人教版高中物理牛頓運動定律難題組卷

1、2017年05月06日牛頓運動定律難題組卷.選擇題（共11小題）1 如圖所示，A、B兩物塊的質量分別為2m和 m靜止疊放在水平地面上，A、B間的動摩 擦因數(shù)為卩，B與地面間的動摩擦因數(shù)為*卩，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度 為g,現(xiàn)對A施加一水平拉力卩，則（）A. 當FV 2卩mg時，A B都相對地面靜止B.，A的加速度為C. 當F3卩mg時，A相對B滑動D. 無論F為何值，B的加速度不會超過一yg2 .如圖所示，AB為光滑豎直桿，ACB為構成直角的光滑L形直軌道，C處有一小圓弧連接 可使小球順利轉彎（即通過轉彎處不損失機械能）.套在AB桿上的小球自A點靜止釋放，分別沿AB軌道和ACB

2、軌道運動，如果沿ACB軌道運動的時間是沿AB軌道運動時間的倍，則BA與CA的夾角為（）A. 30 B. 45C. 53D. 603 .應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出.對此現(xiàn)象分析正確的是（）A. 手托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)B. 手托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)C. 在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D. 在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度4 .如圖所示，光滑水平面上靜止放置著一輛平板車 A，車上有兩個小滑塊B和C, A、B、C三者的質量分別是3m

3、 2m m B與車板之間的動摩擦因數(shù)為 ，而C與車板之間的動摩擦 因數(shù)為2y .開始時B、C分別從車板的左、右兩端同時以大小相同的初速度 vo相向滑行.已 知滑塊B、C最后都沒有脫離平板車，則車的最終速度 v車是（）3WcAQA. 牛車B v車匚滬| C - Q車D. v 車=05. 如圖所示，兩上下底面平行的滑塊重疊在一起，置于固定的、傾角為9的斜面上，滑塊A B的質量分別為M mA與斜面間的動摩擦因數(shù)為 卩1, B與A之間的動摩擦因數(shù)為 卩2.已 知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度從斜面滑下，則滑塊B受到的摩擦力（）A. 等于零B方向沿斜面向上C.大小等于 卩imgcos9D.大小等于 卩

4、2mgcos96. 如圖所示，三角體由兩種材料拼接而成，BC界面平行底面DE兩側面與水平面夾角分別 為30和60.已知物塊從A靜止下滑.加速至B勻速至D;若該物塊靜止從A沿另一側 面下滑，則有（）A. 通過C點的速率等于通過B點的速率B. AB段的運動時間小于AC段的運動時間C. 將加速至C勻速至ED. 一直加速運動到E,但AC段的加速度比CE段大7. 如圖，在光滑水平面上有一質量為 m的足夠長的木板，其上疊放一質量為 m的木塊.假 定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt （k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為 ai和a2，下列反映ai和

5、a2變化的圖線8. 如圖所示，光滑水平面上放置質量分別為 m和2m的四個木塊，其中兩個質量為 m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是卩mg現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質量為2m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩對m的最大拉力為（）A. B. ： |-C.D. 3卩 mg9 .如圖所示，光滑的水平地面上有三塊木塊 a、b、c,質量均為m a、c之間用輕質細繩 連接.現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上，三者開始一起做勻加速運動.運動過程中把一塊橡皮 泥粘在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運動，且始終沒有相對滑動.則在粘上橡皮泥并達到穩(wěn)定 后，下列說法正確的是（）A. 無論粘在哪塊木塊上面，系

6、統(tǒng)的加速度一定減小B. 若粘在a木板上面，繩的張力減小，a、b間摩擦力不變C. 若粘在b木板上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小D. 若粘在c木板上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大10如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上放置質量分別為 m和2m的四個木塊，其中兩個 質量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連， 木塊間的最大靜摩擦力是fm.現(xiàn)用平行于斜面 的拉力F拉其中一個質量為2m的木塊，使四個木塊沿斜面以同一加速度向下運動，則拉力F的最大值是（）m D. fA. |fm B.厶fm C.丄11. 如圖所示，三個質量不等的木塊 M N、Q間用兩根水平細線a b相連，放在光滑水平 面上.用水

7、平向右的恒力F向右拉Q使它們共同向右運動.這時細線 a、b上的拉力大小分別為Ta、Tb.若在第2個木塊N上再放一個小木塊P,仍用水平向右的恒力F拉Q,使四 個木塊共同向右運動（P、N間無相對滑動），這時細線a、b上的拉力大小分別為Ta、Tb.下 列說法中正確的是（）ATa V Ta， Tb TbBTa Ta ，TbV TbC.Ta V Ta ， TbV Tb D.Ta Ta ，Tb Tb 二.填空題（共3小題）12. 如圖所示，在水平桌面上疊放著質量均為 M的A、B兩塊木板，在木板A上放著一個質 量為m的物塊C,木板和物塊均處于靜止狀態(tài). A B C之間以及B與地面之間的動摩擦因 數(shù)都為卩.若

8、用水平恒力F向右拉動木板A，使之從C、B之間抽出來，已知重力加速度為 g,則拉力F的大小應該滿足的條件是_.13. 要測量兩個質量不等的沙袋的質量，由于沒有直接的測量工具，某實驗小組選用下列器 材：輕質定滑輪（質量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質量 m=）、細線、刻度尺、秒表.他 們根據(jù)已學過的物理學知識，改變實驗條件進行多次測量，選擇合適的變量得到線性關系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質量.請完成下列步驟.（1） 實驗裝置如圖所示，設右邊沙袋 A質量為m,左邊沙袋B的質量為m（2） 取出質量為m的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)A下降，B 上升；（左右兩側砝碼的總

9、質量始終不變）（3）用刻度尺測出A從靜止下降的距離h,用秒表測出A下降所用的時間t，則可知A的加速度大小a=;（4） 改變m ,測量相應的加速度a,得到多組m及a的數(shù)據(jù)，作出（選填“ a- m ” 或“ a-亠”）圖線；n（5） 若求得圖線的斜率k=4m/（kg?s2）,截距b=2m/s2,則沙袋的質量 m=kg, m=kg.14如圖所示，水平地面上靜止放置質量為 m、半徑為r的半圓柱體與質量為 m、半徑為r 的圓柱體圓柱體和半圓柱體及豎直墻面接觸，而所有的接觸面都是光滑的某時刻有一水 平向右的力F（ F _ mg）作用在半圓柱體底部，則該時刻半圓柱體m的加速度的大小為 ,圓柱體m的加速度的大

10、小為 .三多選題（共8小題）15. 一物體放置在傾角為9的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為 a,如圖所示.在物體始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法中正確的是（）A. 當9 一定時，a越大，斜面對物體的正壓力越小B. 當9 一定時，a越大，斜面對物體的摩擦力越大C. 當a 一定時，9越大，斜面對物體的正壓力越小D. 當a 一定時，9越大，斜面對物體的摩擦力越小16. 如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變.用水平力，緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧 長度被壓縮了 Xo，此時物體靜止.撤去F后，物體開始向左運動

11、，運動的最大距離為4xo.物 體與水平面間的動摩擦因數(shù)為 卩，重力加速度為.則（）A. 撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動B. 撤去F后，物體剛運動時的加速度大小為 -gD.物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為卩mg（xo）17 . 一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動.小球通過細繩與車頂相連.小球某時刻正 處于圖示狀態(tài).設斜面對小球的支持力為 N,細繩對小球的拉力為T .關于此時刻小球的受 力情況，下列說法正確的是（）A. 若小車向左運動，N可能為零B. 若小車向左運動，T可能為零C. 若小車向右運動，N不可能為零D. 若小車向右運動，T不可能為零18 .如圖所示

12、，在傾角為9的光滑斜劈P的斜面上有兩個用輕質彈簧相連的物塊 A、B，C 為一垂直固定在斜面上的擋板.a、b質量均為m斜面連同擋板的質量為 M彈簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)靜止于光滑水平面現(xiàn)開始用一水平恒力F作用于P,（重力加速度為g）下列說法中正確的是（ ）A. 若F=0,擋板受到B物塊的壓力為2mgsinBB力F較小時A相對于斜面靜止，F(xiàn)大于某一數(shù)值，A相對于斜面向上滑動C. 若要B離開擋板C,彈簧伸長量需達到H二k|D. 若F= （M+2m gtan 9且保持兩物塊與斜劈共同運動，彈簧將保持原長19如圖所示，傾角為a的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長的輕質綢帶跨過斜 面的頂端鋪放在斜面的兩

13、側，綢帶與斜面間無摩擦現(xiàn)將質量分別為M m（ Mn）的小物塊同時輕放在斜面兩側的綢帶上.兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等， 且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等在a角取不同值的情況下，下列說法正確的有（）A.兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B兩物塊不可能同時相對綢帶靜止C. M不可能相對綢帶發(fā)生滑動D. m不可能相對斜面向上滑動20如圖，質量均為m的環(huán)A與球B用一輕質細繩相連，環(huán) A套在水平細桿上現(xiàn)有一水平 恒力F作用在球B上，使A環(huán)與B球一起向右勻加速運動.已知細繩與豎直方向的夾角 9 =45， g為重力加速度則下列說法正確的是（）A. 輕質繩對B球的拉力大于桿對 A環(huán)的支持力B. B球受到的水平

14、恒力大于 mgC. 若水平細桿光滑，則加速度等于 gD. 若水平細桿粗糙，則動摩擦因數(shù)小于 丄221 .如圖所示，靜止的小車板面上的物塊質量 m=8kg被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住 靜止在小車上，這時彈簧的彈力為 6N.現(xiàn)沿水平向左的方向對小車施以作用力，使小車運 動的加速度由零逐漸增大到1m/s2，此后以1m/s2的加速度向左做勻加速直線運動.在此過程 中（ ）A. 物塊做勻加速直線運動的過程中不受摩擦力作用B. 物塊受到的摩擦力先減小后增大，最后保持不變C. 某時刻物塊受到的摩擦力為零D. 某時刻彈簧對物塊的作用力為零22. 如圖（a）所示，光滑水平面上停放著一輛上表面粗糙的平板車，質

15、量為 M車的上表面距地面的高度與車上表面長度相同.一質量為m的鐵塊以水平初速度vo滑到小車上，它們的速度隨時間變化的圖象如圖（b）所示（to是滑塊在車上運動的時間），重力加速度為g.則 下列判斷正確的是（）A. 鐵塊與小車的質量之比 m M=2 3B. 鐵塊與小車表面的動摩擦因數(shù)卩C平板車上表面的長度為12D.物體落地時與車左端相距 _； .四.計算題（共7小題）23. 如圖所示，長L=,高h=,質量M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動.當木箱的速度vo=s時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N并同時將一個質量m=1kg的小球輕放在距木箱右端丄的P點（小球可視為質點，放在

16、P點時相對于地面的速度為零）， 經(jīng)過一段時間，小球脫離木箱落到地面.木箱與地面的動摩擦因數(shù)為，其他摩擦均不計.取， 求：（1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間；（2）小球放上P點后，木箱向右運動的最大位移；（3）小球離開木箱時木箱的速度.24. 避險車道是避免惡性交通事故的重要設施，由制動坡床和防撞設施等組成，如圖豎直平 面內(nèi)，制動坡床視為水平面夾角為 9的斜面.一輛長12m的載有貨物的貨車因剎車失靈從 干道駛入制動坡床，當車速為23m/s時，車尾位于制動坡床的低端，貨物開始在車廂內(nèi)向車 頭滑動，當貨物在車廂內(nèi)滑動了 4m時，車頭距制動坡床頂端38m再過一段時間，貨車停 止.已知貨車質量

17、是貨物質量的4倍，貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為；貨車在制動坡床上運 動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的倍.貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取2cos 9 =1，sin 9 =， g=10m/s .求:（1）貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向；（2）制動坡床的長度.25如圖所示，不可伸長的繃緊的輕繩兩端各拴接一個質量均為 m的物體A. B (均可視 為質點)，跨過光滑的輕質定滑輪，物體B靜止在傾角為9 =30的斜面底端，B與斜面間的 動摩擦因數(shù)為卩尸口，物體A靜止在水平傳送帶左端，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為2 |卩2=. t=0時刻，給A. B同時提供等大的初速度v=20m/s,使A水平向

18、右.B沿斜面向上運動連接A的輕繩水平.連接B的輕繩與斜面平行，輕繩傳送帶和斜面都足夠長，取g=10m/s2.(1) 若傳送帶以速度v=10m/s逆時針轉動，求A物體開始運動時的加速度ai的大??；(2) 若傳送帶以速度v=10m/s順時針轉動，求5s內(nèi)B沿斜面的位移.26. 有一條沿逆時針方向勻速傳送的淺色傳送帶，其恒定速度v=2m/s，傳送帶與水平面的夾角9 =37,傳送帶上下兩端AB間距離l=6m,如圖所示，現(xiàn)有一可視為質點的煤塊以v=2m/s 的初速度從AB的中點向上運動，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)卩=，滑輪大小可忽略不計，求煤塊最終在傳送帶上留下的黑色痕跡的長度.已知g取10m/s2,

19、 sin37 =, cos37 =.27. 一長木板在水平地面上運動，從木板經(jīng)過 A點時開始計時，在t=時將一相對于地面靜 止的小物塊輕放到木板上，此后木板運動的 v-t圖線如圖所示.己知木板質量為物塊質量 的2倍，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦， 物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩 擦力，且物塊始終在木板上，取重力加速度的大小 g=10m/s，求：(1) 物塊與木板間的動摩擦因數(shù) 卩1及木板與地面間的動摩擦因數(shù) 卩2 ；(2) 木板離A點的最終距離；(3) 木板的最小長度.28. 如圖1所示，質量分別為m=1kg和m=2kg的A B兩物塊并排放在光滑水平面上，中 間夾一根輕彈簧且輕彈簧

20、和 A物體相連.今對A、B分別施加大小隨時間變化的水平外力 F1 和F2,方向如圖2所示.若F1= (10-2t) N, F2= (4 -2t) N,要求：(1) t=0時輕彈簧上的彈力為多大；(2) 在同一坐標中畫出兩物塊的加速度 a1和a2隨時間t變化的圖象；(3) 計算A、B兩物塊分離后，再經(jīng)過1s的各自速度大小.29. 如圖所示，將小物體(可視為質點)置于桌面上的長木板上，木板厚度為.第一次用一水平力F通過水平細線拉長木板，第二次用水平細線通過輕質定滑輪用鉤碼牽引長木板，鉤碼質量為M若長木板質量為m=2kg，板長d=,小物塊質量m=4kg，已知各接觸面的動摩擦 因數(shù)均為卩=，最大靜摩擦

21、力與滑動摩擦力相等，g取10m/s2 .兩種情況長木板始終未脫離 桌面.求：(1) 如果在力F的作用下，小物塊與木板一起運動，求力F的取值范圍；(2) 如果F=15N求小物體脫離長木板所用的時間.(3) 如果用水平細線通過輕質定滑輪用兩個鉤碼牽引長木板，每個鉤碼的質量M=1kg小 物體能否與長木板發(fā)生相對滑動如果能， 求當小物體滑落到桌面時， 小物體與長木板左端的 距離；如果不能，請說明理由五解答題(共 11 小題)30. 物體A的質量M=1kg靜止在光滑水平面上的平板車 B的質量為m=長L=1m某時刻A 以v=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右 的

22、拉力.忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數(shù) 卩=,取重力加速度g=10m/.試 求：(1) 若F=5N物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離；(2) 如果要使A不至于從B上滑落，拉力F大小應滿足的條件.31. 某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s.比賽時.某同學將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，當速度達到vo時，再以Vo做勻速直線運動跑至終點.整個過程中球一直保持在球拍中心不動.比賽中，該同學在勻 速直線運動階段保持球拍的傾角為 9 ,如圖所示，設球在運動中受到的空氣阻力大小與其 速度大小成正比，方向與運動方向相反，不計球與球拍之間的

23、摩擦，球的質量為m重力加速度為 g.(1) 求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；(2) 求在加速跑階段球拍傾角 9 隨速度 v 變化的關系式；(3) 整個勻速跑階段，若該同學速度仍為 vo,而球拍的傾角比9 大了 B并保持不變，不 計球在球拍上的移動引起的空氣阻力變化， 為保證到達終點前球不從球拍上距離中心為 r 的 下邊沿掉落，求B應滿足的條件.32. 如圖，一質量為m=1kg的木板靜止在光滑水平地面上.開始時，木板右端與墻相距L=; 質量為 m=1kg 的小物塊以初速度 v0=2m/s 滑上木板左端.木板長度可保證物塊在運動過程 中不與墻接觸.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為卩=.木板與墻的

24、碰撞是完全彈性的.取2g=10m/s ，求(1) 從物塊滑上木板到兩者達到共同速度時，木板與墻碰撞的次數(shù)及所用的時間；(2) 達到共同速度時木板右端與墻之間的距離.33. 質量為M=2kg長為L=5m的薄木板，在水平向右的力 F=10N作用下，以v=6m/s的速度 勻速運動.某時刻將質量為 m=1kg的鐵塊(可看成質點)輕輕地放在木板的最右端，水平拉力F不變，木板與鐵塊的動摩擦因數(shù)為 卩i=. (g=10m/.)(1) 木板與地面的動摩擦因數(shù) 卩2(2) 剛放上鐵塊后鐵塊的加速度 ai、木板的加速度a2.( 3)通過計算判斷鐵塊是否會從木板上掉下去，若不掉下去計算木板從放上鐵塊后到停止 運動的

25、總時間34如圖所示，水平傳送帶 AB長1=，距離地面的高度h=,木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)卩o=.質量為皿=的木塊隨傳送帶一起以V=S的速度向左勻速運動(傳送帶的傳送速度恒定)， 木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 卩=.當木塊運動至最左端 A點時，此時一顆質量為 m=20g的 子彈以v=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出，穿出速度u=50m/s,以后每隔就有一顆子彈射向木塊，設子彈射穿木塊的時間極短，且每次射入點各不相同，g取10m/s2.求：( 1 )木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中(2) 從第一顆子彈射中木塊后到木塊最終離開傳送帶的過程中，木塊和傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少(3)

26、 如果在木塊離開傳送帶時，地面上有另一相同木塊立即從C點以Vi=s向左運動，為保 證兩木塊相遇，地面木塊應在距離 B 點正下方多遠處開始運動35. 物體A的質量m=1kg，靜止在光滑水平面上的木板 B的質量為m=、長L=1m某時刻A 以V0=4m/s的初速度滑上木板B的上表面，為使A不致于從B上滑落，在A滑上B的同時， 給B施加一個水平向右的拉力F,若A與B之間的動摩擦因數(shù) 卩=，試求拉力F大小應滿足 的條件.(忽略物體A的大小，取重力加速度g=10m/)36. 如圖所示，質量 M=10kg上表面光滑的足夠長的木板在 F=50N的水平拉力作用下，以 初速度vo=5m/s沿水平地面向右勻速運動.

27、現(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們的質量均為 m=1kg 將一鐵塊無初速地放在木板的最右端，當木板運動了 L=1m時，又無初速度地在木板的最右 端放上第2塊鐵塊，只要木板運動了 L就在木板的最右端無初速度放一鐵塊.(取g=10m/s2) 試問：(1)第 1 塊鐵塊放上后，木板運動了 L 時，木板的速度多大( 2)最終木板上放有多少塊鐵塊( 3)最后一塊鐵塊與木板右端距離多遠37. 如圖所示，一質量M=50kg長L=3m的平板車靜止在光滑的水平地面上，平板車上表面 距地面的高度h=. 一質量m=10kg可視為質點的滑塊，以v=s的初速度從左端滑上平板車， 滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù) 卩=，取g=10m/s

28、2.(1) 分別求出滑塊在平板車上滑行時，滑塊與平板車的加速度大?。?2) 計算說明滑塊能否從平板車的右端滑出.38如圖所示的傳送皮帶，其水平部分 ab=2m bc=4m be與水平面的夾角a =37,小物 體A與傳送帶的動摩擦因數(shù) 卩=，皮帶沿圖示方向運動，速率為2m/s若把物體A輕輕放到 a點處，它將被皮帶送到c點，且物體A一直沒有脫離皮帶.求物體 A從a點被傳送到c點 所用的時間.（g=10m/s2）39. （1）圖1是電子射線管示意圖.接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉，在下列措施中可采用 的是.（填選項代號）A

29、. 加一磁場，磁場方向沿z軸負方向B. 加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C. 加一電場，電場方向沿z軸負方向D. 加一電場，電場方向沿 y軸正方向（2）某同學用圖2所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動.實驗步驟如下:a. 安裝好實驗器材.b. 接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復幾次.選出一條點跡比較清 晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如 圖3中0、1、2、6點所示.c. 測量1、2、3、6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記做：S、$、SS6.d. 通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動.S E E Ee. 分別計算出S、

30、S、S3-S6與對應時間的比值八.冷 1213 切f. 以E為縱坐標、t為橫坐標，標出一與對應時間t的坐標點，畫出3-1圖線.ttT結合上述實驗步驟，請你完成下列任務： 實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下 面的儀器和器材中，必須使用的有 和.（填選項代號）A.電壓合適的50Hz交流電源 B .電壓可調的直流電源 C .刻度尺 D .秒表E. 天平 F .重錘 將最小刻度為1mm勺刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在的位置如圖 4 所示，則 S=cm, S5=cm 該同學在圖5中已標出1、3、4、6計數(shù)點對應的坐標點，請你在該圖中標出

31、與 2、5兩個 計數(shù)點對應的坐標點，并畫出 -t圖線. 根據(jù)-1圖線判斷，在打0計數(shù)點時，小車的速度vo=m/s；它在斜面上運動的加速度 a=m/s2.40. 如圖，質量m=20kg的物塊(可視為質點)，與質量M=30kg高h=、長度L=4m的小車一 起以V。向右勻速運動.現(xiàn)在A處固定一高h=、寬度不計的障礙物，當車撞到障礙物時被粘 住不動，而貨物繼續(xù)在車上滑動，到 A處時即做平拋運動，恰好與傾角為 53的光滑斜面 相切而沿斜面向下滑動至 O點，已知貨物與車間的動摩擦因數(shù)卩=，兩平臺的高度差h =2m (g=10m/，sin53 =，cos53 =) 求：(1) 貨物平拋時的水平速度Vi；(2

32、) 車與貨物共同速度的大小V0 ；(3) 當M停止運動開始到m運動至O點結束的時間.2017年05月06日牛頓運動定律難題組卷參考答案與試題解析一.選擇題(共11小題)1. (2014?江蘇)如圖所示，A、B兩物塊的質量分別為2m和m靜止疊放在水平地面上，A B間的動摩擦因數(shù)為 卩，B與地面間的動摩擦因數(shù)為訂卩，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力， 重力加速度為g，現(xiàn)對A施加一水平拉力卩，則()A.當FV 2卩mg時，A B都相對地面靜止B.當mg時，A的加速度為丄ygC. 當F3卩mg時，A相對B滑動D. 無論F為何值，B的加速度不會超過亍yg【分析】根據(jù)A、B之間的最大靜摩擦力，隔離對 B分析求出

33、整體的臨界加速度，通過牛頓第二定律求出A、B不發(fā)生相對滑動時的最大拉力.然后通過整體法隔離法逐項分析.【解答】解：A、設B對A的摩擦力為f1，A對B的摩擦力為f2,地面對B的摩擦力為f3, 由牛頓第三定律可知f1與f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均為2y mg fa的最大值 為二I丄l，.故當0v FW二|“rr-時，A B均保持靜止；繼續(xù)增大F，在一定范圍內(nèi)A、B將相對靜止以共同的加速度開始運動，故 A錯誤;B設當A、B恰好發(fā)生相對滑動時的拉力為F,加速度為a,則對A,有F- 2卩mg=2ma , 對A、B整體，有F-丄卩陀二孔J，解得F =3卩mg故當丄卩F3卩mg時，A相對于B

34、滑動.當F今忸時,A、B以共同的加速度開始運動，將A、B看作整體，由牛頓第二定律有F-汕噸=3ma解得a= 上亙，故B、C正確.3D對B來說，其所受合力的最大值Fn=2卩mg-二丁-丄卩即B的加速度不會超過丄故D正確.故選：BCD【點評】本題考查牛頓第二定律的綜合運用，解決本題的突破口在于通過隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對滑動時的最大拉力.2. （2015?浙江校級模擬）如圖所示，AB為光滑豎直桿，ACB為構成直角的光滑L形直軌道， C處有一小圓弧連接可使小球順利轉彎（即通過轉彎處不損失機械能）.套在AB桿上的小球自A點靜止釋放，分別沿AB軌道和ACB軌道運動，如果沿ACB軌道運動的時間是

35、沿AB軌道 運動時間的倍，貝U BA與 CA的夾角為（）A. 30B. 45 C. 53D. 60【分析】以小球為研究對象，分別求出沿 AC和 ABC運動的時間，注意兩種運動情況的運動 遵循的規(guī)律，特別是在C點的速度即是上一段的末速度也是下一段的初速度，利用關系式和幾何關系靈活求解.【解答】解：設AB的長度為2L,小球沿AB做自由落體運動，運動的時間t2滿足：可解得t2= .丄小球沿AC段運動時，a=gcosa，且AC=2Lcoa，所需的時間t ac滿足；解得:卜執(zhí)囁在C點小球的速度v=atAc,以后沿BC做勻加速運動，其加速度為：a=gsin a,且BC=2Ls in a 故: 2Lsin

36、a =vt bc+-十 r_.其中 t BC= - t AC=. ：-L代入后解得：tan a二丄，即a =53故選：C【點評】本題的關鍵是能正確對ABC進行受力和運動分析，把運動的時間正確表示；可視為 多過程的運動分析，一定明確前后過程的銜接物理量.3. （2014?北京）應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象， 可以使物理學習更加有趣和深入.例 如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出對此現(xiàn)象分析正確的是（ ）A. 手托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)B. 手托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)C. 在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D. 在物體離

37、開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度【分析】超重指的是物體加速度方向向上，失重指的是加速度方向下，但運動方向不可確 定.由牛頓第二定律列式分析即可.【解答】解：A、B物體向上先加速后減速，加速度先向上，后向下，根據(jù)牛頓運動定律可知物體先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，故 A錯誤.B錯誤；C、D重物和手有共同的速度和加速度時，二者不會分離，故物體離開手的瞬間，物體向上 運動，物體的加速度等于重力加速度，物體離開手前手要減速，所以此瞬間手的加速度大于 重力加速度，并且方向豎直向下，故 C錯誤，D正確.故選：D.【點評】超重和失重僅僅指的是一種現(xiàn)象，但物體本身的重力是不變的，這一點必須明確.重 物和手

38、有共同的速度和加速度時，二者不會分離.4. （2012?鼓樓區(qū)校級模擬）如圖所示，光滑水平面上靜止放置著一輛平板車 A，車上有兩 個小滑塊B和C, A B C三者的質量分別是3m 2m m B與車板之間的動摩擦因數(shù)為 卩， 而C與車板之間的動摩擦因數(shù)為2卩.開始時B、C分別從車板的左、右兩端同時以大小相同的初速度V。相向滑行.已知滑塊B、C最后都沒有脫離平板車，則車的最終速度v車是（）A車二討B(tài)v車寺口D. v 車=0【分析】把ABC看成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)不受外力，動量守恒，滑塊 B C最后都沒有脫離平板 車，說明最終三者速度相等，根據(jù)動量守恒定律即可求解.【解答】解：滑塊B、C最后都沒有脫離平板

39、車，說明最終三者速度相等，把ABC看成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)不受外力，動量守恒，根據(jù)動量守恒定律得：2mv m妒 （3m+2m+）v解得v丄6 V0故選B【點評】本題考查了動量守恒定律的直接應用，難度不大，屬于基礎題.5. （2011?泰興市校級模擬）如圖所示，兩上下底面平行的滑塊重疊在一起，置于固定的、傾角為9的斜面上，滑塊A、B的質量分別為M m A與斜面間的動摩擦因數(shù)為 卩1, B與A 之間的動摩擦因數(shù)為 卩2.已知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度從斜面滑下，則滑塊 B 受到的摩擦力（）A.等于零B方向沿斜面向上C.大小等于 卩imgcos9D.大小等于 卩2mgcos9【分析】先整體為研究對象

40、，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求解B所受的摩擦力.【解答】解：以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得：tt+m）gsin - t （M+ni）gcos加速度 a=g （sin 9 卩 icos 9）設A對B的摩擦力方向沿斜面向下，大小為f,則有m gsi n 9 +f=ma，得至U f=ma- mgs in 9 =-卩1mgcos9，負號表示摩擦力方向沿斜面向上. 故選BC【點評】本題是兩個物體的連接體問題，要靈活選擇研究對象，往往采用整體法和隔離法相 結合的方法研究.6. （2011?懷寧縣校級模擬）如圖所示，三角體由兩種材料拼接而成，BC界面平行底面DE兩側

41、面與水平面夾角分別為30和60.已知物塊從A靜止下滑.加速至B勻速至D;若 該物塊靜止從A沿另一側面下滑，則有（）A. 通過C點的速率等于通過B點的速率B. AB段的運動時間小于AC段的運動時間C. 將加速至C勻速至ED. 一直加速運動到E,但AC段的加速度比CE段大【分析】先求出物體從傾角一定的斜面下滑的加速度的一般表達式，然后討論影響加速度大小的各個因數(shù)對加速度的影響，再討論各段的運動情況.【解答】解：A、物體從傾角為9的斜面滑下，根據(jù)動能定理，有mgh-卩 mgcos9?dmVgin 62故物體通過C點的速率大于通過B點的速率，故A錯誤；B物體從傾角為9的斜面滑下，根據(jù)牛頓第二定律，有m

42、gsin 9 卩 mgcos9 =ma解得a=gsin 9-卩 gcos 9根據(jù)運動學公式，有h-1,sin 9 Tb B. Ta Ta ， TbV Tb C. Ta V Ta，TbV Tb D. Ta Ta，Tb Tb【分析】先對整體受力分析，受重力、支持力、拉力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度；然后再對M受力分析，受重力、支持力、拉力，再根據(jù)牛頓第二定律列式求解 Ta；最后再對 Q受力分析，受重力、支持力、拉力 F和b繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解 Tb；在 第2個木塊N上再放一個小木塊P,相當于N木塊的重力變大，分析前面的表達式即可.【解答】解：先對整體受力分析，受重力、支持力、拉

43、力，根據(jù)牛頓第二定律，有:F=（ mM+m+m）a再對M受力分析，受重力、支持力、拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有：Ta=ma對Q受力分析，受重力、支持力、拉力F和b繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有: F-聯(lián)立解得：匚二 洛 ；浪+呵r）F .叱，當在第2個木塊N上再放一個小木塊P,相當于N木塊的重力變大，故Ta減小，Tb增加； 故選B.【點評】本題要靈活地選擇研究對象，根據(jù)整體法求解加速度，根據(jù)隔離法求解系統(tǒng)內(nèi)力， 求解出表達式討論是關鍵.二.填空題（共3小題）12. （2016?海淀區(qū)校級學業(yè)考試）如圖所示，在水平桌面上疊放著質量均為 M的A B兩塊 木板，在木板A上放著一個質量為m的物塊C,木

44、板和物塊均處于靜止狀態(tài).A、B C之間 以及B與地面之間的動摩擦因數(shù)都為 卩.若用水平恒力F向右拉動木板A,使之從C、B之 間抽出來，已知重力加速度為 g，貝U拉力F的大小應該滿足的條件是 F2卩（m+M g .【分析】要使A能從C B之間抽出來，貝U, A要相對于B C都滑動，所以AC間，AB間都 是滑動摩擦力，若A的加速度比BC的加速度大，則能使之從C、B之間抽出來，根據(jù)牛頓第 二定律列式即可求解【解答】解：要使A能從C、B之間抽出來，貝U A要相對于B、C都滑動，所以AC間，AB間 都是滑動摩擦力對A有：F - 卩 mg -口（M+m） %錄對C有：先亠M，c in對B受力分析有，受到水平向右的滑動摩擦力 卩（M+m g，B與地面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，有 f=卩（2M+m g因為卩（M+m g .mg)作用在半圓柱體底部，貝U該時刻半圓柱體 m的加速度的大小為,圓柱體m的加速度的大小為【分析】分別以兩個小球為研究對象進行受力分析， 在水平方向和豎直方向根據(jù)牛頓第二定 律列方程求解加速度，再根據(jù)兩個加速度在球心連線分量相等，由此聯(lián)立求解.【解答】解：分別以m和m為研究對象進行受力分析如圖所示：根據(jù)圖中幾何關系可得：sin B二丄-丄，所以9 =30。；2r 2對m在水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F - Tcos 9 =mai