1、1专题突破练 2 牛顿运动定律与直线运动(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分。在每小题给出的四个选项中,第 16 小题只有一个选项符合题目要求,第 78 小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得 8 分,选对但不全的得 4 分,有选错或不答的得 0 分)1.(2018 山西孝义一模) t=0 时刻汽车 a 和 b 沿两条平直的平行车道以相同速度同时经过同一地点,如图,直线 a 和曲线 b 分别是这两车行驶的速度时间图象,由图可知( )A.在 t1时刻,两车运动方向相反B.在 t1时刻,两车再次相遇C.在 0t1这段时间内, b 车的速度先
2、增大后减小,但方向不变D.在 0t1这段时间内, b 车的平均速度等于1+222.(2018 河北唐山期末)随着科学技术的发展,具有自主知识产权的汽车越来越多;现有两辆不同型号的汽车甲、乙,在同一平直公路上,从同一地点,朝相同的方向做直线运动,它们的 v-t 图象如图所示,则( )A.两车加速阶段的加速度大小之比为 3 1B.乙车追上甲的时刻为 15 s 末C.乙刚出发时,甲车在其前方 25 m 处D.15 s 后两车间距开始逐渐增大3.2(2018 天津南开中学模拟)如图所示,在光滑的水平面上有甲、乙两个木块,质量分别为 m1和 m2,中间用一原长为 L、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来,现
3、用一水平力 F 向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是( )A.L+ B.L+2(1+2)21C.L- D.L-1(1+2)124.(2018 湖北仙桃、天门、潜江联考)如图所示,粗糙水平面上并排放着两个长方体木块 A、 B,质量分别为 mA=m,mB=3m,与水平面间的动摩擦因数均为 ,木块 A 通过轻质水平弹簧与竖直墙壁相连,现用外力缓缓向左水平推木块 B,使木块 A、 B 一起向左缓慢移动一段距离后突然撤去外力,木块 A、 B 由静止开始向右运动,当弹簧弹力大小为 F 时(木块 A、 B 未分离),则( )A.木块 A 对木块 B 的作用力大小一定为34B.木块 A
4、对木块 B 的作用力大小一定为4C.木块 A 对木块 B 的作用力大小一定为 F-3mg34D.木块 A 对木块 B 的作用力大小一定为 F-mg5.(2018 安徽皖北协作区联考)如图所示,在光滑的水平面上有一个质量为 m的木板 B 处于静止状态,现有一个质量为 m 的木块 A 从 B 的左端以初速度 v0=3 m/s 开始水平向右滑动,已知 mm。用 和 分别表示木块 A 和木板 B 的图象,在木块 A 从 B 的左端滑到右端的过程中,下面关于二者速度 v随时间 t 的变化图象,其中可能正确的是( )6.3(2018 山东泰安期中)如图所示,物体 A 叠放在物体 B 上, B 置于光滑水平
5、面上, A、 B 质量分别为 mA=6 kg,mB=2 kg,A、 B 之间的动摩擦因数 = 0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对 A 施加一水平力 F,则 A、 B 的加速度可能是( g 取 10 m/s2)( )A.aA=6 m/s2,aB=2 m/s2B.aA=2 m/s2,aB=6 m/s2C.aA=8 m/s2,aB=4 m/s2D.aA=10 m/s2,aB=6 m/s27.(2018 河南商丘期末)如图甲所示,质量为 2m 足够长的木板 B 放在粗糙水平面上,质量为 m 的物块A 放在木板 B 的右端。且 A 与 B、 B 与地面间的动摩擦因数均为 。现对木板 B 施加一水
6、平变力F,F 随 t 变化的关系如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 ( )A.在 t=3 s 以前, A 受到的摩擦力水平向右B.在 t=4 s 时, A 的加速度大小为 g13C.在 t=5 s 时, A 受到的摩擦力大小为 0.5mgD.在 t=6 s 以后, A 受到的摩擦力大小为 mg8.(2018 福建四地六校模拟)如图所示,传送带与水平面夹角为 ,以速度 v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数 xa。在 0t1这段时间内, a 车做匀变速直线运动,平均速度 ,b 车平均速度 ,故 D 项错误。=1+22
7、 =1+222.C 解析 甲车加速阶段的加速度 a 甲 = m/s2=2 m/s2;乙车的加速度 a 乙 = =105 = 1015-5m/s2=1 m/s2;则两车加速阶段的加速度大小之比为 2 1,选项 A 错误;15 s 末两车速度相等,此时由图象可知,甲车的位移大于乙车,两车没相遇,选项 B 错误;乙刚出发时,甲车在其前方 510 12m=25 m 处,选项 C 正确;15 s 前甲车的速度大于乙车,两车距离逐渐变大;15 s 后乙车的速度超过甲车,两车间距逐渐减小,选项 D 错误。3.C 解析 对甲乙做成的整体,根据牛顿第二定律可知: F=(m1+m2)a,对物体甲: kx=m1a,
8、解得 x=,则此时两木块之间的距离是 L- ,选项 C 正确。1(1+2)1(1+2)4.A 解析 当弹簧弹力大小为 F 时,设木块 A 对木块 B 的作用力大小为 FN。根据牛顿第二定律,对A、 B 整体有: F- 4mg=4ma,对 B 有 FN- 3mg=3ma,联立解得: FN= F,故选 A。345.C 解析 木块 A 滑上 B 时, A 做匀减速直线运动, B 做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得 aA=,aB= ,已知 maB,即 斜率的绝对值应大于 的斜率,故 A、B 错误。若 A 不能 滑下,则两者最终共速,若 A 滑下,则 A 的速度较大, B 的速度较小,故 C 项正确,
9、D 项错误。6.D 解析 对 B 而言,当 A、 B 间的摩擦力达到最大值时,此时的加速度达到最大,则 Ffm=m Ag=12 N,则最大加速度 a= =6 m/s2。对整体运用牛顿第二定律可得 F=(mA+mB)a=48 N,即当拉力增加到 48 N 时,发生相对滑动,当 F48 N 时, aA=aB6 m/s 2,当 F48 N 时, aAaB,且 aA6 m/s2,aB=6 m/s2恒定不变,故 D 正确。7.BD 解析 A 相对 B 即将滑动时, A 加速度为 aA=g ,B 加速度 aB= ,且有 aA=aB,解得-42F=6mg 。所以 F=6mg 时, A 相对 B 即将滑动,在
10、 t=6 s 以后, A 受到的摩擦力大小为 mg ,故 D 正确; A 随 B 一起将要滑动时, aAB= =0,解得 F=3mg ,所以在 t=3 s 以前, AB 静止不动, A 受-33到的摩擦力为 0,故 A 错误;当 t=4 s 时, A 随 B 一起滑动时, A 的加速度大小为 aAB=g ,故 B 正确;在 t=5 s 时, A 随 B 一起滑动时, A 受到的摩擦力大-33 =4-33 =13小 Ff=maAB=m mg ,故 C 错误;故选 BD。5-33 =238.BD 解析 在刚开始时,由于木块的速度小于传送带的速度,所以木块受到的摩擦力方向向下,此时 a1= =gsi
11、n +g cos 。若到达传送带最低端时,木块的速度仍没有达到+和传送带的速度相同,则整个过程中木块都是以加速度 a1做匀加速直线运动。若在到达底端前速度和传送带的速度相同了,则由 tan 知,木块继续沿传送带加速向下运动,但是此时摩擦力的方6向沿斜面向上,再由牛顿第二定律求出此时的加速度 a2= =gsin -g cos -a 1,图象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率变小,故 BD 正确。二、计算题(本题共 2 个小题,共 36 分)9.答案 (1)0 .875 (2)4 s解析 (1)在 AB 过程,物体做匀减速直线运动: L1= ,可得 a1=1 m/s202-021根据牛顿第二定律:
12、 1mgcos 37-mgsin 37=ma1,故 1=0.875。(2)在 BC 过程,物体先匀加速: a2= 2g=3 m/s2,t1= =2 s,x1= t1=6 m。-02 0+2共速后,物体做匀速直线运动: x2=L2-x1=12 m,t2= =2 s,故 t 总 =t1+t2=4 s。210.答案 (1)0 .5 s (2)8.25 m/s解析 (1)小物块从离开平板车至落到地面为平抛运动 t= s=0.5 s2=21.2510(2)小物体在平板车上向右做加速直线运动的加速度为 a1= =2 m/s2小物体向右运动位移为 x1= a11212小物体离开平板车的速度为 v1=a1t1平板车的加速度为a2= m/s2=4 m/s2- =18-0.2104平板车向右的位移为x2= a21212x2-x1=L联立解得 t1=1.5 s此时平板车的速度: v2=a2t1=6 m/s物块离开小车后小车的加速度 a3= m/s2=4.5 m/s2=184物块落地时小车的速度: v=v2+a3t=(6+4.50.5) m/s=8.25 m/s
