1）单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位．(2)F的含义:F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度;F是某个力时，加速度a是该力产生的加速度．2．牛顿第二定律的四个性质（1）矢量性：合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向改变，加速度方向改变，加速度方向与合外力方向一致．（2）瞬时性：加速度与合外力是瞬时对应关系，它们同生、同灭、同变化．(3)同体性:a＝错误!中各物理量均对应同一个研究对象．因此应用牛顿第二定律解题时，首先要处理好的问题是研究对象的选取．(4）独立性:当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F＝ma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度，故牛顿第二定律可表示为错误!。

(新课标)2019届高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第一节牛顿第一、第三定律达标诊断高效训练

第一节牛顿第一、第三定律(建议用时：60分钟)一、单项选择题1．下列说法中正确的是( )A．惯性是物体只有在匀速运动或静止时才表现出来的性质B．物体的惯性是指物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态的性质C．物体不受外力作用时，保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受到外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因此无惯性D．惯性是物体的属性，与物体的运动状态和是否受力均无关解析：选D.惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态和受力情况均无关，故只有D正确．2．一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了．对这一现象，下列说法正确的是( )A．榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂B．榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C．榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D．因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析：选C.因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系．由牛顿第三定律知，作用力与反作用力等大、反向，故选项C正确．3．如图所示，物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动，则( )A．物体所受摩擦力的反作用力是重力B．力F就是物体对墙的压力C．力F的反作用力是墙壁对物体的支持力D．墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力解析：选D.作用力与反作用力的性质相同，选项A错误；力F与物体对墙的压力是两个不同的力，选项B错误；力F与墙壁对物体的支持力是一对平衡力，选项C错误；墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力，选项D正确．4．下列说法正确的是( )A．在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大B．牛顿第一定律是根据理论推导出来的C．在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球的惯性逐渐变为零D．物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的解析：选D.惯性是物体的固有属性，质量是其唯一量度，A、C错误；牛顿第一定律是牛顿在伽利略实验的基础上，加上理想化的推理得出的规律，B错误；物体可以做加速度减小的加速运动，D正确．5．如图所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，他应将球向什么方向抛出( )A．抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头1所指的方向B．抛出方向指向乙的前方，如图中箭头2所指的方向C．抛出方向指向乙，如图中箭头3所指的方向D．抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4所指的方向解析：选 C.由于球在甲手中时与甲的速度相同，球抛出后由于惯性其水平速度仍与甲、乙奔跑的速度相同，因此甲只要向垂直奔跑方向扔出球，就能被乙接住，C项正确．6.如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，则下列说法正确的是( )A．地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θB．地面对斜面体的支持力为(M＋m)gC．物体对斜面体的摩擦力的大小为FD．斜面体对物体的作用力竖直向上解析：选A.由于斜面体和物体都处于平衡状态，将斜面体和物体看成一个整体，由受力情况可得：地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ，地面对斜面体的支持力大小为(M＋m)g＋F sin θ，故A对，B错；隔离物体进行受力分析，物体对斜面体的摩擦力大小为F＋mg sin θ，故C错；将斜面体作为施力物体，则斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力，由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反，故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上，D错．7．如图所示，物体A和B的重力分别为11 N和7 N，不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦，则下列说法正确的是( )A．弹簧秤的读数为14 N，A对地面的压力为11 NB．弹簧秤的读数为18 N，A对地面的压力为0C．弹簧秤的读数为7 N，A对地面的压力为4 ND．弹簧秤的读数为0，A对地面的压力为11 N解析：选C.物体B保持静止，说明B物体合外力为零，即绳上拉力为7 N．此刻弹簧秤静止，因此弹簧秤的读数为7 N．说明弹簧秤对A拉力为7 N，地面对A物体应有4 N的支持力(根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4 N)，所以C正确．8．如图所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)( )A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右解析：选A.因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时铁球相对小车向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动．二、多项选择题9．科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法符合历史事实的是( )A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析：选BCD.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，A错误；牛顿根据选项B中伽利略的观点和选项C中笛卡儿的观点，得出了选项D的观点，选项B、C、D正确.10.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是( )A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力的作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：选AD.物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是物体抵抗运动状态变化的性质，选项A正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态的性质，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去，选项D正确．11．在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车的运动情况，下列叙述正确的是( )A．小车匀速向左运动B．小车可能突然向左加速C．小车可能突然向左减速D．小车可能突然向右减速解析：选BD.原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故B、D正确．12.(2018·浙江嘉兴模拟)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”．此过程中( )A．地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D．人被向上“托起”时处于超重状态解析：选AD.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，等大反向，A正确；相互作用力是两个物体间的相互作用，而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体，不是一对相互作用力，B错误；由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，在竖直方向上合力不为零，所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小，C错误；人被向上“托起”时加速度向上，处于超重状态，D正确．13．(2018·四川宜宾检测)如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出．下列说法正确的是( )A．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B．由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C．塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力D．若增大试管内水的质量，则可以增大小车整体的惯性解析：选CD.喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故A、B 错误；塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力，故C正确；若增大试管内水的质量，则小车整体的惯性增大，故D正确．14．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是( )A．图(a)通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B．图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易C．图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D．图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持解析：选BD.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让小球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量，伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故A错误，B正确；完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C 错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D正确．15．A、B、C三个物体如图所示放置，所有接触面均不光滑．有一个水平力F作用在物体C 上，使A、B、C一起向右做匀速直线运动，则( )A．B对A的摩擦力方向水平向左B．B对A的摩擦力方向水平向右C．C对A的摩擦力方向水平向左D．C对A的摩擦力方向水平向右解析：选AD.对A、B、C整体而言，地面对B、C的摩擦力方向皆向左．隔离B，由B匀速运动的受力条件可知，A对B的摩擦力方向向右，则由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向左；同理可判断C对A的摩擦力方向向右．。

高三物理复习-第三章牛顿运动定律答案

第三章牛顿运动定律参考答案3．1当堂反馈：1、B 2、D能力训练： 1．C 2、D ． 3、ABD 4．C ． 5．B ． 6．C 7．C ．8．以a =g/2向上加速或向下减速 9．6m/s 2 10．M 2a/（F+Ma ）3．2当堂反馈：1、0.5m 2、D能力训练： 1．D 2．ABC 3．CD 4．D ． 5．BD 6．D 7．B 8．A9．①右滑，2.5m ，② a o ≤2.5m/s 210．(1)0.5 (2)gs 38 ．．．．．．．．3．3当堂反馈：1．113.2N 106.6N 2．D能力训练：1．BC 2．D 3．ABC 4．CD 5．B 6．A 7．A8．沿斜面向下，g /sin α 9．（m+M ）g ctg α． 10．（M+m ）g sin α/m ．3．4当堂反馈：1．（向右、al/g ） 2．gmg T hT )(2- 能力训练：1．C 2．A 3．A 4．AC 5、D 6．D 7．D 8．C 9．A10．当上顶板压力传感器示数为6N ，下底板的压力传感器示数为10.0N对物体有：mg +F 上-F 弹=ma ，F 弹=F 下代入数据得：m =0.50kg（1）弹簧弹力不变 mg+F/Q-F=ma ，得a 1=0。

箱静止或作匀速运动；（2）上项板压力为零，取向上为正，则F-mg=ma 2；代入数据得：a 2=10m/s 2，要使上项板示数为零，则箱向上的加速度于或等于10m/s 2均可。

11．司机在反应时间内，汽车作匀速运动的距离为s 1=vt 。

刹车时汽车加速度大小为a=f/m =4m/s 2，刹车过程中汽车运动的位移为s 2=v 2/2a总位移为s =s 1+s 2=160m12．（1）飞机在竖直方向作匀加速运动的位移为：h =（1/2）at 2，解得a=34m/s 2（2）对乘客据牛顿第二定律有：F T -mg=ma ，F T =24m （N ），即：F T ：mg=2.4倍(3)若不系安全带，则乘客相对于机舱以24m/s 2的加速度向上运动，最有可能受伤的是人的头部。

2019高考物理总复习(教科版)试题：第三章牛顿运动定律综合检测Word版含解析

2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律真题集训章末验收

第三章牛顿运动定律命题点一：对牛顿运动定律的理解1．(多选)(2012·全国卷)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。

早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是( )A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力的作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：选AD 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，故A对；根据惯性定律可知没有力的作用，物体将保持原来的状态，即静止状态或者匀速直线运动状态，故B错；行星在圆周轨道上的运动是变速运动，是在万有引力作用下的运动，所以C错；运动物体如果不受力作用，将保持原来的运动状态，即继续以同一速度沿着同一直线运动，D对。

2．(2013·全国卷Ⅰ)下图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。

表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。

根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是( )A．物体具有惯性B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关C．物体运动的距离与时间的平方成正比D ．物体运动的加速度与重力加速度成正比解析：选C 由题表可以看出第二列数据与第一列为二次方关系，而第三列数据与第一列在误差的范围内成正比关系，说明物体沿斜面通过的距离与时间的二次方成正比，故选项C 正确。

命题点二：牛顿运动定律的应用3．(2013·全国卷Ⅱ)一物块静止在粗糙的水平桌面上。

从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。

假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

以a 表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力的大小。

能正确描述F 与a 之间关系的图像是( )解析：选C 设物块所受滑动摩擦力为f ，在水平拉力F 作用下，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F －f ＝ma ，F ＝ma ＋f ，所以能正确描述F 与a 之间关系的图像是C ，选项C 正确。

2019年高考物理总复习)试题：第三章牛顿运动定律第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律

第三章　牛顿运动定律第1课时　牛顿第一定律　牛顿第三定律1.(2018·上海松江区模拟)关于伽利略对物理问题的研究,下列说法中正确的是(　C　)A.伽利略认为,在同一高度下落的重的物体和轻的物体,下落快慢不同B.只要条件合适,理想斜面实验就能做成功C.理想斜面实验虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的事实基础上的D.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证解析:伽利略认为,如果没有空气阻力,在同一高度下落的重的物体和轻的物体,下落快慢相同,A错;理想斜面实验不可能做成功,但它是建立在可靠的事实基础上的,C对,B错;伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并采用斜面实验和逻辑推理相结合的方法进行了验证,D错.2.(2018·河北廊坊质检)从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是(　C　)A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动,加速度向上C.物体向上运动,加速度向下D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度大小解析:物体刚离开气球瞬间,由于惯性,物体速度方向向上,只受重力,加速度向下,故C正确.3.(2018·湖北武汉模拟)月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的,同一个飞行器在月球表面与在地球表面相比较(　C　)A.惯性减小为在地球上的,重力不变B.惯性和重力减小为在地球上的C.惯性不变,重力减小为在地球上的D.惯性和重力都不变解析:物体的惯性大小仅与物体的质量有关,因飞行器质量是恒量,分别在地球和月球表面,其惯性大小不变,物体的重力是个变量,由G=mg可知,飞行器在月球表面上的重力为G月=mg月=m·=.4.(2018·山东潍坊测试)下列说法正确的是(　D　)A.甲打乙一拳,乙感到痛,而甲未感到痛,说明甲对乙施加了力,而乙未对甲施加力B.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的C.磁铁吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体而存在D.网球运动员用力击球,网球受力飞出后,网球受力的施力物体不再是网球拍解析:因为力的作用是相互的,则甲对乙施加了力,乙对甲也施加了力,故A错误;“风吹草动”,草受到的力是空气对草的作用,施力物体是空气,故B错误;磁铁吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明物体间不接触也可以产生力,但是力的存在既离不开施力物体,也离不开受力物体,故C错误;网球运动员用力击球,网球受力飞出后,网球受到空气的阻力和重力,网球受力的施力物体分别是空气和地球,故D正确.5.(2017·广东中山期末)一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(　B　)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大小解析:绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,不管货物如何运动、两力大小都相等,A错,B对;当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力和货物重力是一对平衡力,其大小关系与是否考虑绳子重力无关;货物加速上升时,绳子对货物的拉力大小大于货物的重力大小,货物减速上升时,绳子对货物的拉力大小小于货物的重力大小,C,D错.6.(2018·上海普陀区模拟)(多选)关于物体运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是(　BD　)A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同解析:力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(所受合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错,B对;物体不受力或所受合力为零,其运动状态一定不变,处于静止或匀速直线运动状态,C错;物体的运动方向与它所受合力方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D对.7.导学号 58826043(2018·湖南名校模拟)(多选)索契冬奥会花样滑冰双人滑比赛中,我国选手庞清、佟健获得第四,在花样滑冰比赛中,若庞清、佟健原来静止在冰面上,当他们被对方推向相反方向时(两人冰刀与冰面间的动摩擦因数相同),庞清在冰上滑行的距离比佟健远.下列相关说法中正确的是(　AD　)A.分开前庞清的平均加速度比较大B.分开前庞清受到佟健的作用力较大C.他们分开时的速度一样大D.佟健的惯性比庞清大解析:两人分开后均受滑动摩擦力的作用,由于动摩擦因数相同,所以加速度大小相同,庞清运动得远,则分开时的速度大,所以分开前的平均加速度较大,A正确,C错误;分开前两人间推力是一对作用力与反作用力,两力一样大,B错误;分开前由牛顿第二定律有F-μmg=ma,μ,F 相同,庞清平均加速度大,故庞清质量小,佟健质量大,惯性大,D正确.8.导学号 58826044(2018·江苏常州中学期中)人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起,下列分析人的运动情况的选项中正确的是(　C　)A.只有当车厢处于静止状态,人才会落回跳起点B.若车厢沿直线水平匀速前进,人将落在跳起点的后方C.若车厢沿直线水平加速前进,人将落在跳起点的后方D.若车厢沿直线水平减速前进,人将落在跳起点的后方解析:人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起,车厢处于静止状态或匀速运动时,人和车厢在水平方向运动情况相同,人都会落回跳起点,故A,B错误;若车厢沿直线水平加速前进,人在水平方向上的速度小于车厢速度,因此人将落在跳起点的后方,反之,车厢减速时人落在跳起点前方,故C正确,D错误.9.(2018·江西赣州摸底考试)下列关于惯性的说法,其中正确的是(　A　)A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.行星在圆周轨道上保持匀速率运动是因为行星具有惯性C.同一物体运动越快越难停止运动,说明物体的速度越大,其惯性越大D.由于邮轮惯性很大,施力于邮轮后,要经过很长一段时间后运动状态才会产生明显的变化解析:根据惯性的定义可得,选项A正确;惯性使物体保持匀速直线运动状态或静止状态,而不是保持做匀速圆周运动,选项B错误;惯性与速度无关,选项C错误;邮轮惯性很大,说明其质量很大,施力于邮轮后,运动状态会立刻发生变化,与外力大小、邮轮质量、力的作用时间均无关,选项D错误.10.导学号58826045如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球(　B　)A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.无法确定解析:因小车表面光滑,小球在水平方向上不受外力作用,原来两球与小车有相同的速度,当车突然停止时,由于惯性,两小球的速度不变,所以不会相碰,故B正确.11.导学号58826046如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内, B放在长木板A上,整个装置处于静止状态.现缓慢减小木板的倾角θ的过程中,下列说法正确的是(　A　)A.A受到的压力逐渐变大B.A受到的摩擦力逐渐变大C.C对B的压力逐渐变大D.C受到三个力的作用解析:将小球和凹槽看做一整体分析,可得木板倾角θ减小时,整体对木板的压力增大,整体受到的沿斜面方向的摩擦力减小,由牛顿第三定律知选项A正确,B错误;由于木板缓慢移动,则小球C处于动态平衡状态,小球C始终受到重力和凹槽B的支持力两个力的作用而平衡,而C对B的压力大小等于C受到的支持力,故选项C,D错误.12.导学号58826047如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属块,使金属块一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出).若弹簧测力计的示数变为T=6 N,则台秤的示数比金属块没有浸入水前(　D　)A.保持不变B.增加10 NC.增加6 ND.增加4 N解析:对金属块受力分析,由平衡条件可知,水对金属块的浮力为F=G-T=4 N,方向竖直向上,则由牛顿第三定律可得,金属块对水的作用力大小为F′=4N,方向竖直向下,所以台秤的示数比金属块没有浸入水前增加了4 N,选项D正确.13.导学号58826048将重均为G的两个磁环A,B先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图所示.设磁环B对木支架底座的压力为F1,B对A的排斥力为F2.关于这些力的大小关系中正确的是(　B　)A.F1>2G,F2=GB.F1=2G,F2=GC.F1>2G,F2>GD.F1=2G,F2>G解析:对于磁环A,受到重力G和磁环B的排斥力F2,根据平衡条件可知,F2=G;对于磁环B,受到重力G、磁环A的排斥力F2′及木支架底座的支持力F1′的作用,根据平衡条件得F1′=F2′+G,根据作用力与反作用力关系知F1=F2+G,则有F1=2G,选项B正确.14.如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A,B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小(g取10 m/s2).解析:对磁铁A,设磁铁B对A的磁力方向向下,其受力如图(甲)所示,由平衡条件得k(L-L0)-mg-F=0,解得F=-4 N.故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N,方向竖直向下.对B受力分析如图(乙)所示,由平衡条件得N-mg-F′=0,解得N=9 N.由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案:9 N。

2019版高考物理总复习第三章牛顿运动定律章末质量检测

第三章牛顿运动定律章末质量检测(三)(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。

1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)1.下列关于力学及其发展历史，正确的说法是( )A.牛顿根据伽利略等前辈的研究，用实验验证得出牛顿第一定律B.牛顿通过研究发现物体受到的外力总是迫使其改变运动状态，而不是维持其运动状态C.由牛顿第二定律得到m＝Fa，这说明物体的质量跟所受外力成正比，跟物体的加速度成反比D.牛顿等物理学家建立的经典力学体系不但适用于宏观、低速研究领域，也能充分研究微观、高速运动的物体答案 B2.(2017·苏州高三检测)关于力学单位制的说法正确的是( )A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、m、J是基本单位C.在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是gD.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma解析kg是质量的单位，它是基本单位，所以选项A错误；国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量。

它们在国际单位制中的单位称为基本单位，J是导出单位，选项B错误；g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，所以选项C错误；牛顿第二定律的表达式F＝ma，是其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，所以选项D正确。

答案 D3.(2017·云南省七校高考适应性考试)如图1甲所示，一质量为m＝65 kg的同学双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图乙所示，0～1.0 s内图线为直线。

已知重力加速度大小g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )图1A.t ＝0.7 s 时，该同学的加速度大小为3 m/s 2B.t ＝0.5 s 时，该同学处于超重状态C.t ＝1.1 s 时，该同学受到单杠的作用力大小为6 500 ND.t ＝1.4 s 时，该同学处于超重状态解析根据v －t 图象的斜率表示加速度可知，t ＝0.7 s 时，该同学的加速度大小为0.3 m/s 2，选项A 错误；t ＝0.5 s 时，该同学向上做加速运动，故处于超重状态，选项B 正确；t ＝1.1 s 时，该同学的速度达到最大，加速度为零，则他受到单杠的作用力大小等于其重力，为650 N ，选项C 错误；t ＝1.4 s 时，该同学向上做减速运动，加速度方向向下，故处于失重状态，选项D 错误。

2019高考物理题分类汇编03牛顿运动定律解析版

2019高考物理题分类汇编03牛顿运动定律1.【2019年全国Ⅲ】如图，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。

时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图所示，木板的速度v与时间t的关系如图所示。

木板与实验台之间的摩擦可以忽略。

重力加速度取由题给数据可以得出A. 木板的质量为1kgB. ～内，力F的大小为C. ～内，力F的大小保持不变D. 物块与木板之间的动摩擦因数为【答案】AB【解析】解：A、根据图象可知木块与木板之间的滑动摩擦力为，在4s后木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得，解得木板的质量，故A正确；B、～内，木板的加速度，根据牛顿第二定律可得，解得力，故B正确；C、～内，整体受力平衡，拉力F的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力增大，则力F的增大，故C错误；D、由于物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解，故D错误。

故选：AB。

根据图象求出在4s后木板的加速度大小，根据牛顿第二定律求解木板的质量；～内根据牛顿第二定律求解F；根据平衡条件分析拉力的变化；物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解。

对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。

2.(2019年北京)国际单位制缩写定义了米、秒等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。

例如，由m和s可以导出速度单位历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。

但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。

1967年用铯原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率定义s；1983年用真空中的光速定义m。

2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义对应关系如图，例如，s对应，m对应。

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《牛顿运动定律》综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一个选项正确,第8～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.下列有关行车安全的说法正确的是( C )A.系好安全带可以减小人的惯性B.同一辆车,速度越大停下来需要的时间越长,说明速度大的车惯性大C.系好安全带可以减轻因人的惯性而造成的伤害D.系好安全带可以减轻因车的惯性而造成的伤害解析:惯性大小唯一的量度是质量,所以A,B错误;系好安全带可减轻因人的惯性而造成的危害,C正确,D错误.2.如图所示,不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦,物体A的质量为M,水平面光滑.当在绳的B端挂一质量为m的物体时,物体A的加速度为a1,当在绳的B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,A的加速度为a2,则a1与a2的大小关系是( C )A.a1=a2B.a1>a2C.a1<a2D.无法确定解析:当在绳的B端挂一质量为m的物体时,将它们看成一个系统,由牛顿第二定律有mg=(M+m)a1,得a1=;而当用F=mg的外力在B端竖直向下拉绳时,由牛顿第二定律有F=Ma2,得a2==,故a1<a2,选项C正确.3.以初速度v竖直向上抛出一小球,小球所受空气阻力与速度的大小成正比,下列图像中,能正确反映小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是( D )解析:设小球所受的阻力f=kv,小球的质量为m,则在小球上升的过程中有mg+f=ma,得a=g+,由于上升过程中小球的速度越来越小,小球的加速度a也越来越小,故v-t图像的斜率的绝对值越来越小,A,B错误;在下落过程中有a=g-,下落过程中小球的速度越来越大,故小球的加速度越来越小,则v-t图像的斜率的绝对值越来越小,C错误,D 正确.4.广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台.若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图所示.则下列相关说法正确的是( D )A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态B.5～55 s时间内,绳索拉力最小C.t=59.5 s时,电梯处于超重状态D.t=60 s时,电梯速度恰好为零解析:利用a-t图像可判断,t=4.5 s时,电梯有向上的加速度,电梯处于超重状态,则A错误;0～5 s时间内,加速度向上,电梯处于超重状态,拉力大于重力;5～55 s时间内,电梯加速度为0,处于匀速上升过程,拉力与重力大小相等;55～60 s时间内,电梯加速度向下,处于失重状态,拉力小于重力,即B,C错误;因a-t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量,而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等,则电梯的速度在t=60 s时为零,D正确.5.如图(甲)所示,某人通过动滑轮将质量为m的货物提升到一定高处,动滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与竖直向上的拉力T之间的函数关系如图(乙) 所示.则下列判断正确的是( A )A.图线与纵轴的交点M的纵坐标的绝对值等于gB.图线的斜率在数值上等于物体的质量mC.图线与横轴的交点N的值T N=mgD.图线的斜率在数值上等于物体质量的倒数解析:由牛顿第二定律可得2T-mg=ma,则有a=T-g,由a-T图像可判断,纵轴截距的绝对值等于g,A正确;图线的斜率在数值上等于,则B,D错误;横轴截距对应a=0,则有T N=,则C错误.6.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( A )解析:开始阶段两物体一起做匀加速运动,有F=(m1+m2)a,即a==,两物体加速度相同且与时间成正比.当两物体间的摩擦力达到μm2g后,两者发生相对滑动.对m2有F-f=ma2,在相对滑动之前f逐渐增大,相对滑动后f=μm2g不再变化,a2==-μg,故其图像斜率增大;而对m1,在发生相对滑动后,有μm2g=m1a1,故a1=为定值.故A选项正确.7.如图所示,质量均为m的木块A和B,用劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止.现用大小F=2mg、方向竖直向上的恒力拉A直到B 刚好离开地面,则在此过程中( A )A.A上升的初始加速度大小为2gB.弹簧对A和对B的弹力是一对作用力与反作用力C.A上升的最大高度为D.A上升的速度先增大后减小解析:未作用恒力F之前,以木块A为研究对象,木块A受到重力和弹簧对其的弹力作用,且二力大小相等、方向相反,作用恒力F的一瞬间,木块A受到弹簧对其的弹力大小不变,则木块A所受合力的大小就等于恒力F的大小2mg,根据牛顿第二定律可得,木块A上升的初始加速度大小为2g,故A选项正确;弹簧对木块A和对木块B的弹力是同一弹簧对两个物体施加力,不是作用力与反作用力,故B选项错误;从恒力F作用在木块A上到木块B刚好离开地面的过程,木块A上升的最大高度为+=,故C选项错误;从恒力F作用在木块A上到木块B刚好离开地面的过程,木块A做速度逐渐增大,加速度逐渐减小的变加速直线运动,故D选项错误.8.一个物块在粗糙水平面上受到的水平拉力F随时间t变化的图像如图(甲)所示,速度v随时间t变化的图像如图(乙)所示,g取10 m/s2,由图中数据可求得物块的质量m和物块与水平面间的动摩擦因数μ,则下列结果正确的是( BD )A.1 kgB.2 kgC.0.2D.0.4解析:4 s后物块做匀速直线运动,则f=F3=8 N,2～4 s物块做匀加速直线运动,加速度a== m/s2=2 m/s2,根据牛顿第二定律得,F2-f=ma,解得m==kg=2 kg,动摩擦因数μ===0.4,故选项B,D正确.9.将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上.如图(甲)所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的图像.一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始处于静止状态.现在向沙桶里缓慢倒入细沙,力传感器采集的F t图像如图(乙)所示.则( BD )A.2.5 s前小车做变加速运动B.2.5 s后小车做变加速运动C.2.5 s前小车所受摩擦力不变D.2.5 s后小车所受摩擦力不变解析:当倒入细沙较少时,M处于静止状态,对M受力分析,细绳拉力与m对M的静摩擦力大小相等.在满足M静止的情况下,缓慢加细沙,细绳拉力变大,m对M的静摩擦力逐渐变大,由图像得出2.5 s前M都是静止的,A,C选项错误;2.5 s后M相对于m发生滑动,m对M的摩擦力为滑动摩擦力f=μmg保持不变,D项正确;M运动后继续倒入细沙,绳子拉力发生变化,小车将做变加速运动,B项正确.10.如图所示,A,B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B恰好与水平桌面接触,此时轻弹簧的伸长量为x,现将轻绳剪断,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( AC )A.轻绳剪断瞬间,A的加速度大小为2gB.轻绳剪断瞬间,A的加速度大小为gC.轻绳剪断后,A向下运动距离2x时速度最大D.轻绳剪断后,A向下运动距离x时加速度最小解析:剪断轻绳前,对B受力分析,B受到重力和弹簧弹力,且弹力F=mg.剪断轻绳瞬间,对A受力分析,A的合力为F合=mg+F=2mg,根据牛顿第二定律得a=2g,故选项A正确,B错误;弹簧开始处于伸长状态,弹力F=mg=kx,A向下运动x时,弹力F为零,所受合力为mg,则加速度a=g,当向下压缩,使mg=F′=kx′时,A加速度为零,速度最大,x′=x,所以A下降距离为2x时,速度最大,故选项C正确,D错误.11.如图所示,质量分别为m1,m2的A,B两个物体放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A,B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1,μ2,它们在斜面上加速下滑,关于杆的受力情况.下列分析正确的是( AD )A.若μ1>μ2,m1=m2,则杆受到压力B.若μ1=μ2,m1>m2,则杆受到拉力C.若μ1<μ2,m1<m2,则杆受到压力D.若μ1=μ2,m1≠m2,则杆无作用力解析:设斜面倾角为θ,A,B一起下滑,具有相同的加速度,以整体为研究对象,由牛顿第二定律得m1gsin θ+m2gsin θ-μ1m1gcos θ- μ2m2gcos θ=(m1+m2)a,假设杆受拉力,以A为研究对象,则m1gsin θ-F-μ1m1gcos θ=m1a,联立可得F=,若F为正值,则杆受拉力;若F为负值,则杆受压力;若F为零,则杆无作用力,故选项A,D 正确.12.如图,斜面固定,CD段光滑,DE段粗糙,A,B两长方体物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A,B始终保持相对静止,则( ACD )A.在CD段时,A受两个力作用B.整个下滑过程中,A,B均处于失重状态C.在DE段时,A受到的摩擦力方向一定沿斜面向上D.在DE段时,A的加速度可能平行于斜面向上解析:在CD段,A,B整体的加速度a1=gsin θ,隔离A分析,有m A gsin θ+f A=m A a1,解得f A=0,可知A受重力和支持力两个力作用,故选项A正确.A,B在下滑过程中,CD段加速度沿斜面向下,均处于失重状态.在DE段由于受摩擦力作用,可能做加速运动、匀速直线运动或减速运动,不一定处于失重状态,故选项B错误.设DE段物体与斜面间的动摩擦因数为μ,沿斜面向下为正方向,则在DE段整体的加速度a2=gsin θ-μgcos θ,隔离A分析,有m A gsin θ+f A=m A a2,解得f A=-μm A gcos θ,负号表示方向沿斜面向上,故选项C正确.在DE段,若μ>tan θ,则a2<0,其方向沿斜面向上,即A,B整体的加速度方向沿斜面向上,做匀减速直线运动,故选项D正确.二、非选择题(共52分)13.(5分)用图(甲)所示的实验装置验证牛顿第二定律.(1)某同学通过实验得到如图(乙)所示的a-F图像,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角(填“偏大”或“偏小”).(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力(填“大于”“小于”或“等于”)砝码和盘的总重力,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件.(3)某同学得到如图(丙)所示的纸带,已知打点计时器电源频率为50 Hz,A,B,C,D,E,F,G是纸带上7个连续的点,由此可算出小车的加速度a= m/s2(保留两位有效数字).解析:(1)当拉力F=0时,小车具有加速度,说明平衡摩擦力时平衡过度,即木板与水平桌面间的倾角偏大.(2)对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=,则绳子的拉力F=Ma=,所以实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力,当M≫m,即砝码和盘的总质量小于小车和小车上砝码的总质量时,砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力.(3)根据刻度尺的示数可知Δx=3.90 cm-2.10 cm=1.80 cm,时间间隔为T=0.06 s,代入Δx=aT2得加速度为a=5.0 m/s2.答案:(1)偏大(1分) (2)小于(1分) M≫m(1分)(3)5.0(2分)14.(6分)为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数,采用如图所示装置,表面粗糙的木板固定在水平桌面上,左端装有定滑轮;木板上有一滑块,一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接,另一端与穿过打点计时器的纸带相连.实验中保持木板水平且细线平行于木板,在托盘中放入适量砝码后,滑块做匀加速直线运动,纸带上打出一系列的点.利用纸带测得滑块加速度为a,并已知重力加速度为g.(1)若要测出动摩擦因数,还应测量的物理量有(填入正确选项前的字母).A.木板的长度LB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t(2)滑块与木板间的动摩擦因数的表达式:μ= (用题干中已知量和所测物理量的符号表示).解析:滑块、托盘和砝码一起在托盘和砝码的重力和桌面对滑块的摩擦力作用下运动,由牛顿第二定律有m3g-μm2g=(m2+m3)a,解得μ=.由此可知,要测出动摩擦因数,还需要测量的物理量有托盘和砝码的总质量m3,滑块的质量m2,选项C,D正确.答案:(1)CD(3分) (2)(3分)15.(8分)连续刹车时,刹车片和刹车盘产生大量热量,温度升高很快,刹车效率迅速降低,容易造成刹车失灵.为了避免刹车失灵造成的危害,高速公路在一些连续下坡路段设置用沙石铺成的紧急避险车道,如图所示.现将某次汽车避险过程简化如下:一辆货车在倾角为30°的长直下坡路上以20 m/s的速度匀速行驶,突然刹车失灵开始加速,此时货车所受阻力为车重的0.4倍(发动机关闭),加速前进15 s后冲上了倾角为53°的避险车道,在避险车道上运动17.5 m后停下.将货车的加速、减速过程视为匀变速直线运动,求货车:(sin 53°=0.8,g 取10 m/s2)(1)冲上避险车道时速度的大小;(2)在避险车道上所受摩擦阻力是车重的多少倍?解析:(1)设货车加速阶段的加速度大小为a1,冲上避险车道时速度为v1,则有mgsin 30°-0.4mg=ma1, (2分)v1=v0+a1t1, (1分)得v1=35 m/s. (1分)(2)设货车在避险车道上的加速度大小为a2,货车在避险车道上所受阻力为车重的k倍,则有mgsin 53°+kmg=ma2, (2分)=2a2x, (1分)得k=2.7. (1分)答案:(1)35 m/s (2)2.7倍16.(9分)如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创造的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(或上升)的加速度总是小于自由落体时的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间更长,这使得实验者有足够的时间从容地观测、研究实验现象.已知物体A,B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长.如果m=M,求:(1)物体B从静止开始下落一段距离所用的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值;(2)系统由静止释放后,运动过程中物体C对物体B的拉力.解析:(1)设物体的加速度大小为a,绳子中的张力大小为F.由牛顿第二定律,对物体A有F-Mg=Ma, (1分) 对物体B,C整体有(M+m)g-F=(M+m)a, (1分)解得a=g=. (1分)物体B从静止开始下落一段距离h历时t,则h=at2, (1分) 自由落体相同距离历时t0,则h=g, (1分)解得==3. (1分) (2)设物体B对物体C的拉力为T,由牛顿第二定律,对物体C有mg-T=ma, (1分)解得T=mg. (1分)由牛顿第三定律可知物体C对物体B的拉力的大小为mg,方向竖直向下. (1分)答案:(1)3 (2)mg,方向竖直向下17.(10分)如图所示,两个质量都是m的滑块A和B,紧挨着并排放在水平桌面上,A,B间的接触面垂直于纸面且与水平面成α角,所有接触面都光滑.现用一个水平推力F作用于滑块A上,使A,B一起向右做加速运动.(1)若A,B间不发生相对滑动,它们共同向右的最大加速度是多少?(2)若A,B间不发生相对滑动,水平推力的大小应在什么范围内才行?解析:(1)在水平推力F作用下,A,B一起加速,对整体则有F=2ma(1分) 对滑块A,受力如图(a)所示,地面对A的弹力N为零时,A与B之间将要发生相对滑动,则F-Tsin α=ma, (1分) mg-Tcos α=0, (1分)滑块B的受力如图(b)所示,则T′sin α=ma, (1分) N′=mg+T′cos α, (1分) 得A,B一起向右运动的最大加速度a=gtan α. (2分) (2)A,B不发生相对滑动的水平推力F的大小满足F≤2mgtan α, (2分) 故F的取值范围为0<F≤2mgtan α. (1分) 答案:(1)gtan α(2)0<F≤2mgtan α18.(14分)如图所示,水平传送带以v=12 m/s的速度顺时针做匀速运动,其上表面的动摩擦因数μ1=0.1,把质量m=20 kg的行李包轻放上传送带,释放位置距传送带右端4.5 m处.平板车的质量M=30 kg,停在传送带的右端,水平地面光滑,行李包与平板车上表面间的动摩擦因数μ2=0.3,平板车长10 m,行李包从传送带滑到平板车过程速度不变,行李包可视为质点.(g=10 m/s2)求:(1)行李包在平板车上相对于平板车滑行的时间是多少?(2)若要想行李包不从平板车滑出,求行李包释放位置应满足什么条件?解析:(1)若行李包放上传送带后一直做匀加速直线运动,则a1=μ1g (1分) v2=2a1x (1分) 解得v=3 m/s (1分) 因v=3 m/s<12 m/s,由此可知,行李包滑上平板车时速度为3 m/s.行李包滑上平板车后,行李包的加速度a2=μ2g=3 m/s2 (1分)平板车的加速度a3==2 m/s2 (1分) 行李包减速,平板车加速,经过时间t达共同速度v-a2t=a3t (1分)解得t=0.6 s (1分)相对位移x=vt-a2t2-a3t2=0.9 m<10 m,说明相对滑动过程中行李包未离开平板车,即时间为0.6 s. (1分) (2)当行李包刚好滑到平板车右端,设行李包刚滑上平板车时速度为v0,L为平板车长,则v0-a2t′=a3t′ (1分)v0t′-a2t′2-a3t′2=L (1分) 解得v0=10 m/s<12 m/s (1分) 故行李包在传送带上一直做匀加速直线运动=2a1x′ (1分) 解得x′=50 m (1分) 所以行李包释放位置距离传送带右端应不大于50 m. (1分) 答案:(1)0.6 s (2)距离传送带右端不大于50 m。