1、1考点三 牛顿运动定律及其应用限时 45 分钟；满分 100 分一、选择题(17 题每小题 7 分，810 题每小题 9 分)1(2018龙岩二模)2016 年里约奥运会上，中国跳水运动员吴敏霞和施廷懋获得双人三米板的冠军。运动员跳水时，从图 1314 所示的空中最高位置下落到跳板上。从运动员接触跳板到与跳板一同下降到最低点的过程中，下列说法正确的是图 1314A运动员受到跳板的作用力始终大于其重力B运动员受到跳板的作用力始终小于其重力C运动员的速度先增大后减小D运动员的速度一直在减小答案 C2(多选)(2018江苏单科)如图 1315 所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑
2、出桌面，若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中图 1315A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左2B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析 由题图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动，故鱼缸受到桌布对其向右的摩擦力作用，所以 A 错误；因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸在桌布上与在桌面上运动时所受摩擦力大小相等，加速度大小相等，鱼缸先在桌布上加速，然后在桌面上减速到停止，所以根据 v at 知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，所以 B 正确；若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，所
3、以 C 错误；若猫减小拉力，桌布的加速度减小，鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止，鱼缸在桌面运动的时间都会变长，所以鱼缸可能滑出桌面，所以 D 正确。答案 BD3(2018蚌埠质检)由离地足够高的相同高度处，使甲球与乙球同时自静止状态开始落下，两球在抵达地面前，除重力外，只受到来自空气阻力 F 的作用，且阻力与球的下落速度 v 成正比，即 F kv(k0)，且两球的比例常数 k 完全相同，如图 1316 所示为两球的速度时间关系图。若甲球与乙球的质量分别为 m1与 m2，则下列叙述正确的是图 1316A m2 m1，且乙球先抵达地面B m2 m1，且甲球先抵达地面C m2 m1，且乙球先抵达
4、地面D m2 m1，且甲球先抵达地面答案 C4如图 1317 所示， A、 B、 C 三个小球的质量均为 m， A、 B 之间用一根没有弹性的轻绳连在一起， B、 C 之间用轻弹簧拴接，用细线悬挂在天花板上，整个系统静止，现将A 上面的细线剪断，使 A 的上端失去拉力，则在剪断细线瞬间， A、 B、 C 的加速度的大小分别为3图 1317A1.5 g 1.5 g 0 B g 2 g 0C g g g D g g 0解析 在剪断细线的瞬间，弹簧上的力没有来得及发生变化，故 C 球受到的重力和弹簧弹力不变， C 球合力为零，加速度为 0； A、 B 球被轻绳拴在一起整体受重力和弹簧的拉力，合力为
5、3mg，则 A、 B 的加速度大小均为 1.5g，故 A 正确，BCD 错误。答案 A5(多选)(2018广州二模)如图 1318 所示， A、 B 两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接 B，另一端绕过定滑轮连接 C 物体，已知 A 和 C 的质量都是 1 kg， B 的质量是 2 kg， A、 B 间的动摩擦因数是 0.3，其它摩擦不计，由静止释放 C， C 下落一定高度的过程中( C 未落地， B 未撞到滑轮， g10 m/s)。下列说法正确的是图 1318A细绳的拉力大小等于 10 NB A、 B 两物体发生相对滑动C B 物体的加速度大小是 2.5 m/s2D A 物体受到的摩
6、擦力大小为 2.5 N4解析 设 AB 两物体未发生相对滑动。对于 ABC 三物体组成的系统mcg( mA mB mC)aa2.5 m/s 2此时 A 所需摩擦力 f mAa2.5 N m Ag.所以假设成立。对于 C，由牛顿第二定律得mcg F mca解得： F7.5 N故选项 C、D 正确、A、B 错误。答案 CD6如图 1319 所示，足够长的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 tan ，则选项图中能反映小木块的速度随时间变化的关系的是图 1319解析 当小木块速度小于 v0时，对小木块进行受力
7、分析可知，小木块受沿传送带向下的滑动摩擦力作用，此时有 mgsin mg cos ma1，可知 a1 gsin g cos ，当小木块速度达到 v0时，因为 tan ，所以 mgsin mg cos ，所以小木块将继续加速下滑，此时有 mgsin mg cos ma2，可知 a2 gsin m cos ， a1 a2，对比各 vt 图象可知选项 D 正确。答案 D7(多选)如图 1320 甲所示，物块的质量 m1 kg，初速度 v010 m/s，在一水5平向左的恒力 F 作用下从 O 点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力 F 突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所
8、示， g10 m/s2。下列选项中正确的是图 1320A05 s 内物块做匀减速运动B在 t1 s 时刻，恒力 F 反向C恒力 F 大小为 10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为 0.3解析 物体匀减速直线运动的加速度大小为：a1 m/s210 m/s 2v22x1 10010匀加速直线运动的加速度大小为：a2 m/s24 m/s 2v 22x2 6428根据牛顿第二定律得：F f ma1， F f ma2联立两式解得： F7 N， f3 N则动摩擦因数为： 0.3fmg 310物体匀减速直线运动的时间为：t1 s1 s。即在 01 s 内做匀减速直线运动，1 s 后恒力 F 反向，做匀加va
9、1 1010速直线运动。故 B、D 正确，A、C 错误。答案 BD8(2018成都三诊)如图 1321 所示，足够长的斜面固定在水平面上，斜面顶端有一附有挡板的长木饭，木板与斜面之间的动摩擦因数为 ，轻质弹簧测力计一端挂在挡板上，另一端连接着光滑小球。木板固定且小球静止时，弹簧中心线与木板平行，测力计示数为 F1；无初速释放木板后，木板沿斜面下滑，小球相对木板静止时，测力计示数为F2。已知斜面高为 h，底边长为 d。下列说法正确的是6图 1321A测力计示数为 F2时，弹簧一定处于压缩状态B测力计示数为 F2时，弹簧可能处于压缩状态C F1dF2hD F2hF1d解析 设斜面倾角为 ，木板固定
10、不动时。F1 mgsin 。木板与小球一起下滑时，对整体( M m)gsin (M m)gcos ( M m)a对小球： mgsin F2 ma解得 F2 mg cos ，方向沿斜面向正。所以 tan 。F2mgcos F2F1 F2hF1d故只有选项 D 正确。答案 D9(多选)如图 1322 所示，三角形传送带以 1 m/s 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是 2 m 且与水平方向的夹角均为 37。现有两个小物块 A、 B 从传送带顶端都以 1 m/s 初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是 0.5，( g 取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)下列
11、说法正确的是图 1322A物块 A 先到达传送带底端B物块 A、 B 同时到达传送带底端7C传送带对物块 A、 B 均做负功D物块 A、 B 在传送带上的划痕长度之比为 11解析 A、 B 两物体在沿斜面方向上的滑动摩擦力方向均沿斜面向上，重力的分力大于滑动摩擦力，故均沿斜面向下作匀加速运动，初速度、加速度均相等，因此同时到达传送带底部，选项 B 正确；此过程重力做正功，传送带摩擦力做负功，选项 C 正确。由于 A 物体的速度与传送带方向相反， B 物体与传送带速度方向相同，两者的划痕即相对位移肯定不同，选项 D 错误。答案 BC10(多选)(2018洛阳二模)如图 1323 甲所示，水平地面
12、上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块 A 和 B。保持A 的质量不变，改变 B 的质量 m，当 B 的质量连续改变时，得到 A 的加速度 a 随 B 的质量 m变化的图线，如图乙所示。设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度 g 取 9.8 m/s2，斜面的倾角为 ，下列说法正确的是图 1323A若 已知，可求出 A 的质量B若 未知，可求出图乙中 a1的值C若 已知，可求出图乙中 a2的值D若 已知，可求出图乙中 m0的值解析 由题中图象，若 m0，物体 A 受重力、支持力作用，由牛顿第二定律可知， A的加速度方向沿斜面向下
13、， a2 gsin ，C 项正确；若 m m0， A 的加速度为零，由平衡条件可知， m0g mAgsin ，必须知道 A 的质量 mA和 的值， m0才可求，D 项错；若 B的质量无限大，所受拉力远小于它所受重力， B 的加速度趋近于 g，所以 A 的最大加速度为a1 g，B 项正确；对以上状态的分析中，均无法计算出 A 的质量，A 项错。答案 BC二、计算题(本题共 2 小题，共 24 分)11(12 分)如图 1324 甲所示。质量 m1 kg 的物块在平行于斜面向上的拉力 F作用下从静止开始沿斜面向上运动， t0.5 s 时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间变化的关系图象( vt
14、 图象)如图乙所示， g 取 10 m/s2，求：8图 1324(1)2 s 内物块的位移大小 s 和通过的路程 L；(2)沿斜面向上运动的两个阶段加速度大小 a1、 a2和拉力大小 F。解析 (1)在 2 s 内，由图乙知：物块上滑的最大距离： s1 21 m1 m12物块下滑的距离： s2 11 m0.5 m12所以位移大小 s s1 s20.5 m路程 L s1 s21.5 m(2)由图乙知，所求两个阶段加速度的大小a14 m/s 2a24 m/s 2设斜面倾角为 ，斜面对物块的摩擦力为 f，根据牛顿第二定律有00.5 s 内： F f mgsin ma1051 s 内： f mgsin
15、 ma2解得 F8 N。答案 (1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s 2 4 m/s 2 8 N12(12 分)如图 1325 所示， AB、 CD 为两个光滑的平台，一倾角为 37，长为 5 m 的传送带与两平台平滑连接。现有一小物体以 10 m/s 的速度沿 AB 平台向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到 CD 平台上，问：图 1325(1)小物体跟传送带间的动摩擦因数多大？(2)当小物体在 AB 平台上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度9多大，小物体总不能到达平台 CD，求这个临界速度。解析 (1)传送带静止时，小物体在传送带上受力如图甲所示，据牛顿第二定律得：mg cos mgsin ma1 B C 过程有： v 2 a1l 20解得： a110 m/s 2， 0.5。(2)显然，当小物体受到的摩擦力始终向上时，最容易到达传送带顶端，此时，小物体受力如图乙所示，据牛顿第二定律得：mgsin 37 mg cos 37 ma2 若恰好能到达高台时，有： v 2 a2l 2解得： v2 m/s5即当小物体在 AB 平台上向右滑动速度小于 2 m/s 时，无论传送带顺时针传动的速度5多大，大小物体总不能到达平台 CD。答案 (1) 0.5 (2)小于 2 m/s5
