1、第二单元专题：牛顿运动定律的应用第3课牛顿运动定律的综合应用题号12345678910答案 一、单项选择题1两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4 s时间内的vt图象如图所示若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为()A.和0.30 s B3和0.30 sC.和0.28 s D3和0.28 s解析：根据图线特点知甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，根据a得：3a甲a乙，根据牛顿第二、第三定律有：，得：3.再由图线乙有：，所以t10.3 s，B正确答案：B2如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，A、B的质量均为2 kg，它们处于静止
2、状态，若突然将一个大小为10 N，方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为(g10 m/s2)()A10 N B20 NC25 N D30 N解析：对AB整体分析，当它们处于静止状态时，弹簧的弹力等于整体AB的重力，当施加力F的瞬间，弹力在瞬间不变，故A、B所受合力为10 N，则a2.5 m/s2，后隔离A物块受力分析，得：FmgFNma，解得：FN25 N，所以A对B的压力大小也等于25 N.答案：C3搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则()Aa1a2 Ba1a22
3、a1Ca22a1 Da22a1解析：当力为F时有：a1，当力为2F时有：a22a1，可知a22a1，D对答案：D4某物体做直线运动的vt图象如图所示，据此判断如图(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)四个选项中正确的是()解析：由vt图象知，02 s匀加速，2 s4 s匀减速，4 s6 s反向匀加速，6 s8 s匀减速，且2 s6 s内加速度恒定，由此可知：02 s内，F恒定，2 s6 s内，F反向，大小恒定，6 s8 s内，F又反向且大小恒定，故B正确答案：B5如图所示为蹦极运动的示意图弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点
4、到达最低点D，然后弹起整个过程中忽略空气阻力分析这一过程，下列表述正确的是()经过B点时，运动员的速率最大经过C点时，运动员的速率最大从C点到D点，运动员的加速度增大从C点到D点，运动员的加速度不变A BC D解析：对运动员受力分析可知自O至B自由下落，做匀加速直线运动，自B至C为加速度逐渐减小的变加速直线运动，自C至D为加速度逐渐增大的变减速直线运动，故B项正确答案：B二、不定项选择题6雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中()A雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B由于雨
5、滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小C由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小D雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度也逐渐增大解析：雨滴在下落过程中，质量逐渐增大，雨滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g，故A错误，D正确；由mgFfma得：ag，可见雨滴下落的加速度逐渐减小的原因不是m增大，而是Ff增大，故B错误，C正确答案：CD7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，则木块从左端运动到右端的时间可能是()A. B. C. D.解析：因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同若一直匀加速至右端，则Lg
6、t2，得：t，C可能；若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v相等，则Lt，有：t，D可能；若先匀加速到传送带速度v，再匀速到右端，则vL，有：t，A不可能；木块不可能一直匀速至右端，B不可能答案：CD8停在10层的电梯底板上放置有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性及放置位置如图所示开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止()A若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在1层，最后两块磁铁可能已碰在一起B若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在1层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C若电梯突然向上开动，并停在20层，最后两块磁铁可能已碰在一起D若电梯突然向上开动，并停在20层，最后两块
7、磁铁一定仍在原来位置解析：电梯突然向下开动时处于失重状态，磁铁与电梯底板间的最大静摩擦力减小，若最大静摩擦力小于两磁铁间的引力，则两磁铁会相互靠近并碰在一起，A对B错；若电梯突然向上开动，则处于超重状态，但电梯在接近20层时，会做减速运动，此时电梯失重，磁铁与电梯底板间的最大静摩擦力减小，两磁铁有可能会相互靠近并碰在一起，故C对D错答案：AC9如图所示，三角体由两种材料拼接而成，B C界面平行于底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30和60；已知物块从顶端A由静止下滑，先加速至B再匀速至D；若该物块由静止从顶端A沿另一侧面下滑，则()A物块一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段小B物块在AB
8、段的运动时间大于AC段的运动时间C物块将先加速至C再匀速至ED物块通过C点的速率大于通过B点的速率解析：设物块由A到B，由B到D的动摩擦因数分别为1、2则由A到B时，加速度a1gsin 301gcos 30，vB，t1；由A到C时，a2gsin 601gcos 60，vC，t2；比较可知，vBt2.物块由B匀速运动到D，有mgsin 302mgcos 30，即2tan 30.由C到E，由于2a3.答案：BD10如图所示，光滑的水平地面上有三块质量均为m的小块a、b、c，a、c之间用轻质细绳连接现用一水平恒力F作用在b上，使三木块一起运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某木块上，系统始终保持相对静止
9、，下列说法正确的是()A无论粘在哪块木块上，系统的加速度一定减小B若粘在a木块上，a、b间摩擦力一定不变C若粘在b木块上，绳中拉力一定减小D若粘在c木块上面，绳中拉力一定增大解析：本题考查的是研究对象的选取及牛顿第二定律的应用以整体为研究对象，由牛顿第二定律知系统的加速度减小，选项A正确；若粘在a木块上，以a、b整体为研究对象，由牛顿第二定律知a、b间的摩擦力增大，选项B错误；若粘在b木块上，以c为研究对象，由牛顿第二定律知绳中拉力减小，选项C正确；若粘在c木块上，以a、b整体为研究对象，由牛顿第二定律知绳中拉力一定增大，选项D正确答案：ACD三、非选择题11质量m30 kg的电动自行车，在F
10、180 N的水平向左的牵引力的作用下，沿水平面从静止开始运动自行车运动中受到的摩擦力F150 N在开始运动后的第5 s末撤消牵引力F.求从开始运动到最后停止电动自行车总共通过的路程解析：电动自行车在牵引力F和摩擦力F作用下先做加速运动，5 s末撤去F，则只在F作用下做减速运动由牛顿第二定律得，在加速阶段FFma1，在减速阶段Fma2，由x1a1t2，v1a1t及x2，解得电动自行车通过的总路程xx1x215 m.答案：15 m12一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的质量m2103 kg，汽车运动过程中所受阻
11、力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；(3)汽车牵引力的大小解析：(1)汽车开始做匀加速直线运动x0t1，解得：v04 m/s.(2)汽车滑行减速过程加速度a22 m/s2，由牛顿第二定律有：Ffma2，解得：Ff4103 N.(3)开始加速过程中加速度为a1，x0a1t2，由牛顿第二定律有：FFfma1，解得：FFfma16103 N.答案：(1)4 m/s(2)4103 N(3)6103 N13消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下假设一名质量为60 kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面18 m的高度)抱着竖直的杆以最短的时
12、间滑下已知杆的质量为200 kg，消防队员着地的速度不能大于6 m/s，手和腿对杆的最大压力为1 800 N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度g10 m/s2.假设杆是固定在地面上的，杆在水平方向不移动试求：(1)消防队员下滑过程中的最大速度；(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；(3)消防队员下滑的最短的时间解析：(1)消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm，有2gh1v.消防队员受到的滑动摩擦力：FfFN0.51 800 N900 N.减速阶段的加速度大小：a25 m/s2，减速过程的位移为h2，由vv22a2h2，又hh1h2.以上各式联立可得：vm12 m/s.(2)以杆为研究对象得：FNMgFf2 900 N根据牛顿第三定律得，杆对地面的最大压力为2 900 N.(3)最短时间为tmin2.4 s.答案：(1)12 m/s(2)2 900 N(3)2.4 s
