浙江省版高考物理总复习第三章牛顿运动定律(选考部分,b版)

第三章 牛顿运动定律
课时作业
一、选择题
1．(2016·余姚市调研)(多选)关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是
( )
A ．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大
B ．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零
C ．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
D ．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
解析 物体的速度大小与加速度大小及所受合外力大小无关，故C 、D 正确，A 、B 错误。

答案 CD
2．如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A 从背后轻轻推另一个人B 时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A 推B 时
( )
A ．A 与
B 之间有相互作用力
B ．A 对B 的作用在先，B 对A 的作用在后
C ．B 对A 的作用力小于A 对B 的作用力
D ．A 对B 的作用力和B 对A 的作用力是一对平衡力
解析 A 推B 时，A 与B 之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生，大小相等，分别作用在不同的物体上，选项A 正确，B 、C 、D 错误。

答案 A
3．(2016·台州市联考)人站在地面，竖直向上提起质量为1 kg 的物体，物体获得的加速度
为5 m/s 2(g 取10 m/s 2)。

则此过程中人对物体的作用力为
( )
A ．5 N
B ．10 N
C ．15 N
D ．20 N
解析 根据牛顿第二定律，物体竖直方向上有F －mg ＝ma ，求得F ＝15 N 。

答案 C
4．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为
( )
A ．40 m
B ．20 m
C ．10 m
D ．5 m
解析 a ＝F f m ＝mg m ＝g ＝10 m/s 2，由v 2
＝2ax 得
x ＝v 22a ＝2022×10 m ＝20 m ，B 对。

答案 B
5．(2016·温岭市联考)质量为m 的小车做匀加速直线运动，所受的牵引力和阻力分别为F
和F 10
，则小车加速度的大小为 ( )
A.F
10m B.9F 10m C.F m D.11F 10m 解析 小车做匀加速直线运动，所受牵引力和阻力的合力产生加速度，根据牛顿第二定律F 合＝F －F 10＝ma ，可以得到加速度等于9F 10m。

答案 B
6．用30 N 的水平外力F 拉一个静放在光滑水平面上质量为20 kg 的物体，力F 作用3 s 后撤去，则第5 s 末物体的速度和加速度分别为
( )
A ．v ＝4.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2
B ．v ＝1.5 m/s ，a ＝7.5 m/s 2
C ．v ＝4.5 m/s ，a ＝0
D ．v ＝7.5 m/s ，a ＝0
解析 由题意知在前3 s 内，物体的加速度a 1＝F m ＝1.5 m/s 2
，3 s 末的速度v ＝a 1t ＝4.5 m/s ，力F 撤去后物体做匀速直线运动，所以第5 s 末物体的速度为4.5 m/s ，加速度为0。

故选项C 正确。

答案 C
7．如图所示，质量m ＝10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平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推力F ＝20 N 的作用，则物体产生的加速度是(g 取
10 m/s 2)
( )
A ．0
B ．4 m/s 2，水平向右
C ．2 m/s 2，水平向左
D ．2 m/s 2，水平向右
解析 对物体受力分析可知F 合＝F ＋F f ，F f ＝μmg ，所以F 合＝20 N ＋0.2×10×10 N＝40 N ，所以a ＝F 合m ＝4010
m/s 2＝4 m/s 2，方向水平向右。

选项B 正确。

答案 B
8．(2016·绍兴市调研)一个木块以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上运动的v －t 图象如图所示。

已知重力加速度为g ，则根据图象不能求出的物理量是
( )
A ．木块的位移
B ．木块的加速度
C ．木块所受摩擦力
D ．木块与桌面间的动摩擦因数
解析 位移可由图象与时间轴所围的面积求出，由v －t 图线的斜率可求出加速度a ，由牛顿第二定律知，a ＝μg ，故动摩擦因数μ也可求出，由于不知木块的质量，故不能求出木块所受摩擦力。

答案 C
9．如图所示，质量为m 的小球用水平弹簧系住，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，小球的加速度为
( )
A ．0
B ．大小为g ，方向竖直向下
C ．大小为33
g ，方向水平向右 D ．大小为233
g ，方向垂直木板向下 解析 在未撤离木板时，小球受到重力mg 、弹簧的弹力F 和木板的弹力F N 而静止，在撤离木板的瞬间，弹簧弹力的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mg 和弹簧的弹力F 两个力的作用，这两个力的合力与木板提供的弹力大小相等，方向相反，故加速度的方向垂直于木板向下，选项D 正确。

答案 D
10．(2016·金华十校调研)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动，当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如图所示；当物块的初速度为v
2
时，上升的最大高度记为h 。

重力加速度大小为g 。

物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为
( )
A ．tan θ和H
2 B ．(v 22gH －1)tan θ和H 2 C ．tan θ和H 4 D ．(v 22gH －1)tan θ和H 4
解析 设物块与斜坡间的动摩擦因数为μ，则物块沿斜坡上滑时：mg sin θ＋μmg cos θ＝ma
①
加速度大小a ＝μg cos θ＋g sin θ
②
当物块的初速度为v 时，由运动学公式知
v 2＝2a H
sin θ
③
当物块的初速度为v 2
时，由运动学公式知 (v 2)2＝2a h sin θ
④
由③④两式得h ＝H 4 由①③两式得μ＝(v 2
2gH
－1)tan θ。

答案 D
二、非选择题
11．如图为一条平直公路中的两段，其中A 点左边的路段为足够长的柏油路面，A 点右边路段为水泥路面。

已知汽车轮胎与柏油路面的动摩擦因数为μ1，与水泥路面的动摩擦因数为μ2。

当汽车以速度v 0沿柏油路面行驶时，若刚过A 点时紧急刹车后(车轮立即停止转动)，汽车要滑行一段距离到B 处才能停下；若该汽车以速度2v 0在柏油路面上行驶，突然发现B 处有障碍物，需在A 点左侧的柏油路段上某处紧急刹车，若最终汽车刚好撞不上障碍物，求：(重力加速度为g )。

(1)水泥路面AB 段的长度；
(2)在第二种情况下汽车运动了多长时间才停下？
解析 (1)水泥路面上运动的加速度为a 1，则μ2mg ＝ma 1
则v 2
0＝2a 1x 1，解得：x 1＝v 20
2μ2g 。

(2)根据题意，汽车如果不撞上障碍物B ，在A 点的速度应为v 0，在柏油路上运动时间为t 1，则2v 0－v 0＝a 2t 1，a 2＝μ1g ，解得：t 1＝v 0
μ1g ；在水泥路面上，运动时间为t 2，则v 0＝a 1t 2，解得t 2＝v 0μ2g ，汽车运动的时间t ＝t 1＋t 2＝(1μ1＋1μ2)v 0g。

答案 (1)v 20
2μ2g (2)(1μ1＋1μ2)v 0g 。

12．为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示。

使木块以初速度v 0＝4 m/s 的速度沿倾角θ＝30°的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v －t 图线如图
乙所示。

g 取10 m/s 2。

求：
(1)上滑过程中的加速度的大小a 1；
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ；
(3)木块回到出发点时的速度大小v 。

解析 (1)由题图乙可知，木块经0.5 s 滑至最高点，由加速度定义式a ＝Δv Δt
得上滑过程中加速度的大小：
a 1＝Δv 1
Δt 1
＝40.5 m/s 2＝8 m/s 2
(2)由牛顿第二定律得，上滑过程中
mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1代入数据得μ＝3
5
(3)下滑距离等于上滑的距离，其值为x ＝v 2
12a 1
＝1 m
由牛顿第二定律得下滑过程中
mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2
下滑至出发点的速度大小v ＝2a 2x
联立解得：v ＝2 m/s 。

答案 (1)8 m/s 2 (2)3
5 (3)2 m/s。