2022高考二輪復(fù)習(xí)闖關(guān)導(dǎo)練3牛頓運(yùn)動(dòng)定律

熱點(diǎn)3牛頓運(yùn)動(dòng)定律

一、選擇題（1?6題為單項(xiàng)選擇題，7?10題為多項(xiàng)選擇題）

1.在某次交通事故中一輛載有30噸“工”字形鋼材的載重汽車(chē)由于避讓橫穿馬路的電動(dòng)車(chē)而緊急制

動(dòng)，結(jié)果車(chē)廂上的鋼材向前沖出，壓扁駕駛室.關(guān)于這起事故原因的分析正確的是（）

A.由于車(chē)廂上的鋼材有慣性，在汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，壓扁駕駛室

B.由于汽車(chē)緊急制動(dòng)，使其慣性減小，而鋼材慣性較大，所以繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)

C.由于車(chē)廂上的鋼材所受阻力太小，不足以克服其慣性，所以繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)

1）.由于汽車(chē)制動(dòng)前的速度太大，汽車(chē)的慣性比鋼材的慣性大，在汽車(chē)制動(dòng)后，鋼材繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)

2.一質(zhì)量為m的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移s與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示.乘客所受支持力

的大小用R表示，速度大小用v表示.重力加速度大小為g.以下判斷正確的是（）

A.0~ti時(shí)間內(nèi)，v增大,FN>mg

B.ti?"時(shí)間內(nèi)，v減小，F(xiàn)x<mg

C.tz?ts時(shí)間內(nèi),v增大,Fx<mg

D.t2?ts時(shí)間內(nèi),v減小,Fs>mg

3.[2020?河南頂級(jí)名校第四次聯(lián)測(cè)]如圖所示，水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊A,在A的

上面放置另一個(gè)質(zhì)量也為1kg的物塊B,已知A與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為5=0.5,A、B之間的動(dòng)摩

擦因數(shù)為U2=0.2.現(xiàn)在給物塊A施加一個(gè)與水平方向夾角為9=37°、斜向右上方、大小恒為10N的力

F,則物塊B所受的摩擦力（重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）（）

A.大小為0.5N,方向水平向右

B.大小為2N,方向水平向右

C.大小為0.5N,方向水平向左

D.大小為2N,方向水平向左

4.

Ao

f

f

i

[2020?江蘇揚(yáng)州中學(xué)調(diào)研]如圖所示，小球A質(zhì)量為m,木塊B質(zhì)量為2m,兩物體通過(guò)豎直輕彈簧連

接放置在水平面上靜止.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)豎直向上的恒力F,使小球A在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)彈簧原長(zhǎng)時(shí)

小球A的速度恰好最大，已知重力加速度為g,則在木塊B對(duì)地面壓力為零時(shí)，小球A的加速度大小為（）

A.3gB.2.5g

C.2gD.1.5g

5.[2020?云南昆明市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)]如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊A放置在光滑水平地面上，左側(cè)面

是圓心為0、半徑為R的光滑四分之一圓弧面，當(dāng)用一水平恒力F作用在滑塊A上時(shí)，一質(zhì)量為m的小球

R

B（可視為質(zhì)點(diǎn)）在圓弧面上與A保持相對(duì)靜止，此時(shí)小球B距軌道末端Q的豎直高度為H=w，重力加速度

為g,則F的大小為（）

、/5\5

C.-^-(M+m)gD.-^~(M+m)g

6.[2020?江蘇卷，5]中歐班列在歐亞大陸開(kāi)辟了“生命之路”，為國(guó)際抗疫貢獻(xiàn)了中國(guó)力量.某運(yùn)

送抗疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車(chē)廂組成，在車(chē)頭牽引下，列車(chē)沿平直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)

對(duì)第3節(jié)車(chē)廂的牽引力為F.若每節(jié)車(chē)廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車(chē)廂的

牽引力為（）

191

A.FB.-

zc

FF

r—D

1920

7.

[2020?福建三明市質(zhì)檢]水平地面上質(zhì)量為1kg的物塊受到水平拉力R、&的作用，R、F2隨時(shí)間的

變化如圖所示，已知物塊在前2s內(nèi)以4m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2,則（）

A.物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

B.3s末物塊受到的摩擦力大小為3N

C.4s末物塊受到的摩擦力大小為1N

D.5s末物塊的加速度大小為3m/s2

8.

mc

m[~~]—-

，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，

[2020?江西上饒市重點(diǎn)中學(xué)六校第一次聯(lián)考]如圖所示，長(zhǎng)木板放置在水平面上，一小物塊置于長(zhǎng)木

板的中央，長(zhǎng)木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為U,木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

為七，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g,現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F,

則木板加速度a大小可能是（）

2ug

A.a=0B.a=z

9.高鐵已成為重要的“中國(guó)名片”，領(lǐng)跑世界.一輛由8節(jié)車(chē)廂編組的列車(chē)，從車(chē)頭開(kāi)始的第2、3、

6和7共四節(jié)為動(dòng)力車(chē)廂，其余為非動(dòng)力車(chē)廂.列車(chē)在平直軌道上勻加速啟動(dòng)時(shí)，若每節(jié)動(dòng)力車(chē)廂牽引力

大小均為F,每節(jié)車(chē)廂質(zhì)量都為巾，每節(jié)車(chē)廂所受阻力均為車(chē)廂重力的k倍，重力加速度為g,貝!!()

A.啟動(dòng)時(shí)車(chē)廂對(duì)乘客作用力的方向豎直向上

B.整個(gè)列車(chē)的加速度大小為匚等

2m

F

C.第2節(jié)車(chē)廂對(duì)第1節(jié)車(chē)廂的作用力大小啰

D.第2節(jié)車(chē)廂對(duì)第3節(jié)車(chē)廂的作用力大小為空警

10.粗糙的水平面上一物體在水平方向拉力作用下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，水平拉力F及運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間變化

的圖線(xiàn)如圖中甲、乙所示，取重力加速度g=10m/s2,則()

A.前2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2

B.前4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移的大小為8m

C.物體的質(zhì)量m為2kg

D.物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)U=0.1

二、非選擇題

11.[2020?浙江7月，19]如圖1所示，有一質(zhì)量m=200kg的物件在電機(jī)的牽引下從地面豎直向上

經(jīng)加速、勻速、勻減速至指定位置.當(dāng)加速運(yùn)動(dòng)到總位移的%寸開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得電機(jī)的牽引力隨時(shí)間變化

的F-t圖線(xiàn)如圖2所示，t=34s末速度減為0時(shí)恰好到達(dá)指定位置.若不計(jì)繩索的質(zhì)量和空氣阻力，

求物件

圖1圖2

(1)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向；

(2)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??；

(3)總位移的大小.

12.[2020?湖南衡陽(yáng)市聯(lián)考(二)]如圖甲所示，在水平地面上有一質(zhì)量為m,-lkg的足夠長(zhǎng)的木板，

其上疊放一質(zhì)量為mz=2kg的木塊，木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)5=0.3,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

H2=0.1.設(shè)最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加隨時(shí)間t增大的水平拉力F=3t(N),取重力

加速度g=10m/s2.

(1)求木塊和木板保持相對(duì)靜止的時(shí)間t1；

(2)求t=10s時(shí),兩物體的加速度大小;

(3)在圖乙中畫(huà)出木塊的加速度隨時(shí)間變化的圖象.(取水平拉力F的方向?yàn)檎较?，只要求?huà)圖，不

耍求寫(xiě)出理由及計(jì)算過(guò)程)

13.如圖甲所示，傾角為37°足夠長(zhǎng)的傳送帶以4m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)使小物塊以2m/s的初

速度沿斜面向下沖上傳送帶，小物塊的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，g=10m/s2,sin370=0.6,

cos370=0.8,試求：

(1)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)0?8s內(nèi)小物塊與傳送帶之間的劃痕長(zhǎng)度.

熱點(diǎn)3牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1.答案：A

2.答案：D

解析：根據(jù)位移-時(shí)間圖象的斜率表示速度可知，0?匕時(shí)間內(nèi)，圖象斜率增大，速度v增大，加速度

方向向下，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知乘客處于失重狀態(tài)，所受的支持力FMmg,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如?t2時(shí)間內(nèi)，圖

象斜率不變，速度v不變，加速度為零，乘客所受的支持力F、=mg,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；tz?F時(shí)間內(nèi)，圖象斜

率減小，速度V減小，加速度方向向上，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知乘客處于超重狀態(tài)，所受的支持力F、＞mg,

選項(xiàng)C錯(cuò)誤，1)正確.

3.答案：A

解析：假設(shè)A、B一起運(yùn)動(dòng)，以A、B整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有FcosO-r(m,、g+mRg-

Fsin0)=(mA+mB)a,解得a=0.5m/s；以B為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有尸澗=也點(diǎn)=0.5N〈uag

=2N,假設(shè)成立，所以物塊B所受的摩擦力為靜摩擦力，大小為FMB=0.5N,方向水平向右，故A正確,

B、C、D錯(cuò)誤.

4.答案：C

解析：經(jīng)彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球A速度恰好最大，此時(shí)小球加速度為零，則恒力F=mg；木塊B對(duì)地面壓力

為零時(shí)，由平衡條件知彈簧的彈力為2mg,又由牛頓第二定律得：F—mg—2mg=ma,解得小球A的加速度

a=-2g,方向豎直向下，故C正確.

5.

答案：D

解析：連接0B,設(shè)0B連線(xiàn)與豎直方向的夾角為0,如圖所示，由幾何關(guān)系得:

sin0=[1—cos,。=建

M

貝！Jtan0==^-

此時(shí)小球受到的合外力

F合=mgtan°

由牛頓第一^定律可得：a——g

m乙9

以整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得

、后

F=(M+m)a=^_(M+m)g,

故D正確，A、B、C錯(cuò)誤.

6.答案：C

解析：設(shè)列車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度為a,可將后面的38節(jié)車(chē)廂作為一個(gè)整體進(jìn)行分析，設(shè)每節(jié)

車(chē)廂的質(zhì)量均為m,每節(jié)車(chē)廂所受的摩擦力和空氣阻力的合力大小均為f,則有F—38f=38ma,再將最后

面的2節(jié)車(chē)廂作為一個(gè)整體進(jìn)行分析，設(shè)倒數(shù)第3節(jié)車(chē)廂對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車(chē)廂的牽引力為F',則有F'-

2f=2ma,聯(lián)立解得F'=^F,C項(xiàng)正確，A、D項(xiàng)均錯(cuò)誤.

7.答案：BC

P.3

解析：在0?2s內(nèi)物塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則摩擦力Fr=3N,貝iju=—=大=0.3,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；2s

mg10

卜人6——5——Rf)——v

后物塊做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度a^—=,m/s2--2m/s2,則經(jīng)過(guò)t=」=2s,即4s末速

度減為零，則3s末物塊受到的摩擦力大小為3N,4s末物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為6N—5N

=1N,選項(xiàng)B、C正確；物塊停止后，因兩個(gè)力的差值小于最大靜摩擦力，則物塊不再運(yùn)動(dòng)，則5s末物

塊的加速度為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

8.答案：ACD

解析：若F較小時(shí)，木板和物塊均靜止，則木板的加速度為零，選項(xiàng)A正確；若物塊和木板一起運(yùn)動(dòng)

1F

且不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)木板和物塊的整體，根據(jù)牛頓第二定律可得：F—彳口?2mg=2ma,解得：a=--

42m

(ug,選項(xiàng)D正確；若物塊和木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)木板，水平方向受兩個(gè)摩擦力的作用，根據(jù)牛頓

第二定律，有：umg—1u?2mg=ma,解得：a=-ug,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確.

9.答案：BC

解析：?jiǎn)?dòng)時(shí)車(chē)廂對(duì)乘客豎直方向有豎直向上的支持力，水平方向有沿列車(chē)運(yùn)動(dòng)方向的力，兩個(gè)力的

合力方向斜向上方，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)整個(gè)列車(chē)，根據(jù)牛頓第二定律：4F-8kmg=8ma,解得@=匚簪，

F

選項(xiàng)B正確；對(duì)第1節(jié)車(chē)廂，根據(jù)牛頓第二定律：F21-kmg=ma,解得F2i=],選項(xiàng)C正確；對(duì)第1、2節(jié)

車(chē)廂的整體，根據(jù)牛頓第二定律：%+F-2kmg=2ma,解得F32=0,根據(jù)牛頓第三定律可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

10.答案：AD

Av4

解析：根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，可知前2s內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)加速度a=T=]m/『=2m/s2,

故A正確：前4s內(nèi)物體的位移為x=@X2X4+2X4）m=12m,故B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得：前2s

內(nèi)FLumg=nia后2s內(nèi)F2=Umg,由圖得Fi=15N,F?=5N,代入解得：m=5kg,n=0.1,故C錯(cuò)

誤，D正確.

11.答案：（1）0.125m/s2方向豎直向下（2）1m/s（3）40m

解析：（1）牛頓第二定律mg-FT=ma

FT

得a=g---=0.125m/s2

m

豎直向下

（2）運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at2=lm/s

（3）勻速上升的位移hi=vti=26m

勻減速上升的位移112=米=4m

總位移h=40m

12.答案：