广东省揭阳市第一中学高三物理第二轮专题温习 牛顿定律试题

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1．如下图，台秤上放一个装有水的杯子，通过固定在台秤上的支架用细线悬挂一小球，球全数浸没在水中，平稳时台秤的示数为某一数值，今剪断悬线，在球下落但尚未抵达杯底的进程中，假设不计水的阻力，那么台秤的示数将 A ．变大 B ．变小 C ．不变 D ．不能判定
2．如下图，一只质量为m 的猫抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 的垂直的杆子。

当悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬，以维持它离地面的高度不变。

那么杆下降的加速度为 A ．g B ．g M
m C ．
g M m M + D ．g M
M
m +
3．如下图，竖直滑腻杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端别离用销钉M 、N 固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M 刹时，小球加速度的大小为12m/s 2。

假设不拔去销钉M 而拔去销钉N 的
刹时，小球加速度的大小为可能为 A ．22m/s 2，竖直向上 B ．22m/s 2，竖直向下 C ．2m/s 2，竖直向上 D ．2m/s 2，竖直向下
4.如下图，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定竖直杆，在杆上套一个环，箱的杆的质量为M ，环的质量为m ，已知环沿杆以加速度a 下滑，那么现在箱对地面的压力
是：
A ．（m+M ）g
图3.4-4
M
N
B ．（m-M ）g
C ．（m+M ）g-ma
D ．（m+M ）g+ma
5.两木块A 、B 由同种材料制成，m A m B ，并随木板一路以相同速度向右匀速运动，如下图，设木板足够长，
当木板突然停止运动后，那么
A ．假设木板滑腻，由于A 的惯性大，故A 、
B 间距离将增大 B ．假设木板粗糙，由于A 受阻力大，故B 可能与A 相碰
C ．不管木板是不是滑腻，A 、B 间距离将维持不变
D ．不管木板是不是滑腻，A 、B 二物体必然能相碰
6.如下图，底板滑腻的小车上用两个量程为20N 、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg 的物块，在水平地面上，当小车作匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N ，当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变成
8N 。

这时小车运动的加速度大小是 A ．2m/s 2 B ．4m/s 2 C ．6m/s 2 D ．8m/s 2
7.以力F 拉一物体，使其以加速度a 在水平面上做匀加速直线运动，力F 的水平分量为F 1，如下图，假设以和
F 1大小、方向都相同的力F
代替F 拉物体，使物体产生加速度a ，那么
A ．当水平面滑腻时，a
a
B ．当水平面滑腻时，a = a
C ．当水平面粗糙时，a
a
D ．当水平面粗糙时，a = a 8.如下图，有一箱装得很满的马铃薯，以必然的初速度在摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动，（不计其它
外力及空气阻力），那么其中一个质量为m 的马铃薯A 受其它马铃薯对它的
总作使劲大小应是
A B
F
A ．mg
B ．mg
C ．
mg
1+μ D ．mg 1μ-
9．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，通过时刻t 0滑至斜面底端。

已知在物体运动进程中物体所受的摩擦力恒定。

假设用F 、v 、s 和E 别离表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，那么以下图象中可能正确的选项是
10.如下图，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力，F 1，F 2和摩擦力，处于静止状态。

其中F 1=10N ，F 2=2N 。

假设撤去力F 1那么木块在水平方向受到的合外力为 A.10N 向左 B.6N 向右 C.2N 向左 D.0
11. 如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。

两小球均维持静止。

当突然剪断细绳时，上面小球A 与下面小球B 的加速度为 A ．a 1=g a 2=g B ．a 1=2g a 2=g C ．a 1=2g a 2=0 D ．a 1=0 a 2=g
12．在广场游玩时，一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于水平地面上．已知小石块的质量为m 。

，气球(含球内氢气)的质量为m 2，气球体积为V ，空气 密度为ρ(V 和ρ均视作不变量)，风沿水平方向吹，风
速为υ．已知风对气球的作使劲f =K u(式中K 为一已知系数，
u 为气 球相对空气
的速度)．开始时，小石块静止在地面上，如下图．
（1）假设风速υ在慢慢增大，小孩担忧气球会连同小石块一路被吹离地面，试判定是不是会显现这一情形，并说明理由．
E
O
t
t 0
D ．
F
O
t
t 0
A ．
s
O
t
t 0
C ．
v
O
t
t 0
B ．
（2）假设细绳突然断开，已知气球飞上天空后，在气球所通过的空间中的风速υ维持不变量，求气球能达到的最大速度的大小．
13．交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过v m＝30km/h．一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长s m＝10m．从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数为μ＝0.72，取g＝10m/s2．
（1）试通过计算，判定该汽车是不是违背规定超速行驶．
（2）目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有必然的转动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可取得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设安装防抱死装置的汽车刹车刹车时的制动力恒为F，驾驶员的反映时刻为t，汽车的质量为m，汽车刹车前匀速行驶的速度为v，试推出驾驶员发觉情形后紧急刹车时的平安距离s的表达式(用上述已知物理量F、t、m、v表示)．14.在滑腻的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量别离为m和2m，如图2-6所示，当两球心间的距离大于L（L比2r大的多）时，两球间不存在彼此作使劲；当两球心间的距离等于或小于L时,两球间存在彼此作用的恒定斥力F,现A球从远离B球处以速度V0沿两球心连接向原先静止的B球运动，欲时两球不发生接触，V0必需知足的条件？
此题简介：此题考查的是如何灵活运用牛顿第二定律和运动学公式分析解决问题，同时也考查了可否从图象角度来试探和解决问题。

15.如下图，沿水平方向放置一条平直滑腻槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。

槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为－3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。

最初A和B别离静止于左板的双侧，离板的距离均为L。

假设视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不阻碍电场的散布），求：
⑴球B 刚进入电场时，带电系统的速度大小；
⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时刻及球A 相对右板的位置。

16.滑板运动是一项超级刺激的水上运动，研究说明，在进行滑板运动时，水对滑板的作使劲F x 垂直于板面，大小为kv 2，其中v 为滑板速度（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k =54 kg/m ，入和滑板的总质量为108 kg,试求（重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°取
3
5
，忽略空气阻力）： （1）水平牵引力的大小； （2）滑板的速度； （3）水平牵引力的功率. 答案及解析 1.【答案】B
【解析】由于小球在加速下降的时刻，能够等效地看做有与小球等体积的“水球”向上加速运动，由于m
球
m 水，因此小球由于向下加速运动而带来的失重成效大于水球加速上升的超重成效，故系统整体处于失重状态，
答案B 正确。

2.【答案】D
【解析】解析：在小猫离地高度维持不变的一段时刻内，小猫处于静止状态，依照平稳条件，得mg=F ，F 为杆施予小猫的力。

而对杆来讲，杆那么受到F 的反作使劲F`及重力Mg ，那么杆的加速度为a=
M
Mg
mg M Mg F +=
+。

D 答案正确。

3.【答案】BC
【解析】拔出M 的刹时，小球的加速度方向可能向上，也可能向下，因此本例有两解。

（1）拔出M 刹时，假设小球加速度向上，只受重力和下面弹簧的弹力F 1，且弹力必然向上，即处于紧缩状态，有
ma mg F =-， )(a g m F +=
平稳时，上面弹簧的弹力为F`1，那么有
ma mg F F =-=`，方向向下，由此可知，上面弹簧处于紧缩状态
假设不拔去销钉M 而拔去销钉N 的刹时，小球受重力和上面弹簧向下的弹力F `1，依照牛顿第二定律有 方向竖直向下。

（2）拔出M 刹时，假设小球加速度向下，只受重力和下面弹簧的弹力F 2，因a g ，那么弹力必然向下，即下面弹簧处于伸张状态，有
ma mg F =+， )(g a m F -=
平稳时，上面弹簧的弹力为F`2，那么有
ma F =+=2F mg ``，方向向下，由此可知，上面弹簧处于伸长状态
假设不拔去销钉M 而拔去销钉N 的刹时，小球受重力和上面弹簧向上的弹力F `2，依照牛顿第二定律有 方向竖直向上。

4.【答案】C
【解析】此例为物体系的一部份加速运动，而造成整体箱体整体对地面压力减小，咱们能够用定性的方式分析和判定此例的解。

若是不发生超重或失重现象，那么箱体对地面的压力为N=（m+M ）g ，由于物体m 加速向下运动，故会发生失重现象，因此N `（m+M ）g ，那么答案AD 可排除，而失重是由加速向下运动所引发的，因此箱体的视重应与加速度有关，故答案C 正确。

5.【答案】C
【解析】假设木板滑腻，A 、B 在水平面上不受力，由于物体具有惯性，那么A 、B 将相关于地球静止；假设木板粗糙，尽管两木块的质量不同，所受的摩擦力大小不同，但
其加速度为a=mg/m =g ，与质量无关，故两物体将有相同的加速度，
任意时刻有相
同的速度。

维持相对静止，故C 答案正确。

6.【答案】B
【解析】当小车匀速运动时，两弹簧称的示数均为10N ，合力为零，当小车匀加速运动时，甲的示数为8N ，而由于小车长度不变，那么甲弹簧的形变的转变量与乙必相等，故乙弹簧的示数应为12N ，故物体受到的合力为4N ，其加速度为4m/s 2，B 答案正确。

7.【答案】BC
【解析】当水平面滑腻时，物体在水平面上所受合外力均为F ，故其加速度不变。

而当水平面粗糙时，支持力和摩擦力都是被动力，其大小随主动力的转变而转变，当用F 替换F 时，摩擦力将增大，故加速度减小。

因此BC 答案正确 8.【答案】C
【解析】像本例这种物体系的各部份具有相同加速度的问题，咱们能够视其为整体，求关键信息，如加速度，再依照题设要求，求物体系内部的各部份彼此作使劲。

选所有马铃薯和箱子组成的整体为研究对象，其受重力、地面支持力和摩擦力而作减速运动，且由摩擦力提供加速度，那么有
mg =ma ，a=g 。

而单一马铃薯A 的受其它马铃薯的作使劲无法一一明示，但题目只要求
解其总作使劲，因此能够用等效合力替代，由矢量合成法那么，得F 总=1)()(+=+μmg mg ma
因此答案C 正确。

9.【答案】AD
【解析】物体在沿斜面向下滑动进程中，所受的合力为重力沿斜面向下的分力及摩擦力，故大小不变，A 正确；而物体在此合力作用下作匀加速运动，at v =，2
2
1at s =，因此B 、C 错；物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，D 正确． 10.【答案】D
【解析】由于木块原先处于静止状态，因此所受摩擦力为静摩擦力。

依据牛二定律有F 1-F 2-f=0现在静摩擦力为8N 方向向左。

撤去F 1后，木块水平方向受到向左2N 的力，有向左的运动趋势，由于F 2小于最大静摩擦力，因此所受摩擦力仍为静摩擦力。

现在－F 2+f ′=0即合力为零。

故D 选项正确。

11.【答案】C
【解析】 别离以A ，B 为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析。

剪断前A ，B 静止。

如图2-10，A 球受三个力，拉力T 、重力mg 和弹力F 。

B 球受三个力，重力mg 和弹簧拉力F ′ A 球：T －mg-F = 0 ① B 球：F ′－mg = 0 ②
由式①，②解得T=2mg ，F=mg
剪断时，A 球受两个力，因为绳无弹性剪断刹时拉力不存在，而弹簧有形米，刹时形状不可改变，弹力还存在。

如图2-11，A 球受重力mg 、弹簧给的弹力F 。

同理B 球受重力mg 和弹力F ′。

A 球：－mg －F = ma A ③ B 球：F ′－mg = ma B ④
由式③解得a A =－2g （方向向下） 由式④解得a B = 0 故C 选项正确。

12.解析：
（1）将气球和小石块作为一个整体：在竖直方向上，气球(包括小石块)受到重力G 、浮力F 和地面支持力N 的作用，
据平稳条件有 N = (m 1+m 2)g —ρgV ① 由于式中N 、，是与风速υ无关的恒力，故气球会连同小石块可不能一路被吹离地面． （2）气球的运动可分解成水平方向和竖直方向的两个分运动，达最大速度时 气球在水平方向做匀速运动，有
υx =υ ② 气球在竖直方向做匀速运动，有
m 2g +k υy =ρgV ③
气球的最大速度
υm = 2
2y x υυ+ ④
联立求解得
k
g
m
gV m
-+=ρυ
υ2
2（
⑤
13.解析：
（1）汽车刹车且车轮抱身后，汽车受滑动摩擦力作用匀减速运动．
滑动摩擦力 f ＝μmg ① 汽车的加速度 a ＝－
m
f
＝－μg ② 由匀减速运动知 as v v t 22
02=- （式中v t ＝0） ③
那么 02m v gs μ= ④ 带入数据得 012m/s=43.2km/h v =＞30km/h ⑤ 即这辆车是超速的．
（2）刹车距离由两部份组成，一是司机在反映时刻内汽车行驶的距离s 1，二是刹车后匀减速行驶的距离s 2．
据题意有 s ＝s 1＋s 2 ⑥ 式中 1s vt = ⑦
2
22v s a
= ⑧
加速度大小为 a ＝
m
F
⑨ 则平安距离为 s ＝vt ＋F
mv 22
⑩
14.解析：
A 球向
B 球接近至A 、B 间的距离小于L 以后,A 球的速度慢慢减小,B 球从静止开始加速运动,两球间的距离慢慢减小.当A 、B 的速度相等时,两球间的距离最小.假设此距离大于2r,那么两球就可不能接触.因此不接触的条件是
v 1=v 2
①
L+s 2-s 1>2r ②
其中v 1、v 2为当两球间距离最小时A 、B 两球的速度;s 1、s 2为两球间距离从L 变至最小的进程中,A 、B 两球通过的路程.
由牛顿定律得A 球在减速运动而B 球作加速运动的进程中,A 、B 两球的加速度大小为
1F a m = 22F
a m
=
③
设v 0为A 球的初速度,那么由匀加速运动公式得
⑤ 联
22t F v m
=
01t
F v v m
=-
立解得
03(2)
F L r v m
-<
15.解析：
对带电系统进行分析，假设球A 能达到右极板，电场力对系统做功为W 1，有：
0)5.13(5.221>⨯-+⨯=L qE L qE W ①
而且还能穿过小孔，离开右极板。

假设球B 能达到右极板，电场力对系统做功为W 2，有：
综上所述，带电系统速度第一次为零时，球A 、B 应别离在右极板双侧。

② （1）带电系统开始运动时，设加速度为a 1，由牛顿第二定律：m qE a 221=
=m
qE
③ 球B 刚进入电场时，带电系统的速度为v 1，有：L a v 12
12= ④ 由③④求得：m
qEL
v 21=
⑤ （2）设球B 从静止到刚进入电场的时刻为t 1，那么：1
1
1a v t =
⑥ 将③⑤代入⑥得：qE
mL
t 21=
⑦ 球B 进入电场后，带电系统的加速度为a 2，由牛顿第二定律：m
qE
m qE qE a 22232-
=+-=
⑧ 显然，带电系统做匀减速运动。

设球A 刚达到右极板时的速度为v 2，减速所需时刻为t 2，那么有：
L a v v 5.122212
2⨯=- ⑨ 2
1
22a v v t -=
⑩ 求得： qE
mL
t m qEL v 2,22122=
=
⑾ 球A 离电场后，带电系统继续做减速运动，设加速度为a 3，再由牛顿第二定律：
m
qE
a 233-=
⑿ 设球A 从离开电场到静止所需的时刻为t 3，运动的位移为x ，那么有：3
2
30a v t -=
⒀
x a v 32
22=- ⒁ 求得：6,2311L
x qE mL
t == ⒂
由⑦⑾⒂可知，带电系统从静止到速度第一次为零所需的时刻为： qE mL
t t t t 2
37321=++= ⒃
球A 相对右板的位置为：6L
x = ⒄
16.解析：
（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如下图
由共点力平稳条件可得
cos N F mg θ= ①
sin N F F θ= ②
由①、②联立，得
F =810N
(2)/cos N F mg =θ 得5cos mg
v k ==θm/s
(3)水平牵引力的功率
P =Fv
=4050 W。