（全國(guó)通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 微專題18 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解加練半小時(shí)（含解析）

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1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解 [方法點(diǎn)撥]　(1)理解牛頓第二定律的矢量性、瞬時(shí)性、同一性、獨(dú)立性.(2)多個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，知其一物體加速度即可知整體加速度，反之亦然.從而知其合外力方向. 1.如圖1所示，彈簧左端固定，右端可自由伸長(zhǎng)到P點(diǎn).一物塊從光滑固定水平面的b位置以速度v向左運(yùn)動(dòng)，將彈簧壓縮到最短a點(diǎn)，之后物塊被彈簧向右彈出.物塊從P到a的運(yùn)動(dòng)過程中，以下說法正確的是(　　) 圖1 A.物塊的慣性減小 B.在a位置，物塊的慣性為零 C.物塊對(duì)彈簧的作用力和彈簧對(duì)物塊的作用力大小相等 D.在a位置，物塊對(duì)彈簧的作用力小于彈簧對(duì)物塊的作用力 2.(2018·河南省漯河市聯(lián)考)身

2、高和質(zhì)量完全相同的兩人穿同樣的鞋在同一水平地面上通過一輕桿進(jìn)行頂牛比賽，迫使對(duì)方后退即勝利.設(shè)甲、乙對(duì)桿的推力分別為F1、F2.甲、乙兩人身體因前傾而偏離豎直方向的夾角分別為α1、α2，傾角越大，此刻人手和桿的接觸點(diǎn)位置就越低，如圖2所示，若甲獲勝，則下列關(guān)系式正確的是(　　) 圖2 A.F1＝F2，α1>α2 B.F1>F2，α1＝α2 C.F1＝F2，α1<α2 D.F1>F2，α1>α2 3.(2018·安徽省巢湖市一檢)如圖3所示，光滑斜面的傾角為α，一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在斜面上，如果斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物體與斜面間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則斜面對(duì)物體的支持力的

3、大小錯(cuò)誤的是(　　) 圖3 A.mgcosα B. C. D.m 4.(2018·河南省鄭州市模擬)在傾角為30°的光滑固定斜面上有一個(gè)箱子，箱內(nèi)有一個(gè)斜面，在斜面上放置一個(gè)重為60N的球，如圖4所示，當(dāng)箱子沿斜面下滑時(shí)，球?qū)ο渥雍蟊诤拖鋬?nèi)斜面的壓力大小分別是(g取10m/s2)(　　) 圖4 A.40N,30N B.30N,50N C.40N,50N D.50N,60N 5.如圖5所示，E為斜面的中點(diǎn)，斜面上半段光滑，下半段粗糙，一個(gè)小物體由頂端靜止釋放，沿斜面下滑到底端時(shí)速度為零，以沿斜面向下為正方向，則物體下滑過程中的位移x、速度v、合力F、加速度a與時(shí)間t的關(guān)系

4、圖象可能正確的是(　　) 圖5 6.如圖6所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，觀察小球從開始下落到第一次運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程，下列關(guān)于小球的速度v或加速度a隨時(shí)間t變化的圖象中符合實(shí)際情況的是(　　) 圖6 7.(多選)如圖7所示，小車上固定一水平橫桿，橫桿左端的固定斜桿與豎直方向成α角，斜桿下端連接一質(zhì)量為m的小球；橫桿右端用一根細(xì)線懸掛相同的小球，當(dāng)小車沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向間的夾角β(β≠α)保持不變，設(shè)斜桿、細(xì)線對(duì)小球的作用力分別為F1、F2，下列說法正

5、確的是(　　) 圖7 A.F1、F2可能相同 B.F1、F2一定相同 C.小車加速度大小為gtanα D.小車加速度大小為gtanβ 8.(多選)如圖8所示，套在繩索上的小圓環(huán)P下面用懸線掛一個(gè)重力為G的物體Q并使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)釋放圓環(huán)P，讓其沿與水平面成θ角的繩索無摩擦下滑，在圓環(huán)P下滑過程中繩索處于繃緊狀態(tài)(可認(rèn)為是一直線)，若圓環(huán)和物體下滑時(shí)不振動(dòng)，穩(wěn)定后，下列說法正確的是(　　) 圖8 A.Q的加速度一定小于gsinθ B.懸線所受拉力為Gsinθ C.懸線所受拉力為Gcosθ D.懸線一定與繩索垂直 9.如圖9所示，某雜技演員在做手指玩圓盤的表演

6、.設(shè)該盤的質(zhì)量為m，手指與盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn)，重力加速度為g，則下列說法中正確的是(　　) 圖9 A.若手指支撐著盤，使盤保持靜止?fàn)顟B(tài)，則手指對(duì)盤的作用力沿該手指方向 B.若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，則盤受到手水平向右的靜摩擦力 C.若盤隨手指一起水平勻加速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤的作用力大小不可超過mg D.若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤的摩擦力大小為μmg 10.(多選)(2019·重慶市巴蜀中學(xué)診斷)在光滑水平面上，a、b兩小球沿水平面相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩小球間距小于或等于L時(shí)，受到大小相等、

7、方向相反的相互排斥恒力作用，兩小球間距大于L時(shí)，相互間的排斥力為零，小球在相互作用區(qū)間運(yùn)動(dòng)時(shí)始終未接觸，兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象如圖10所示，由圖可知(　　) 圖10 A.a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量 B.在t1時(shí)刻兩小球間距最小 C.在0～t2時(shí)間內(nèi)兩小球間距逐漸減小 D.在0～t3時(shí)間內(nèi)b球所受的排斥力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反 11.(多選)(2018·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)調(diào)研)如圖11甲所示，在固定水平面上有一質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m的木塊，現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間增大的水平力F＝kt(k是常數(shù))，木塊加速度的大小隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，木塊與木板

8、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1、木板與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，假定接觸面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等，則下列說法正確的是(　　) 圖11 A.0～t1時(shí)間內(nèi)木塊受到的摩擦力大小為μ1mg B.μ1<2μ2 C.乙圖中a0＝g D.t1～t2與t2～t3時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的兩段圖線斜率的絕對(duì)值之比為1∶3 12.(2018·廣東省東莞市模擬)如圖12所示的水平地面上，直角斜面體M的傾角為30°，物塊A、B的質(zhì)量相等，C為輕質(zhì)定滑輪.圖甲中斜面體M和物塊A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙中斜面體M和物塊A、B一起以加速度a＝g水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且三者保持相對(duì)靜止.關(guān)于物塊A、B的受力情

9、況，下列說法中正確的是(　　) 圖12 A.圖甲中的物塊A一定受三個(gè)力作用 B.圖甲中的物塊B一定受四個(gè)力作用 C.圖乙中的物塊A一定受三個(gè)力作用 D.圖乙中的物塊B一定受四個(gè)力作用 答案精析 1.C　[物塊從P到a的運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)量不變，慣性不變，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力大小相等，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.] 2.A　[兩人頂牛比賽，決定勝負(fù)的是人受到的最大摩擦力的大小，甲獲勝，是由于他下蹲，桿中的力產(chǎn)生豎直向下的分量使他對(duì)地面的正壓力增大，故α1>α2；因?yàn)闂U為輕桿，兩人對(duì)桿的作用力可認(rèn)為是作用力與反作用力，大小相等，則F1＝F2，選項(xiàng)A正確.]

10、 3.A　[由題意知，斜面以加速度a水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物體與斜面間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則放在斜面上的物體所受合外力一定水平向左.隔離物體受力分析，物體受到斜面的支持力和重力，二力的合力水平向左，大小等于ma，則有：F＝(mg)2＋(ma)2，解得FN＝m，選項(xiàng)D正確；FNsinα＝ma，解得FN＝，選項(xiàng)C正確；FNcosα＝mg，解得FN＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.] 4.C [設(shè)球的質(zhì)量為m，箱子的質(zhì)量為M，加速度大小為a，對(duì)箱子和球整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，有(M＋m)gsin30°＝(M＋m)a，解得a＝gsin30°＝5m/s2. 隔離球受力分析，如圖所示，在平行斜面方向，有m

11、gsin30°＋FN1－FN2sin53°＝ma，在垂直斜面方向，有mgcos30°－FN2cos53°＝0，聯(lián)立解得FN1＝40N，F(xiàn)N2＝50N，根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)ο渥雍蟊诘膲毫Υ笮?0N，對(duì)箱內(nèi)斜面的壓力大小為50N，故C正確.] 5.B　[物體在光滑的斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移－時(shí)間圖象的開口向上，物體在粗糙的斜面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移－時(shí)間圖象的開口向下，故A錯(cuò)誤；物體在斜面上半段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在下半段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由于到達(dá)底端的速度為零，則物體在上半段和下半段的平均速度相等，位移也相等，故物體在上半段和下半段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，物體做勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速

12、度大小相等、方向相反，故物體在上半段和下半段所受合外力大小相等，方向相反，B正確，C、D錯(cuò)誤.] 6.A　[小球開始接觸彈簧時(shí)，合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到某個(gè)位置時(shí)，重力等于彈簧彈力，合力為零，加速度為零，速度最大，然后重力小于彈力，合力方向向上，向下做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，加速度最大，根據(jù)對(duì)稱性可知，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)加速度大于g，且加速度a隨時(shí)間t的變化為非線性變化，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.] 7.BD　[以右邊的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律，設(shè)其質(zhì)量為m，有mgtanβ＝ma1，得a1＝gtanβ；以左邊的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)其加速度

13、為a2，斜桿對(duì)小球的彈力方向與豎直方向夾角為θ，由牛頓第二定律得mgtanθ＝ma2；因?yàn)閍1＝a2，得θ＝β，則斜桿對(duì)小球的彈力方向與細(xì)線平行，即F1、F2方向相同，大小相等，故A錯(cuò)誤，B正確；小車的加速度大小與小球的加速度大小相等，則a＝a1＝gtanβ，方向向右，故C錯(cuò)誤，D正確.] 8.CD　[由題意知，小圓環(huán)和Q保持相對(duì)靜止一起沿繩索無摩擦下滑，整體受重力和支持力作用，加速度方向一定沿繩索方向向下，由牛頓第二定律有，a＝，解得a＝gsinθ，A項(xiàng)錯(cuò)誤；再對(duì)Q受力分析，受到豎直向下的重力和拉力，合力大小F合＝mQgsinθ，又重力沿繩索方向的分力也為mQgsinθ，則由牛頓第二定律可

14、知，懸線上的拉力沿繩索方向的分力為零，所以懸線一定與繩索垂直，而在垂直于繩索方向上，由平衡條件有：懸線上的拉力F＝Gcosθ，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C、D項(xiàng)正確.] 9.C　[靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，手指對(duì)盤的作用力與盤的重力等大反向，豎直向上，所以A、B錯(cuò)誤；一起勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)amax＝μg，手指對(duì)盤的作用力斜向上，水平分力等于μmg，豎直分力等于mg，則手對(duì)盤的作用力Fmax＝，則F≤mg，所以C正確；靜摩擦力大小Ff≤μmg，所以D錯(cuò)誤.] 10.AC　[由題圖可知b小球的速度－時(shí)間圖線的斜率絕對(duì)值較大，所以b小球的加速度較大，兩小球之間的排斥力為相互作用力，大小相等，根據(jù)a＝知，

15、加速度大的質(zhì)量小，所以b小球的質(zhì)量較小，故A正確；兩小球做相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度相等時(shí)兩小球間距最小，即t2時(shí)刻兩小球間距最小，之后距離逐漸增大，故B錯(cuò)誤，C正確；b球在0～t1時(shí)間內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，排斥力與運(yùn)動(dòng)方向相反，故D錯(cuò)誤.] 11.CD　[由題圖乙可知，在0～t1時(shí)間內(nèi)木塊的加速度為0，木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊受到的是靜摩擦力，與水平力F的大小相等，即隨時(shí)間的增加而增大，A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，木塊與長(zhǎng)木板間的靜摩擦力達(dá)到最大，為μ1mg，此時(shí)對(duì)長(zhǎng)木板有μ1mg－3μ2mg＝2ma0>0，即μ1mg>3μ2mg，則有μ1>3μ2，解得a0＝g，B錯(cuò)誤，C正確；設(shè)t1～t2、t2～t3時(shí)間內(nèi)木塊

16、的加速度大小分別為a1、a2，則a1＝＝t－μ2g，t2～t3時(shí)間內(nèi)水平力F只作用在木塊上，則a2＝＝t－μ1g，則這兩段時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖線斜率的絕對(duì)值之比為＝，D正確.] 12.B　[題圖甲中物塊A受重力和拉力兩個(gè)力的作用，A錯(cuò)誤；對(duì)A受力分析，由平衡條件知重力等于繩的拉力，對(duì)B受力分析，平行于斜面方向上，重力的分力小于繩的拉力，B一定受到摩擦力，則物塊B受重力、支持力、拉力和沿斜面向下的摩擦力四個(gè)力的作用，B正確；題圖乙中加速度a＝g，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊B受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用，其中拉力大小為2mg，所以物塊A受重力、斜面體彈力、繩子拉力和沿豎直面向下的摩擦力四個(gè)力的作用，C、D錯(cuò)誤.] 8