2020高考物理一轮复习 专题03牛顿运动定律(解析版)

专题03 牛顿运动定律

1．（2020届安徽省宣城市高三第二次调研）如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M 的A 、B 两块木板，在木板A 的上面放着一个质量为m 的物块C ，木板和物块均处于静止状态。A 、B 、C 之间以及B 与地面之间的动摩擦因数都为μ。若用水平恒力F 向右拉动木板A （已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力），要使A 从C 、B 之间抽出来，则F 大小应满足的条件是（ ）

A ．(2)F m M g μ>+

B ．(23)F m M g μ>+

C ．2()F m M g μ>+

D ．(2)F m M g μ>+

【答案】C 【解析】要使A 能从C 、B 之间抽出来，则，A 要相对于B 、C 都滑动，所以AC 间，AB 间都是滑动摩擦力，对A 有()A F mg M m g a M μμ--+＝

对C 有C mg

a g m μμ＝＝

对B 受力分析有：受到水平向右的滑动摩擦力μ（M+m ）g ，B 与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

有f=μ（2M+m ）g

因为μ（M+m ）g ＜μ（2M+m ）g

所以B 没有运动，加速度为0；

所以当a A ＞a C 时，能够拉出，则有

()F mg M m g g M

μμμ--+> 解得F ＞2μ（m+M ）g ，故选C 。

2．（2020届福建省漳州市高三第一次教学质量检测）如图，MN 是一段倾角为θ=30°的传送带，一个可以看作质点，质量为m=1kg 的物块，以沿传动带向下的速度04v =m/s 从M 点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分v-t 图像如图所示，取g=10m/s 2，则（ ）

A．物块最终从传送带N点离开

B．传送带的速度v=1m/s，方向沿斜面向下

C．物块沿传送带下滑时的加速度a=2m/s2

D．物块与传送带间的动摩擦因数3

μ=

2

【答案】D

【解析】从图象可知，物体速度减为零后反向向上运动，最终的速度大小为1m/s，因此没从N点离

v t图象中斜率表示加速度，可开，并且能推出传送带斜向上运动，速度大小为1m/s，AB错误；—

知物块沿传送带下滑时的加速度a=2.5m/s2，C错误；根据牛顿第二定律

o o

μ-=，

mg mg ma

cos30sin30

可得3

μ=，D正确。故选D。

3．（2020届广东省模拟）如图，垂直电梯里有一个“轿厢”和一个“对重”，它们通过钢丝绳连接起来，驱动装置带动钢丝绳使“轿厢”和“对重”在竖直方向做上下运动。当“轿厢”向上做匀减速直线运动时（）

A ．电梯的“对重”处于失重状态

B ．电梯的“对重”向下匀加速运动

C ．钢丝绳的拉力等于“轿厢”的重力

D ．钢丝绳的拉力小于“轿厢”的重力

【答案】D

【解析】当“轿厢”向上做匀减速直线运动时，“轿厢”加速度向下，处于失重状态，钢丝绳拉力小于“轿厢”重力。此时，“对重”向下做匀减速运动，加速度向上，处于超重状态，故ABC 错误，D 正确。故选D 。

4．（2020届江西省吉安市高三一模）如图所示，物体A 和B 的质量分别为4kg 和1kg ，用跨过定滑轮的细线相连，叠放在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，A 与 B 间的动摩擦因数为0.2，现有一平行于斜面向下的力F 作用在物体B 上，物体A 、B 保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g ＝10m/m 2）。则拉力F 的值可能为（ ）

A ．10N

B ．20N

C ．30N

D ．40N

【答案】AB 【解析】拉力最大时，对A 有A A sin cos T m g m g θμθ=+

对B 有 B A sin cos m F m g T m g θμθ+=+

解得28.9N m F =

拉力最小时，对A 有A A cos sin T m g m g μθθ+=

对B 有min A B cos sin F m g m g T μθθ++=

解得min 1.1N F =

拉力F 取值范围1.1N 28.9N F ≤≤；故选AB 。

5．（2020届陕西省西安中学高三第三次模拟）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

μD ．

2L v 【答案】B

【解析】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212

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2v 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=+=+。 2L v v g μ+，选项A 正确，不符合题意；L v ，选项B 2L g

μC 正确，不符合题

意； 2L v

，选项D 正确，不符合题意； 6．（2020届陕西省西安中学高三第三次模拟）如图所示，长为L 的轻杆上端连着一质量为m 的小球，杆的下端用铰链固接于水平面上的O 点，轻杆处于竖直方向时置于同一水平面上质量为M 的立方体恰与小球接触。对小球施加微小的扰动，使杆向右倾倒，当立方体和小球刚脱离接触的瞬间，杆与水平面的夹角恰好为π6

，忽略一切摩擦（ ）

A ．此时立方体M 的速度达到最大

B ．此时小球m 的加速度为零

C ．此时杆对小球m 的拉力为零

D ．M 和m 的质量之比为4:1

【答案】ACD 【解析】分离前，立方体在小球的弹力作用下，做加速运动，分离后合力为零，做匀速运动，故分离时立方体M 的速度最大，故A 正确；分离时刻，小球速度v 不为零，做圆周运动，故合力不可能为零，加速度不为零，故B 错误；分离时刻，由于小球此时仅受重力和杆子作用力，而重力是竖直向下的，所以杆对小球m 的拉力为零，故C 正确；设小球速度为v ，立方体速度为u ，根据牛顿第二定律，分离时刻 有2sin 30v mg m L ︒=，解得12

v gL =分离时刻，小球的水平速度与长方体速度相同，即：sin 30v u ︒=，解得12u gL =

在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机械能守恒，有

()22111sin 3022

mgL mv Mu ︒-=+ 把v 和u 的值代入，化简得：41

M m =，故D 正确。故选ACD. 7．（2020届四川省绵阳市高三第三次诊断）如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段