1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题检测卷(二)牛顿运动定律及其应用A组(45分钟100分)一、单项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分。每小题只有一个选项正确)1.(2013惠州一模)一辆汽车运动的v -t图像如图,则汽车在02s内和23s内相比()A.位移大小相等B.平均速度相等C.速度变化相同D.加速度相同2.放在水平面上的一物体重45 kg,现用90 N的水平推力推该物体,此时物体的加速度为1.8 m/s2。当物体运动后,撤掉水平推力,此时该物体的加速度大小为()A.1.8 m/s2B.
2、0.2 m/s2C.2 m/s2D.2.8 m/s23.如图所示,在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动。已知F1F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为()A.B.C.D.4.(2013浙江高考)如图所示,水平木板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是()A.5 s内拉力对物块做功为零B.4 s末物块所受合力大小为4.0 NC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D.69 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2二、
3、双项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题有两个选项正确)5.(2013惠州二模)如图所示,质量为m的人站在升降机里,如果升降机的加速度的绝对值为a,升降机底板对人的支持力F=mg+ma,则可能的情况是()A.升降机以加速度a向下加速运动B.升降机以加速度a向上加速运动C.在向上运动中,以加速度a制动D.在向下运动中,以加速度a制动6.如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是()A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinB.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零C.A球的瞬时加
4、速度沿斜面向下,大小为2gsinD.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零7.(2013茂名二模)我国“蛟龙号”在某次试验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 min内的全过程的深度曲线(a)和速度图像(b),则正确的有()A.(a)图中h3代表本次下潜最大深度为360 mB.全过程中最大加速度是0.025 m/s2C.潜水员感到失重发生在01 min和810 min内D.整个潜水器在810 min时间段内机械能守恒8.(2013山东高考)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律
5、有()A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反9.(2013滨州一模)2012年8月3日中国选手董栋在伦敦奥运会夺得男子蹦床金牌,忽略空气阻力,下面关于蹦床运动的说法中正确的是()A.运动员下落到刚接触蹦床时,速度最大B.运动到最低点时,床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力C.从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中,运动员的加速度先减小后增大D.在下落过程中,重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小量三、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)10.(18分)某天,强强同学在上
6、学途中沿平直人行道以v1=1m/s速度向到校的3路公交站台走去,发现3路公交车正以v2=15m/s速度从身旁的平直公路同向匀速驶过,此时他们距站台s=50m。为了乘上该公交车去学校,他开始尽全力加速向前跑去,其最大加速度为a1=2.5m/s2,能达到的最大速度vm=6m/s。假设公交车在行驶到距站台s0=25m处开始刹车,刚好到站台停下。强强上车后公交车再启动向前开去。(不计车长)求:(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度a的大小;(2)公交车刚停下时,强强距站台至少还有多远。11.(18分)(2013杭州二模)冬季有一种雪上“俯式冰橇”滑溜运动,运动员从起跑线推着冰橇加速一段相同距离
7、,再跳上冰橇自由滑行,滑行距离最远者获胜,运动过程可简化为如图所示的模型,某一质量m=20kg的冰橇静止在水平雪面上的A处,现有质量M=60kg的运动员,用与水平面成=37角的恒力F=200N斜向下推动冰橇,使其沿AP方向一起做直线运动,当冰橇到达P点时运动员迅速跳上冰橇与冰橇一起运动(运动员跳上冰橇瞬间,运动员和冰橇的速度不变)。已知AP距离为s=12m,冰橇与雪面间的动摩擦因数为0.2,不计冰橇长度和空气阻力。(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)求:(1)冰橇在AP段运动时的加速度大小;(2)冰橇从A到P的运动时间;(3)冰橇从P点开始滑行的距离。B组(45分钟10
8、0分)一、单项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分。每小题只有一个选项正确)1.(2013惠州一模)某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t的变化图像如图所示,则()A.物体在24 s内做匀加速直线运动B.物体在4 s末离出发点最远C.物体始终向同一方向运动D.物体在04s和在48s内的位移相等2.(2013惠州二模)如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力()A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小3.(2013莆田二模)如图所示,一根轻质弹簧上端是固定的,
9、下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了l,现向下拉盘使弹簧再伸长l后停止,然后松手,设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松手时盘对物体的支持力等于()A.(1+)mgB.(1+)(m+m0)gC.mgD. (m+m0)g4.(2013泉州二模)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2kg,它们处于静止状态,若突然将一个大小为10N,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(g=10m/s2)()A.10 NB.20 NC.25 ND.30 N二、双项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40
10、分。每小题有两个选项正确)5.(2013中山二模)“星跳水立方”节目中,某明星从跳板处以初速度为零往下跳的过程中,其速度时间图像如图所示,则下列说法正确的是()A.跳板距离水面的高度为10mB.该明星在水中的加速度大于他在空中的加速度C.该明星在水中受到的阻力有可能小于他的重力D.该明星在整个下跳过程中的平均速度是5m/s6.(2013深圳模拟)甲、乙两物体同时从同一地点出发,同方向做匀加速直线运动的v-t图像如图所示,则()A.甲的瞬时速度表达式为v=2tB.乙的加速度比甲的加速度大C.t=2s时,甲在乙的前面D.t=4s时,甲、乙两物体相遇7.(2013韶关一模)建筑工地常用吊车通过钢索将
11、建筑材料从地面吊到高处(如图甲)。图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像,下列判断正确的是()A.前10 s的平均速度是0.5 m/sB.整个过程上升高度是30 mC.3036 s材料处于超重状态D.前10 s钢索最容易发生断裂8.(2013唐山二模)如图所示,用皮带输送机将质量为M的物块向上传送,两者间保持相对静止,则下列关于物块所受摩擦力f的说法正确的是()A.皮带传送的速度越大,f越大B.皮带加速运动的加速度越大,f越大C.皮带速度恒定,物块质量越大,f越大D.f的方向一定与皮带速度方向相同9.(2013西安二模)如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上,物体
12、距传送带左端的距离为L。当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动(v1v2),稳定时绳与水平方向的夹角为,绳的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是()A.F1F2B.F1=F2C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2三、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)10.(18分)(2013惠州一模)静止在水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒力F推动下开始运动,4s末它的速度达到4m/s,此时将F撤去,又经6s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小。11.(18分)(2013大庆二模)如图所示,水平传送带AB长
13、L=10m,向右匀速运动的速度v0=4m/s。一质量为1kg的小物块(可视为质点)以v1=6m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数=0.4,重力加速度g取10m/s2。求:(1)物块相对地面向左运动的最大距离;(2)物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间。答案解析A组1.【解析】选B。根据v-t图像,02s和23 s相比,位移不相等,平均速度相等,速度变化量的大小相等,但方向不同,加速度不相同,故B正确。2.【解析】选B。用90 N的水平推力推物体时,由牛顿第二定律得F-Ff=ma1,解得Ff=9N,撤掉水平推力后,物体所受合外力等于滑动摩擦力,由牛顿第二定
14、律Ff=ma2,解得加速度的大小为a2=0.2m/s2,选项B正确。3.【解析】选C。取A、B及弹簧整体为研究对象,由牛顿第二定律得:F1-F2=2ma,取B为研究对象:kx-F2=ma,解得x=,选项C正确。4.【解析】选D。由题图可得:物块所受的最大静摩擦力为4 N,滑动摩擦力为3 N,物块在4 s末就开始运动了,故5 s内拉力对物块做了功,A项错误;4 s末物块所受拉力为4 N,所受最大静摩擦力也为4 N,合力大小为0,B项错误;物块与木板之间的滑动摩擦力为3 N,物块对木板的压力为10 N,物块与木板之间的动摩擦因数为0.3,C项错误;69 s内拉力大小为5 N,物块所受的滑动摩擦力为
15、3 N,合力为2 N,由牛顿第二定律可得,物块的加速度大小为2.0 m/s2,D项正确。5.【解析】选B、D。升降机对人的支持力F=mg+ma,故升降机处于超重状态,有向上的加速度。而A、C选项中加速度均向下,即处于失重状态,B、D选项正确。【变式备选】(双选)(2013深圳一模)某人乘电梯从24楼到1楼的v-t图像如图,下列说法正确的是()A.04 s内物体做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2B.416 s内物体做匀速直线运动,速度保持4 m/s不变,处于完全失重状态C.1624 s内,物体做匀减速直线运动,速度由4 m/s减至0,处于失重状态D.024 s内,此人经过的位移为72 m【解
16、析】选A、D。04s内物体的速度均匀增加,物体做匀加速直线运动,其加速度a=m/s2=1m/s2,选项A正确;416s内物体速度保持4m/s不变,做匀速直线运动,处于平衡状态,选项B错误;1624s内,物体速度由4m/s均匀减至0,做匀减速直线运动,加速度竖直向上,处于超重状态,选项C错误;v-t图像与时间轴围成的面积表示位移,故024s内,此人经过的位移s=m=72m,选项D正确。6.【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)细线的拉力可以发生瞬间突变,而弹簧的弹力不能发生突变。(2)在烧断细线前、后分别对A球和B球进行受力分析,由牛顿第二定律列方程分析判断。【解析】选B、C。细线烧断瞬间,
17、弹簧弹力与原来相等,B球受力平衡,aB=0,A球所受合力为mgsin+kx=2mgsin,解得aA=2gsin,故A、D错误,B、C正确。7.【解析】选A、C。h-t图像中h3代表最大深度,由(b)图可知,4min末“蛟龙号”下潜到最深处,h=m=360m,A正确。由v-t图像可知,01min和3 4 min加速度最大为a=m/s2=m/s2,B错误。01 min和810 min加速度方向竖直向下,潜水员感到失重,C正确。810min潜水器返回水面过程中克服水的阻力做功,故机械能不守恒,D错误。8.【解析】选A、C。亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,伽利略利用理想的完全光滑的斜面实验和逻辑
18、推理发现力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,选项A正确;物体之间普遍存在相互吸引力是牛顿第一次提出的,选项B错误;亚里士多德认为重物比轻物下落得快,伽利略应用斜面结合数学推理及逻辑推理推翻了亚里士多德的观点,得出忽略空气阻力的情况下,重物与轻物下落得同样快的结论,选项C正确;物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反是牛顿第三定律的内容,选项D错误。9.【解析】选C、D。运动员到达最低点前,在接触蹦床后开始受到蹦床的弹力的作用,但是此时的蹦床形变较小,弹力较小,人受到合力还是向下的,所以人还在做向下的加速运动,但加速度的大小是在减小的,当弹力和人的重力相等时,人的速度达到最大,
19、再向下运动时,弹力大于人的重力,合力向上,人开始做加速度增大的减速运动直到最后速度减为零。综上所述可知,当弹力和人的重力相等时,速度最大,选项A错误;由牛顿第三定律可知运动到最低点时,床对运动员的作用力等于运动员对床的作用力,选项B错误,C正确;重力做的功等于重力势能的变化,在下落过程中,重力对运动员做正功,重力势能减小,选项D正确。10.【解析】(1)由v2-=2as0得(2分)公交车加速度为:a=-4.5m/s2(2分)(2)公交车从相遇处到开始刹车所用时间:t1=s=s(2分)刹车过程所用时间:t2=s(2分)公交车从相遇到停下所用时间t=t1+t2=5s(1分)强强以最大加速度加速达到
20、最大速度所用时间:t3=s=2s(2分)通过的位移:s1=(v1+vm)t3=7m(2分)匀速运动的时间:t4=t-t3=3s(1分)匀速运动的位移:s2=vmt4=18m(2分)s=s-s1-s2=25m(2分)答案:(1)4.5m/s2(2)25m【方法技巧】追及、相遇问题的规范求解1.解题思路和方法2.解题技巧(1)紧抓“一图三式”,即:过程示意图,时间关系式、速度关系式和位移关系式。(2)审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件。(3)若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已经停
21、止运动,另外还要注意最后对解的讨论分析。11.【解析】(1)对冰橇由牛顿第二定律得Fcos-(mg+Fsin)=ma1(3分)解得a1=4.8m/s2(2分)(2)因为s=a1(3分)t1=s(2分)(3)冰橇在P点的速度为vP=a1t1(2分)在减速阶段由牛顿第二定律解得:(m+M)g=(m+M)a2(2分)解得a2=2m/s2(2分)滑行的距离为l=解得l=28.8m(2分)答案:(1)4.8m/s2(2)s(3)28.8mB组1.【解析】选B。02s内,物体沿正向匀加速运动,24s内,物体沿正向匀减速运动,46s内,物体反向匀加速运动,画出对应v -t图像如图所示,故B正确,A、C错误;
22、04s内的位移为正,48s内的位移为负,D错误。2.【解析】选A。设A与地面间的动摩擦因数为,对A、B整体由牛顿第二定律得(mA+mB)g=(mA+mB)a,解得a=g,方向向左;对B由牛顿第二定律得Ff=mBa= mBg,方向与加速度方向相同,故选项A正确。3.【解析】选A。当盘静止时,对盘和物体整体由平衡条件得kl-(m+m0)g=0,放手后,由牛顿第二定律得,对整体kl=(m+m0)a,对物体FN-mg=ma,解以上三式得FN=(1+)mg,选项A正确。【方法技巧】瞬时性问题的解题技巧(1)分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时
23、加速度,此类问题应注意以下几种模型:特性模型受外力时的形变量力能否突变产生拉力或支持力质量内部弹力轻绳微小不计可以只有拉力没有支持力不计处处相等橡皮绳较大不能只有拉力没有支持力轻弹簧较大不能既可有拉力也可有支持力轻杆微小不计可以既可有拉力也可有支持力(2)在求解瞬时性加速度问题时应注意:物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。4.【解析】选C。对A、B整体分析,当它们处于静止状态时,弹簧的弹力等于A、B整体的重力,当施加力F的瞬间,弹力在瞬间不变,故A、B所受合力为1
24、0N,则a=2.5m/s2,隔离A物块受力分析得F+mg-FN=ma,解得FN=25N,所以A对B的压力大小等于25N,选项C正确。5.【解析】选B、D。由v-t图像可知,下跳过程达到的最大速度为10m/s,根据h=5m,A错误。根据a=,B正确。该明星在水中做减速运动,阻力一定大于重力,C错误。整个下跳过程平均速度为5m/s,D正确。6.【解析】选A、D。由题图可知甲、乙均做匀加速直线运动,斜率表示加速度,a甲=2m/s2,故甲的瞬时速度表达式为v=2t,A项对;又a乙=m/s2=1 m/s2,则物体在传送带上先加速再匀速到达左端,传送带速度小时需要的时间更长,t1t2,选项C错误,D正确。
25、10.【解析】物体的整个运动过程分为两段,前4s物体做匀加速运动,后6s物体做匀减速运动。前4s内物体的加速度为a1=m/s2=1m/s2(4分)设摩擦力大小为f,由牛顿第二定律得F-f=ma1(3分)后6s内物体的加速度为a2=m/s2=-m/s2(4分)物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得-f=ma2(3分)联立各式可得水平恒力F的大小为F=m(a1-a2)=2(1+)N=N(4分)答案:N11.【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)物块向左运动速度减为0时相对地面向左运动距离最大;(2)物块向右运动过程先加速运动后匀速运动。【解析】(1)设物块与传送带间摩擦力大小为f,向左运动
26、最大距离s1时速度变为0,由动能定理得:f=mg(1分)fs1=m(2分)解得:s1=4.5m(1分)(2)设小物块经时间t1速度减为0,然后反向加速,设加速度大小为a,经时间t2与传送带速度相等:v1-at1=0 (2分)由牛顿第二定律得:f=ma(2分)解得:t1=1.5s(1分)v0=at2(2分)解得:t2=1s(1分)设反向加速时,物块的位移为s2,则有:s2=a=2m(2分)物块与传送带同速后,将做匀速直线运动,设经时间t3再次回到B点,则:s1-s2=v0t3(2分)解得:t3=0.625s(1分)故物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间:t=t1+t2+t3=3.125s(1分)答案:(1)4.5m(2)3.125 s关闭Word文档返回原板块