高中物理专项练习：牛顿运动定律 (2)

高中物理专项练习：牛顿运动定律

一．选择题

1. （河南郑州二模）如图所示,个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间

弹簧的弹力为F

1—2,2和3间弹簧的弹力为F

2—3

,2018和间弹簧的弹力为F

2018—

,则下列结论正确

的是

A.F

1—2：F

2—3

：……F

2018—=

1：2：3： (2018)

B.从左到右每根弹簧长度之化为1：2：3： (2018)

C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第个小球的加速度为F,N其余每个球的加速度依然为a

D.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a

【参考答案】AD

【命题意图】本题以轻弹簧连接的个小球为情景,考查连接体、受力分析、牛顿运动定律及其相关知识点.

【解题思路】隔离小球1,由牛顿运动定律,F1-2=ma,把小球1和2看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2-3=2ma,把小球1、2和3看作整体隔离,由牛顿运动定律,F3-4=3ma,把小球1、2、3和4看作整体隔离,由牛顿运动定律,F4-5=4ma,·····把小球1到2018看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2018-=2018ma,联立解得：F1-2∶F2-3∶F3-4∶F4-5∶F5-6······F2018-=1∶2∶3∶4∶5······2018,选项A正确；由于弹簧长度等于弹簧原长加弹簧伸长量,弹簧伸长量与弹簧弹力成正比,所以选项B错误；如果突然撤去拉力F,撤去F的瞬间,小球之间弹簧弹力不变,2018和之间的弹簧弹力F2018-=2018ma,由牛顿第二定律可得F=ma,F2018-=ma’,联立解得第个小球的加速度

a’=2018

2019

F

m

,选项C错误；如果1和2两个球之间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间,第

1个小球受力为零,加速度为零,第2个小球受到2和3之间弹簧弹力,F2-3=ma2,解得第2个小球的加速度a2=2a,其余小球受力情况不变,加速度依然为a,选项D正确.

【方法归纳】对于连接体,要分析求解小球之间的作用力,需要隔离与该力相关的小球列方程解答.解答此题常见错误主要有：一是对弹簧作用力的瞬时性理解掌握不到位；二是研究对象选择不当；三是分析解答有误.

2. （年3月兰州模拟）质量为2kg的物体在水平力F作用下运动,t=0时刻开始计时,3s末撤去F,物体继续运动一段时间后停止,其v-t图象的一部分如图所示,整个过程中阻力恒定,则下列说法正确的是

A.水平力F为3.2N

B.水平力F做功480J

C.物体从t=0时刻开始,运动的总位移为92m

D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5

【参考答案】B

【命题意图】本题以水平力作用下物体运动为情景,以速度图像给出解题信息,考查对速度图像的理解、牛顿运动定律、做功及其相关知识点.

【解题思路】在0~3s时间内,物体匀速运动,由平衡条件,F-μmg=0,3s末撤去F,在3~5s时间

内,物体做匀减速直线运动,运动的加速度大小为a=

v

t

∆

∆

=4m/s2,由牛顿第二定律,μmg=ma,联立

解得：μ=0.4,F=8N,选项AD错误；在0~3s时间内,物体匀速运动位移x1=20×3m=60m,水平力F做功W=Fx=8×60J=480J,选项B正确；3s末撤去F,物体继续运动时间t=v/a=5s,即8s末物体停止运动,补全速度图像,由速度图像的面积表示位移可知,物体在3~8s时间内位移

x 2=20×5×1/2=50m,物体从t=0时刻开始,运动的总位移为s= x

1

+x

2

=60m+50m=110m,选项C错

误.

【方法归纳】速度图像的斜率表示加速度,速度图像的面积表示位移.

3. （辽宁沈阳一模）如图所示,甲、乙两物体靠在一起,放在光滑的水平面上,在水平力F

1

和

F 2共同作用下,一起从静止开始运动,已知F

1

>F

2

,两物体运动一段时间后

A. 若突然撤去F

1

,甲的加速度一定减小

B. 若突然撤去F

1

,甲乙间的作用力减小

C. 若突然撤去F

2

,乙的加速度一定增大

D. 若突然撤去F

2

,甲乙间的作用力增大

【参考答案】BC

【名师解析】

要分析加速度的变化,先由牛顿第二定律求出整体的加速度,再进行分析,由隔离法求出甲乙间的作用力,根据表达式进行分析；一起运动时,整体的加速度为：；对乙分析,则甲、乙之间的作用力为：,解得；突然撤去,则整体的加速度,不一定大于,甲乙之间的作用力,故A错误、B正确；突然撤去,则整体的加速度,则,即加速度增大,甲乙之间的作用力为：,故选项C正确,D错误. 【名师点睛】关于连接体的处理方法,先整体后隔离,可以求得连接体间的相互作用力的大小. 4．（6分）（湖北四地七校考试联盟期末）如图所示,光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为m,A、B之间用轻质细绳水平连接.现沿细绳所在直线施加一水平恒力F 作用在A上,A、B开始一起做匀加速运动,在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,则在放上C并达到稳定后,下列说法正确的是（）

A．若C放在A上面,绳上拉力不变

B．若C放在B上面,绳上拉力为

C．C放在B上,B、C间摩擦力为

D．C放在A上比放在B上运动时的加速度大

【思路分析】对整体分析,运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化.通过隔离分析,得出绳子拉力和摩擦力的大小.

【参考答案】C

【名师解析】设原来的加速度为a

0,根据牛顿第二定律可得F＝2ma

,因无相对滑动,所以,无论

C放到哪块上,根据牛顿第二定律都有：F＝3ma,a都将减小.

若放在A木块上面,以B为研究对象,设绳子拉力T,则T＝ma,绳子拉力减小,故A错误；若C