1、热点3牛顿运动定律一、选择题(16题为单项选择题，710题为多项选择题)1在某次交通事故中一辆载有30吨“工”字形钢材的载重汽车由于避让横穿马路的电动车而紧急制动，结果车厢上的钢材向前冲出，压扁驾驶室关于这起事故原因的分析正确的是()A由于车厢上的钢材有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室B由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而钢材惯性较大，所以继续向前运动C由于车厢上的钢材所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动D由于汽车制动前的速度太大，汽车的惯性比钢材的惯性大，在汽车制动后，钢材继续向前运动2一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图象如图所示乘客所受支持力的
2、大小用FN表示，速度大小用v表示重力加速度大小为g.以下判断正确的是()A0t1时间内，v增大，FNmgBt1t2时间内，v减小，FNmgCt2t3时间内，v增大，FNmg32020河南顶级名校第四次联测如图所示，水平地面上放置一个质量为1 kg的物块A，在A的上面放置另一个质量也为1 kg的物块B，已知A与地面之间的动摩擦因数为10.5，A、B之间的动摩擦因数为20.2.现在给物块A施加一个与水平方向夹角为37、斜向右上方、大小恒为10 N的力F，则物块B所受的摩擦力(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)()A大小为0.5 N，方向水平向右B大小为2 N，方
3、向水平向右C大小为0.5 N，方向水平向左D大小为2 N，方向水平向左4.2020江苏扬州中学调研如图所示，小球A质量为m，木块B质量为2m，两物体通过竖直轻弹簧连接放置在水平面上静止现对A施加一个竖直向上的恒力F，使小球A在竖直方向上运动，经弹簧原长时小球A的速度恰好最大，已知重力加速度为g，则在木块B对地面压力为零时，小球A的加速度大小为()A3g B2.5gC2g D1.5g52020云南昆明市教学质量检测如图所示，质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上，左侧面是圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面，当用一水平恒力F作用在滑块A上时，一质量为m的小球B(可视为质点)在圆弧面上与A保持相对
4、静止，此时小球B距轨道末端Q的竖直高度为H，重力加速度为g，则F的大小为()A.Mg B.MgC.(Mm)g D.(Mm)g62020江苏卷，5中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()AF B.C. D.7.2020福建三明市质检水平地面上质量为1 kg的物块受到水平拉力F1、F2的作用，F1、F2随时间的变化如图所示，已知物块在前2 s内以4 m/s的速度做匀速直线运动，
5、取g10 m/s2，则()A物块与地面的动摩擦因数为0.2B3 s末物块受到的摩擦力大小为3 NC4 s末物块受到的摩擦力大小为1 ND5 s末物块的加速度大小为3 m/s28.2020江西上饶市重点中学六校第一次联考如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是()Aa0 BaCa Da9高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动
6、力车厢，其余为非动力车厢列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小均为F，每节车厢质量都为m，每节车厢所受阻力均为车厢重力的k倍，重力加速度为g，则()A启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上B整个列车的加速度大小为C第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为D第2节车厢对第3节车厢的作用力大小为10粗糙的水平面上一物体在水平方向拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图线如图中甲、乙所示，取重力加速度g10 m/s2，则()A前2 s内物体运动的加速度大小为2 m/s2B前4 s内物体运动的位移的大小为8 mC物体的质量m为2 kgD物体与地面间的动摩擦因数0.1二、非选
7、择题112020浙江7月，19如图1所示，有一质量m200 kg的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置当加速运动到总位移的时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的F t图线如图2所示，t34 s末速度减为0时恰好到达指定位置若不计绳索的质量和空气阻力，求物件图1图2(1)做匀减速运动的加速度大小和方向；(2)匀速运动的速度大小；(3)总位移的大小12.2020湖南衡阳市联考(二)如图甲所示，在水平地面上有一质量为m11 kg的足够长的木板，其上叠放一质量为m22 kg的木块，木块与木板之间的动摩擦因数10.3，木板与地面间的动摩擦因数20.1.设最大静摩擦力和滑动摩擦
8、力相等现给木块施加随时间t增大的水平拉力F3t (N)，取重力加速度g10 m/s2.(1)求木块和木板保持相对静止的时间t1；(2)求t10 s时，两物体的加速度大小；(3)在图乙中画出木块的加速度随时间变化的图象(取水平拉力F的方向为正方向，只要求画图，不要求写出理由及计算过程)13如图甲所示，倾角为37足够长的传送带以4 m/s的速度顺时针转动，现使小物块以2 m/s的初速度沿斜面向下冲上传送带，小物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，试求：(1)小物块与传送带间的动摩擦因数；(2)08 s内小物块与传送带之间的划痕长度热点3牛顿
9、运动定律1答案：A2答案：D解析：根据位移时间图象的斜率表示速度可知，0t1时间内，图象斜率增大，速度v增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支持力FNmg，选项C错误，D正确3答案：A解析：假设A、B一起运动，以A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律有Fcos1(mAgmBgFsin )(mAmB)a，解得a0.5 m/s2；以B为研究对象，根据牛顿第二定律有FfABmBa0.5 N2mBg2 N，假设成立，所以物块B所受的摩擦力为静摩擦力，大小为FfAB0.5 N，方向水平向右，故A正确，B、C、D错误4答案：C解析：经弹簧原长时小球A速度恰好最大，此时小球加速度
10、为零，则恒力Fmg；木块B对地面压力为零时，由平衡条件知弹簧的弹力为2mg，又由牛顿第二定律得：Fmg2mgma，解得小球A的加速度a2g，方向竖直向下，故C正确5.答案：D解析：连接OB，设OB连线与竖直方向的夹角为，如图所示，由几何关系得：cos sin 则tan 此时小球受到的合外力F合mgtan mg由牛顿第二定律可得：ag以整体为研究对象，由牛顿第二定律可得F(Mm)a(Mm)g，故D正确，A、B、C错误6答案：C解析：设列车做匀加速直线运动的加速度为a，可将后面的38节车厢作为一个整体进行分析，设每节车厢的质量均为m，每节车厢所受的摩擦力和空气阻力的合力大小均为f，则有F38f38
11、ma，再将最后面的2节车厢作为一个整体进行分析，设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F，则有F2f2ma，联立解得FF，C项正确，A、B、D项均错误7答案：BC解析：在02 s内物块做匀速直线运动，则摩擦力Ff3 N，则0.3，选项A错误；2 s后物块做匀减速直线运动，加速度a m/s22 m/s2，则经过t2 s，即4 s末速度减为零，则3 s末物块受到的摩擦力大小为3 N,4 s末物块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为6 N5 N1 N，选项B、C正确；物块停止后，因两个力的差值小于最大静摩擦力，则物块不再运动，则5 s末物块的加速度为零，选项D错误8答案：ACD解析：若F较小时，木板和
12、物块均静止，则木板的加速度为零，选项A正确；若物块和木板一起运动且不发生相对滑动，对木板和物块的整体，根据牛顿第二定律可得： F2mg2ma，解得：ag，选项D正确；若物块和木板之间发生相对滑动，对木板，水平方向受两个摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有：mg2mgma，解得：ag，故选项B错误，C正确9答案：BC解析：启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿列车运动方向的力，两个力的合力方向斜向上方，选项A错误；对整个列车，根据牛顿第二定律：4F8kmg8ma，解得a，选项B正确；对第1节车厢，根据牛顿第二定律：F21kmgma，解得F21，选项C正确；对第1、2节车厢的整体，
13、根据牛顿第二定律：F32F2kmg2ma，解得F320，根据牛顿第三定律可知，选项D错误10答案：AD解析：根据速度图象的斜率等于加速度，可知前2 s内物体的运动加速度a m/s22 m/s2，故A正确；前4 s内物体的位移为x m12 m，故B错误；根据牛顿第二定律得：前2 s内F1mgma后2 s内F2mg，由图得F115 N，F25 N，代入解得：m5 kg，0.1，故C错误，D正确11答案：(1)0.125 m/s2方向竖直向下(2)1 m/s(3)40 m解析：(1)牛顿第二定律mgFTma得ag0.125 m/s2竖直向下(2)运动学公式vat21 m/s(3)匀速上升的位移h1v
14、t126 m匀减速上升的位移h2t24 m总位移h40 m12答案：(1)4 s(2)3 m/s212 m/s2(3)见解析图解析：(1)当F2(m1m2)g3 N时，此时F1m2g6 N,0t1 s木块和木板都没有被拉动，处于静止状态当木块和木板相对静止一起运动时，对m1：Ffmax2(m1m2)gm1a，Ffmax1m2g解得：a3 m/s2对m1和m2整体有：F12(m1m2)g(m1m2)a解得F112 N由F13t1(N)得：t14 s(2)t10 s时，木块与木板已相对运动，则有：对m1：1m2g2(m1m2)gm1a1解得：a13 m/s2对m2：F1m2gm2a2F3t30 N解得：a212 m/s2.(3)由(1)(2)问分析可知，图象过(1,0)，(4,3)，(10,12)13答案：(1)(2)18 m解析：(1)根据v t图象的斜率表示加速度可得a m/s21 m/s2由牛顿第二定律得mgcos 37mgsin 37ma解得(2)08 s内只有前6 s内物块与传送带发生相对滑动，06 s内传送带匀速运动的距离为：x带46 m24 m，由题图乙可知：02 s内物块位移大小为：x122 m2 m，方向沿斜面向下，26 s内物块位移大小为：x244 m8 m，方向沿斜面向上所以划痕的长度为：xx带x1x2(2428) m18 m.
