高考物理力学知识点之牛顿运动定律技巧及练习题附答案解析(4)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律技巧及练习题附答案解析(4)
一、选择题
1．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
2．随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动．如图所示，某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球，由于恒定的水平风力作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L 的A 穴，则（ ）
A ．球被击出后做平抛运动
B ．由于水平风力的原因球在空中运动的时间大于2h g
C ．球被击出后受到的水平风力大小为mgL
h
D ．球被击出时的初速度大小为L
2g h
3．如图所示，质量为2 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。

质量为3 kg 的物体B 用轻质细线悬挂，A 、B 接触但无挤压。

某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B 对A 的压力大小为（g ＝10 m/s 2）
A ．12 N
B ．22 N
C ．25 N
D ．30N
4．如图所示，质量为m 的小物块以初速度v 0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 ．
5．下列单位中，不．能．表示磁感应强度单位符号的是（ ） A ．T
B ．
N
A m
⋅ C ．
2
kg
A s ⋅ D ．
2
N s
C m ⋅⋅ 6．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
7．如图所示，质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F =5N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F 做的功至少为( )（g 取10m/s 2）
A ．1J
B ．1.6J
C ．2J
D ．4J
8．如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球
处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( )
A ．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上
B ．弹簧弹力不可能为
3
4
mg C ．小球可能受三个力作用
D ．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg
9．关于一对平衡力、作用力和反作用力，下列叙述正确的是( ) A ．平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力
B ．平衡力可以是同一种性质的力，也可以是不同性质的力
C ．作用力和反作用力可以不是同一种性质的力
D ．作用力施加之后才会产生反作用力，即反作用力总比作用力落后一些
10．如图所示，质量为10kg 的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用，则物体的加速度为（ ）
A ．0
B ．2m/s 2，水平向右
C ．4m/s 2，水平向右
D ．2m/s 2，水平向左
11．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m 的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止， 并以此时为零时刻，在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示，g 为重力加速度，则（ ）
A ．升降机停止前在向下运动
B ．10t -时间内小球处于失重状态，12t t -时间内小球处于超重状态
C ．13t t -时间内小球向下运动，动能先增大后减小
D ．34t t -时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量 12．人乘坐电梯加速向上运动，下列说法正确的是（ ）
A ．人对电梯地板的压力大于电梯地板对人的支持力
B ．人对电梯地板的压力等于人的重力
C ．电梯地板对人的支持力大于人的重力
D ．电梯地板对人的支持力等于人的重力
13．质量分别为m 1、m 2的甲、乙两球，在离地相同高度处，同时由静止开始下落，由于空气阻力的作用，两球到达地面前经时间t 0同时到达稳定速度v 1、v 2，已知空气阻力大小f 与小球的下落速率v 成正比，即f =kv （k >0），且两球的比例常数k 完全相同，两球下落的v -t 关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．甲球质量m 1较小
B ．稳定速度与质量成正比
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
14．水平面上一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经时间2t 物体停下，则物体受到的阻力应为 A ． 3
F
B ．
4
F C ．
2
F D ．
23
F
15．质量为m 的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f ，加速度为a ＝1
3
g ，则f 的大小是( ) A ．f ＝
13
mg B ．f ＝23mg C ．f ＝mg
D ．f ＝
43
mg 16．如图所示，在小车中悬挂一小球，若偏角未知，而已知摆球的质量为，小球随小车水平向左运动的加速度为
，取=10m/s 2，则绳的张力为( )
A．B．C．D．
17．A、B两球的质量均为m，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，A球左侧靠墙．用力F向左推B球将弹簧压缩，如图所示．然后突然将力F撤去，在撤去力F的瞬间，A、B两球的加速度分别为：
A．0 ， 0 B．0 ， F/m
C．F/2m ， F/m D．F/2m ，F/2m
18．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．
19．如图所示，物体A放在光滑水平桌面上，用一根细绳系住，若在绳的另一端用F＝mg 的力拉物体A时，A的加速度为a1；若在绳的另一端挂一质量为m的物体时，物体的加速度为a2，则()
A ．a 1>a 2
B ．a 1<a 2
C ．a 1＝a 2
D ．无法确定
20．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力
B ．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
C ．在最低点时运动员处于超重状态
D ．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒
21．如图所示，物块A 、B 放在光滑的水平地面上，其质量之比A B 3m m :=:1。

现用8N 的水平拉力作用在物体A 上，则A 对B 的拉力等于（ ）
A ．1N
B ．2N
C ．3N
D ．4N
22．如图所示，质量为2m 的物块A 与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为m 的物块B 与地面的摩擦不计，在大小为F 的水平推力作用下，A 、B 一起向右做加速运动，则A 和B 之间的作用力大小为( )
A ．
3
mg
μ B ．
23
mg
μ C ．
243
F mg
μ-
D ．
23
F mg
μ- 23．关于惯性，以下说法中正确的是（ ）
A ．水平拉动静止木块比水平拉着木块匀速运动所需的力大，所以静止物体惯性较大
B ．同一木块速度大时不易停下，所以速度较大的物体惯性也比较大
C ．木块在粗糙桌面上运动时较容易停下，所以物体受到的摩擦力越大惯性就越小
D ．物体惯性的大小与是否受外力作用或外力大小均无关
24．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
25．如图所示，质量为1.5kg 的物体A 静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为0.5kg 的物体
B 由细线悬挂在天花板上，B 与A 刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间
A 、
B 间的作用力大小为（g 取210m /s ）（ ）
A ．0
B ．2.5N
C ．5N
D ．3.75N
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一、选择题 1．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2
12
L at =
解得 2L
t g
μ=
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； 2．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．小球击出后，受重力和风力作用，不是平抛运动，故A 错误；
B ．小球在竖直方向上做自由落体运动，根据2
12
h gt =
得，可得
t =
，故B 错误； CD ．球竖直进A 穴可知水平方向做匀减速直线运动，有
2
v L t =
解得水平初速度为
02L v t ==
而水平加速度大小为
v Lg
a t
h =
== 根据牛顿第二定律得，风力为
mgL
F ma h
==
故C 正确，D 错误。

故选C 。

3．A
解析：A 【解析】 【详解】
剪断细线前，A 、B 间无压力，对A 受力分析，受重力和弹簧的弹力，根据平衡条件有：
21020A F m g ==⨯=N
剪断细线的瞬间，对整体分析，根据牛顿第二定律有：
()()A B A B m m g F a m m =+-+
代入数据得整体加速度为：6a =m/s 2 隔离对B 分析，根据牛顿第二定律有：
B B m g N m a -=
代入数据解得：12N =N ，故A 正确，BCD 错误。

故选A ．
4．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 。

5．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．根据磁感应强度的定义式
F B IL
= 得
N
1T 1
A m
=⋅ 故AB 错误； C ．根据公式
F ma =
由质量的单位是kg ，而加速度的单位是2m/s ，则单位的换算可得
2kg 1T A s
=
⋅ 故C 错误；
D ．由安培力的单位是N ，长度的单位为m ，而电流的单位是A ，根据
q I t =
所以
C 1A 1
s
= 则单位的换算可得
N N s
1T 1
1A m C m
⋅==⋅⋅ 故D 正确。

故选D 。

6．D
解析：D 【解析】 【分析】
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 。

7．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
加速时，对木板受力分析，受到重力、支持力、推力F 和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有
F-μmg=ma 1
解得
a 1=1m/s 2
减速时，对木板受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有
-μmg =ma 2
解得
a 2=-4m/s 2
木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到达桌面边缘时，速度减为零，设最大速度为v ，根据位移速度公式，有
2a 1x 1＝v 2 2a 2x 2＝−v 2
122
L
x x ＝+
解得
12
0.32m 5
x L =
= W =Fx 1=1.6J
故选B ． 【名师点睛】
本题关键是找出作用时间最短的临界过程，然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度，再根据运动学公式列式求出力作用的位移，再根据恒力做功公式求解．
8．C
解析：C 【解析】
滑块可能受重力、支持力、弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡判断，根据平行四边形定则可知，小球重力和弹力的合力肯定大于重力． 【详解】
A 、C 项：小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，如图所示：
当重力、弹簧弹力以及木板的支持力的合力为零时，小球不受摩擦力，即小球可以受到3个力作用，故A 错误，C 正确；
B 项：若小球不受摩擦力，根据平衡条件得：tan37°=mg
F ，解得：34
F mg =，故B 错误；
D 项：无论小球受不受到摩擦力作用，由平衡条件可知，木板对小球的作用力与重力和弹22()mg F +D 错误． 【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力方向是水平向左的，难度适中．
9．B
解析：B 【解析】
平衡力作用在同一物体上，可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力，故A 错误，B 正确；作用力和反作用力一定是性质相同的力，且同时产生，同时变化、同时消失，所以CD 均错误．
10．C
解析：C 【解析】 【详解】
滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，物体相对地面向左运动，滑动摩擦力向右，根据牛顿第二定律
F mg ma μ+=
解得
22200.21010
m/s 4m/s 10
F mg a m μ++⨯⨯=
==
方向水平向右，ABD 错误，C 正确。

故选C 。

11．C
解析：C 【解析】 【详解】
A ．初始时刻弹簧伸长，弹力平衡重力，由图象看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，即小球向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，即升降机停止前在向上运动，故A 错误；
B ．0∼t 1时间拉力小于重力，小球处于失重状态，t 1∼t 2时间拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B 错误；
C ．t 1时刻弹簧的拉力是0，说明t 1时刻弹簧处于原长状态，t 1时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长，所以t 1∼t 3时间小球向下运动，t 1∼t 3时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增大后减小，故C 正确；
D ．t 3∼t 4时间内，小球向上运动，重力势能增大，弹簧势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒得知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，故D 错误。

故选C 。

12．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
人乘坐电梯加速向上运动，具有向上的加速度，所以人处于超重状态，即人对电梯地板的压力大于人的重力，根据牛顿第三定律可知：电梯地板对人的支持力大于人的重力， C 正确． 故选C 。

13．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．小球最终达到稳定速度时，加速度为0，则
mg kv =
解得
kv m g
=
可知稳定时，速度与质量成正比，因为12v v >，所以
12m m >
A 错误，
B 正确；
C ．释放瞬间，空气阻力为0，两球加速度均为g ，大小相等，C 错误；
D ．v t -图线和时间轴围成的面积为位移，根据图像可知0t 时间内甲球的位移大于乙球的位移，D 错误。

故选B 。

14．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
设ts 末的速度为v ，则匀加速运动的加速度1v
a t
=
，匀减速直线运动的加速度大小22v
a t
=
，则12:2:1a a =，根据牛顿第二定律得，1F f ma -=，2f ma =，联立解得3F
f =
，故选项A 正确BCD 错误． 故选A 。

15．B
解析：B 【解析】 【分析】
对物体受力分析，受重力和阻力，根据牛顿第二定律列式求解即可； 【详解】
对物体受力分析，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：13
mg f ma m g -==⋅ 解得：2
3
f m
g =，故选项B 正确，选项ACD 错误． 【点睛】
本题关键是对物体受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解．
16．C
解析：C 【解析】 【详解】 小球所受的合力为
，
小球受重力和拉力，根据平行四边形定则得拉力。

A.根据计算可得，故A 不符合题意；
B.根据计算可得，故B 不符合题意；
C.根据计算可得，故C 符合题意；
D.根据计算可得
，故D 不符合题意。

17．B
解析：B 【解析】
试题分析：静止后，弹簧处于压缩，弹力F F '=，撤去F 的瞬间，弹力不变，A 球所受的合力为零，则加速度为零，B 球所受的合力为F F '=，则B 球的加速度为 F m
，故B 正确，选项ACD 错误．
考点：牛顿第二定律、胡克定律
【名师点睛】力F 将B 球向左推压弹簧，静止后，B 球受推力F 和弹簧的弹力处于平衡，撤去F 的瞬间，根据牛顿第二定律，通过瞬时的合力求出瞬时的加速度；解决本题的关键得出撤去F 瞬间两球所受的合力，通过牛顿第二定律得出瞬时加速度．
18．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．
19．A
解析：A 【解析】 【详解】
当在B 端施以F =mg 的竖直向下的拉力作用时，对A 分析，有：mg =Ma 1，1mg
a M
=；当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，对整体分析,有：mg =(M +m )a 2，则2mg
a M m
=+．则
a 1>a 2，故A 正确，BCD 错误．
20．C
解析：C 【解析】
【详解】
A. 跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用，选项A 错误；
B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的，故B 错误；
C.运动员在最低点具有向上的加速度，所以是处于超重状态，支持力大于重力，故C 正确；
D.跳板由最低点向上恢复的过程中，支持力对运动员做功，机械能不守恒，故D 错误。

21．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
对AB 整体分析，根据牛顿第二定律
A B ()T m m a =+
对物体B ，根据牛顿第二定律
B F m a =
联立解得
2N F =
故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

22．D
解析：D 【解析】
以AB 组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得系统的加速度
2223F mg F mg
a m m m
μμ-⨯-=
=+，以B 为研究对象，由牛顿第二定律得A 对B 的作用力：
23AB F mg F ma μ-==
，即AB 间的作用力为23
AB F mg
F μ-=，D 正确． 23．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．水平拉动静止木块比水平拉着木块匀速运动所需的力大，说明最大静摩擦力比滑动摩擦力大，而物体的惯性不变，故A 错误；
B ．同一木块速度大时不易停下，是因为减速需要的位移大，而质量大的物体惯性才大，故B 错误；
C ．惯性的大小是用质量来衡量，而不是由滑动摩擦力来量度，故C 错误；
D ．物体的惯性大小与物体是否受力和受力大小均无关，只与物体的质量有关，故D 正
确。

故选D 。

24．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2
12v 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．
25．D
解析：D 【解析】 【详解】
剪断细线前，只有A 对弹簧有作用力，所以剪断细线前弹簧的弹力15N A F m g ==弹， 将细线剪断的瞬间，根据牛顿第二定律可得
()()A B A B m m g F m m a 弹+-=+，
解得22.5m /s a =， 隔离B ，则有:
N B B m g F m a -=，
代入数据解得N 3.75N B B F m g m a =-=，D 正确。