（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 微專題18 牛頓運動定律的理解加練半小時（含解析）

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1、牛頓運動定律的理解 [方法點撥]　(1)理解牛頓第二定律的矢量性、瞬時性、同一性、獨立性.(2)多個物體一起運動時，知其一物體加速度即可知整體加速度，反之亦然.從而知其合外力方向. 1.如圖1所示，彈簧左端固定，右端可自由伸長到P點.一物塊從光滑固定水平面的b位置以速度v向左運動，將彈簧壓縮到最短a點，之后物塊被彈簧向右彈出.物塊從P到a的運動過程中，以下說法正確的是(　　) 圖1 A.物塊的慣性減小 B.在a位置，物塊的慣性為零 C.物塊對彈簧的作用力和彈簧對物塊的作用力大小相等 D.在a位置，物塊對彈簧的作用力小于彈簧對物塊的作用力 2.(2018·河南省漯河市聯(lián)考)身

2、高和質(zhì)量完全相同的兩人穿同樣的鞋在同一水平地面上通過一輕桿進行頂牛比賽，迫使對方后退即勝利.設(shè)甲、乙對桿的推力分別為F1、F2.甲、乙兩人身體因前傾而偏離豎直方向的夾角分別為α1、α2，傾角越大，此刻人手和桿的接觸點位置就越低，如圖2所示，若甲獲勝，則下列關(guān)系式正確的是(　　) 圖2 A.F1＝F2，α1>α2 B.F1>F2，α1＝α2 C.F1＝F2，α1<α2 D.F1>F2，α1>α2 3.(2018·安徽省巢湖市一檢)如圖3所示，光滑斜面的傾角為α，一個質(zhì)量為m的物體放在斜面上，如果斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運動，物體與斜面間無相對運動，則斜面對物體的支持力的

3、大小錯誤的是(　　) 圖3 A.mgcosα B. C. D.m 4.(2018·河南省鄭州市模擬)在傾角為30°的光滑固定斜面上有一個箱子，箱內(nèi)有一個斜面，在斜面上放置一個重為60N的球，如圖4所示，當(dāng)箱子沿斜面下滑時，球?qū)ο渥雍蟊诤拖鋬?nèi)斜面的壓力大小分別是(g取10m/s2)(　　) 圖4 A.40N,30N B.30N,50N C.40N,50N D.50N,60N 5.如圖5所示，E為斜面的中點，斜面上半段光滑，下半段粗糙，一個小物體由頂端靜止釋放，沿斜面下滑到底端時速度為零，以沿斜面向下為正方向，則物體下滑過程中的位移x、速度v、合力F、加速度a與時間t的關(guān)系

4、圖象可能正確的是(　　) 圖5 6.如圖6所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運動，觀察小球從開始下落到第一次運動至最低點的過程，下列關(guān)于小球的速度v或加速度a隨時間t變化的圖象中符合實際情況的是(　　) 圖6 7.(多選)如圖7所示，小車上固定一水平橫桿，橫桿左端的固定斜桿與豎直方向成α角，斜桿下端連接一質(zhì)量為m的小球；橫桿右端用一根細線懸掛相同的小球，當(dāng)小車沿水平面做勻加速直線運動時，細線與豎直方向間的夾角β(β≠α)保持不變，設(shè)斜桿、細線對小球的作用力分別為F1、F2，下列說法正

5、確的是(　　) 圖7 A.F1、F2可能相同 B.F1、F2一定相同 C.小車加速度大小為gtanα D.小車加速度大小為gtanβ 8.(多選)如圖8所示，套在繩索上的小圓環(huán)P下面用懸線掛一個重力為G的物體Q并使它們處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)釋放圓環(huán)P，讓其沿與水平面成θ角的繩索無摩擦下滑，在圓環(huán)P下滑過程中繩索處于繃緊狀態(tài)(可認為是一直線)，若圓環(huán)和物體下滑時不振動，穩(wěn)定后，下列說法正確的是(　　) 圖8 A.Q的加速度一定小于gsinθ B.懸線所受拉力為Gsinθ C.懸線所受拉力為Gcosθ D.懸線一定與繩索垂直 9.如圖9所示，某雜技演員在做手指玩圓盤的表演

6、.設(shè)該盤的質(zhì)量為m，手指與盤之間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn)，重力加速度為g，則下列說法中正確的是(　　) 圖9 A.若手指支撐著盤，使盤保持靜止狀態(tài)，則手指對盤的作用力沿該手指方向 B.若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運動，則盤受到手水平向右的靜摩擦力 C.若盤隨手指一起水平勻加速運動，則手對盤的作用力大小不可超過mg D.若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運動，則手對盤的摩擦力大小為μmg 10.(多選)(2019·重慶市巴蜀中學(xué)診斷)在光滑水平面上，a、b兩小球沿水平面相向運動，當(dāng)兩小球間距小于或等于L時，受到大小相等、

7、方向相反的相互排斥恒力作用，兩小球間距大于L時，相互間的排斥力為零，小球在相互作用區(qū)間運動時始終未接觸，兩小球運動時速度v隨時間t的變化關(guān)系圖象如圖10所示，由圖可知(　　) 圖10 A.a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量 B.在t1時刻兩小球間距最小 C.在0～t2時間內(nèi)兩小球間距逐漸減小 D.在0～t3時間內(nèi)b球所受的排斥力方向始終與運動方向相反 11.(多選)(2018·吉林省實驗中學(xué)調(diào)研)如圖11甲所示，在固定水平面上有一質(zhì)量為2m的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m的木塊，現(xiàn)給木塊施加一隨時間增大的水平力F＝kt(k是常數(shù))，木塊加速度的大小隨時間變化的圖線如圖乙所示，木塊與木板

8、之間的動摩擦因數(shù)為μ1、木板與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，假定接觸面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，則下列說法正確的是(　　) 圖11 A.0～t1時間內(nèi)木塊受到的摩擦力大小為μ1mg B.μ1<2μ2 C.乙圖中a0＝g D.t1～t2與t2～t3時間內(nèi)對應(yīng)的兩段圖線斜率的絕對值之比為1∶3 12.(2018·廣東省東莞市模擬)如圖12所示的水平地面上，直角斜面體M的傾角為30°，物塊A、B的質(zhì)量相等，C為輕質(zhì)定滑輪.圖甲中斜面體M和物塊A、B均處于靜止狀態(tài)，圖乙中斜面體M和物塊A、B一起以加速度a＝g水平向右做勻加速直線運動，且三者保持相對靜止.關(guān)于物塊A、B的受力情

9、況，下列說法中正確的是(　　) 圖12 A.圖甲中的物塊A一定受三個力作用 B.圖甲中的物塊B一定受四個力作用 C.圖乙中的物塊A一定受三個力作用 D.圖乙中的物塊B一定受四個力作用 答案精析 1.C　[物塊從P到a的運動過程中，質(zhì)量不變，慣性不變，A、B項錯誤；根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力大小相等，C項正確，D項錯誤.] 2.A　[兩人頂牛比賽，決定勝負的是人受到的最大摩擦力的大小，甲獲勝，是由于他下蹲，桿中的力產(chǎn)生豎直向下的分量使他對地面的正壓力增大，故α1>α2；因為桿為輕桿，兩人對桿的作用力可認為是作用力與反作用力，大小相等，則F1＝F2，選項A正確.]

10、 3.A　[由題意知，斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運動，物體與斜面間無相對運動，則放在斜面上的物體所受合外力一定水平向左.隔離物體受力分析，物體受到斜面的支持力和重力，二力的合力水平向左，大小等于ma，則有：F＝(mg)2＋(ma)2，解得FN＝m，選項D正確；FNsinα＝ma，解得FN＝，選項C正確；FNcosα＝mg，解得FN＝，選項A錯誤，B正確.] 4.C [設(shè)球的質(zhì)量為m，箱子的質(zhì)量為M，加速度大小為a，對箱子和球整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，有(M＋m)gsin30°＝(M＋m)a，解得a＝gsin30°＝5m/s2. 隔離球受力分析，如圖所示，在平行斜面方向，有m

11、gsin30°＋FN1－FN2sin53°＝ma，在垂直斜面方向，有mgcos30°－FN2cos53°＝0，聯(lián)立解得FN1＝40N，F(xiàn)N2＝50N，根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)ο渥雍蟊诘膲毫Υ笮?0N，對箱內(nèi)斜面的壓力大小為50N，故C正確.] 5.B　[物體在光滑的斜面上做勻加速直線運動，位移－時間圖象的開口向上，物體在粗糙的斜面上做勻減速直線運動，位移－時間圖象的開口向下，故A錯誤；物體在斜面上半段做勻加速直線運動，在下半段做勻減速直線運動，由于到達底端的速度為零，則物體在上半段和下半段的平均速度相等，位移也相等，故物體在上半段和下半段的運動時間相等，物體做勻加速和勻減速直線運動的加速

12、度大小相等、方向相反，故物體在上半段和下半段所受合外力大小相等，方向相反，B正確，C、D錯誤.] 6.A　[小球開始接觸彈簧時，合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運動，運動到某個位置時，重力等于彈簧彈力，合力為零，加速度為零，速度最大，然后重力小于彈力，合力方向向上，向下做加速度逐漸增大的減速運動，運動到最低點時，速度為零，加速度最大，根據(jù)對稱性可知，到達最低點時加速度大于g，且加速度a隨時間t的變化為非線性變化，故A正確，B、C、D錯誤.] 7.BD　[以右邊的小球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，設(shè)其質(zhì)量為m，有mgtanβ＝ma1，得a1＝gtanβ；以左邊的小球為研究對象，設(shè)其加速度

13、為a2，斜桿對小球的彈力方向與豎直方向夾角為θ，由牛頓第二定律得mgtanθ＝ma2；因為a1＝a2，得θ＝β，則斜桿對小球的彈力方向與細線平行，即F1、F2方向相同，大小相等，故A錯誤，B正確；小車的加速度大小與小球的加速度大小相等，則a＝a1＝gtanβ，方向向右，故C錯誤，D正確.] 8.CD　[由題意知，小圓環(huán)和Q保持相對靜止一起沿繩索無摩擦下滑，整體受重力和支持力作用，加速度方向一定沿繩索方向向下，由牛頓第二定律有，a＝，解得a＝gsinθ，A項錯誤；再對Q受力分析，受到豎直向下的重力和拉力，合力大小F合＝mQgsinθ，又重力沿繩索方向的分力也為mQgsinθ，則由牛頓第二定律可

14、知，懸線上的拉力沿繩索方向的分力為零，所以懸線一定與繩索垂直，而在垂直于繩索方向上，由平衡條件有：懸線上的拉力F＝Gcosθ，故B項錯誤，C、D項正確.] 9.C　[靜止或勻速運動時，手指對盤的作用力與盤的重力等大反向，豎直向上，所以A、B錯誤；一起勻加速運動，當(dāng)達到最大靜摩擦力時amax＝μg，手指對盤的作用力斜向上，水平分力等于μmg，豎直分力等于mg，則手對盤的作用力Fmax＝，則F≤mg，所以C正確；靜摩擦力大小Ff≤μmg，所以D錯誤.] 10.AC　[由題圖可知b小球的速度－時間圖線的斜率絕對值較大，所以b小球的加速度較大，兩小球之間的排斥力為相互作用力，大小相等，根據(jù)a＝知，

15、加速度大的質(zhì)量小，所以b小球的質(zhì)量較小，故A正確；兩小球做相向運動，當(dāng)速度相等時兩小球間距最小，即t2時刻兩小球間距最小，之后距離逐漸增大，故B錯誤，C正確；b球在0～t1時間內(nèi)做勻減速運動，排斥力與運動方向相反，故D錯誤.] 11.CD　[由題圖乙可知，在0～t1時間內(nèi)木塊的加速度為0，木塊仍處于靜止狀態(tài)，木塊受到的是靜摩擦力，與水平力F的大小相等，即隨時間的增加而增大，A錯誤；在t2時刻，木塊與長木板間的靜摩擦力達到最大，為μ1mg，此時對長木板有μ1mg－3μ2mg＝2ma0>0，即μ1mg>3μ2mg，則有μ1>3μ2，解得a0＝g，B錯誤，C正確；設(shè)t1～t2、t2～t3時間內(nèi)木塊

16、的加速度大小分別為a1、a2，則a1＝＝t－μ2g，t2～t3時間內(nèi)水平力F只作用在木塊上，則a2＝＝t－μ1g，則這兩段時間內(nèi)對應(yīng)的圖線斜率的絕對值之比為＝，D正確.] 12.B　[題圖甲中物塊A受重力和拉力兩個力的作用，A錯誤；對A受力分析，由平衡條件知重力等于繩的拉力，對B受力分析，平行于斜面方向上，重力的分力小于繩的拉力，B一定受到摩擦力，則物塊B受重力、支持力、拉力和沿斜面向下的摩擦力四個力的作用，B正確；題圖乙中加速度a＝g，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊B受重力和繩子拉力兩個力的作用，其中拉力大小為2mg，所以物塊A受重力、斜面體彈力、繩子拉力和沿豎直面向下的摩擦力四個力的作用，C、D錯誤.] 8