高中物理专题练习-牛顿运动定律的应用(含答案)满分：100分时间：60分钟一、单项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。

每小题只有一个选项符合题意。

) 1．(北京理综,19)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。

利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。

斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。

根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A．如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小2．(北京理综,18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。

例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。

对此现象分析正确的是()A．手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度3．(福建理综,15)如右图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。

对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()4．(重庆理综,5)若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()二、多项选择题(本题共6小题,每小题7分,共计42分。

每小题有多个选项符合题意。

全部选对的得7分,选对但不全的得4分,错选或不答的得0分。

)5．(山东理综,15)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图。

在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()A．t1B．t2C．t3D．t46．(新课标全国Ⅱ,20)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。

当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为23a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F。

不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为() A．8 B．10 C．15 D．187．(江苏单科,6)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()A．t＝2 s时最大B．t＝2 s时最小C．t＝8.5 s时最大D．t＝8.5 s时最小8．(海南单科,8)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b,b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态。

现将细线剪断。

将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g。

在剪断的瞬间()A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl29．(新课标全国Ⅰ,20)如图(a),一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面,其运动的v－t图线如图(b)所示。

若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()A．斜面的倾角B．物块的质量C．物块与斜面间的动摩擦因数D．物块沿斜面向上滑行的最大高度10．(江苏单科,8)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。

A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为12μ。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。

现对A施加一水平拉力F,则() A．当F＜2μmg时,A、B都相对地面静止B．当F＝52μmg时,A的加速度为13μgC．当F＞3μmg时,A相对B滑动D．无论F为何值,B的加速度不会超过1 2μg三、计算题(本题共2小题,共38分。

解答时写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分。

)11．(新课标全国Ⅱ,25)(18分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。

某地有一倾角为θ＝37°(sin 37°＝35)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示。

假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为38,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点；在第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。

已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l ＝27 m,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

取重力加速度大小g ＝10 m/s 2。

求： (1)在0～2 s 时间内A 和B 加速度的大小； (2)A 在B 上总的运动时间。

12．(新课标全国Ⅰ,25)(20分)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m,如图(a)所示。

t ＝0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t ＝1 s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。

碰撞前后木板速度大小不变,方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。

已知碰撞后1 s 时间内小物块的v －t 图线如图(b)所示。

木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10 m/s 2。

求：(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2； (2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离。

答案1．A [根据实验结果,得到的最直接的结论是如果斜面光滑,小球将上升到与O 点等高的位置,A 项正确；而小球不受力时状态不变,小球受力时状态发生变化,是在假设和逻辑推理下得出的结论,不是实验直接结论,所以B 和C 选项错误；而D 项不是本实验所说明的问题,故错误。

]2．D [物体由静止开始向上运动时,物体和手掌先一起加速向上,物体处于超重状态,之后物体和手掌分离前,应减速向上,物体处于失重状态,故A 、B 均错误；当物体和手分离时,二者速度相同,又因均做减速运动,故分离条件为a手>a物,分离瞬间物体的加速度等于重力加速度,则手的加速度大于重力加速度,选项D 正确,C 错误。

]3．B [设斜面倾角为θ,滑块沿斜面下滑时,由牛顿第二定律有mg sin θ－μmg cos θ＝ma ,a ＝g sin θ－μg cos θ,因此滑块下滑时加速度不变,选项D 错误；滑块减速下滑时的位移s ＝v 0t ＋12at 2,选项B 正确；滑块下降高度h ＝s ·sin θ＝v 0sin θ·t ＋12a sin θ·t 2,选项A 错误；滑块下滑时的速度v ＝v 0＋at ,选项C 错误。

]4．B [由v －t 图象可知：过程①为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重,F <mg )；过程②为向下匀速直线运动(处于平衡状态,F ＝mg )；过程③为向下匀减速直线运动(加速度向上,超重,F >mg )；过程④为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重,F >mg )；过程⑤为向上匀速直线运动(处于平衡状态,F ＝mg )；过程⑥为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重,F <mg )。

综合选项分析可知B 选项正确。

]5．AC [v －t 图象中,纵轴表示各时刻的速度,t 1、t 2时刻速度为正,t 3、t 4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t 1、t 4时刻加速度为正,t 2、t 3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t 1时刻合外力与速度均为正,t 3时刻合外力与速度均为负,A 、C 正确,B 、D 错误。

]6．BC [设PQ 西边有n 节车厢,每节车厢的质量为m ,则F ＝nma ①PQ 东边有k 节车厢,则F ＝km ·23a ②联立①②得3n ＝2k ,由此式可知n 只能取偶数, 当n ＝2时,k ＝3,总节数为N ＝5 当n ＝4时,k ＝6,总节数为N ＝10 当n ＝6时,k ＝9,总节数为N ＝15当n ＝8时,k ＝12,总节数为N ＝20,故选项B 、C 正确。

]7．AD [由题图知,在上升过程中,在0～4 s 内,加速度方向向上,F N －mg ＝ma ,所以向上的加速度越大,电梯对人的支持力就越大,由牛顿第三定律可知,人对电梯的压力就越大,故A 正确,B 错误；由题图知,在7～10 s 内加速度方向向下,由mg －F N ＝ma 知,向下的加速度越大,人对电梯的压力就越小,故C 错误,D 正确。

]8．AC [设物体的质量为m ,剪断细线的瞬间,细线的拉力消失,弹簧还没有来得及改变,所以剪断细线的瞬间a 受到重力和弹簧S 1的拉力T 1,剪断前对b 、c 和弹簧组成的整体分析可知T 1＝2mg ,故a 受到的合力F ＝mg ＋T 1＝mg ＋2mg ＝3mg ,故加速度a 1＝Fm ＝3g ,A 正确,B 错误；设弹簧S 2的拉力为T 2,则T 2＝mg ,根据胡克定律F ＝k Δx 可得Δl 1＝2Δl 2,C 正确,D 错误。

] 9．ACD [由v －t 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a ＝v 0t 1,根据牛顿第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ,即g sin θ＋μg cos θ＝v 0t 1。

同理向下滑行时g sin θ－μg cos θ＝v 1t 1,两式联立得sin θ＝v 0＋v 12gt 1,μ＝v 0－v 12gt 1cos θ,可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确；物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为v 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离为x ＝v 02t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sin θ＝v 02t 1×v 0＋v 12gt 1＝v 0（v 0＋v 1）4g,选项D 正确；仅根据v －t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误。

]10．BCD [当0<F ≤32μmg 时,A 、B 皆静止；当32μmg <F ≤3μmg 时,A 、B 相对静止,但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动；当F >3μmg 时,A 相对B 向右做加速运动,B 相对地面也向右加速,选项A 错误,选项C 正确；当F ＝52μmg 时,A 与B 共同的加速度a ＝F －32μmg3m ＝13μg ,选项B 正确；F 较大时,取物块B 为研究对象,物块B 的加速度最大为a 2＝2μmg －32μmgm ＝12μg ,选项D 正确。