2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律試題1﹙含解析﹚

1、專題三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律考點(diǎn)1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解與應(yīng)用高考幫揭秘?zé)狳c(diǎn)考向2019浙江4月選考,12,3分如圖所示,A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球,A為鐵球,B、C為木球.A、 B兩球分別連接在兩根彈簧上,C球連接在細(xì)線一端,彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部,該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi).若將掛吊籃的繩子剪斷,則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底(不計(jì)空氣阻力,木水F1 B.F1和F2大小相等 C.F1先于F2產(chǎn)生 D.F1后于F2產(chǎn)生4.2015海南,8,5分,多選如圖所示,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連,通過(guò)系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)

2、將細(xì)線剪斷.將物塊a的加速度的大小記為a1,S1和S2相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別記為l1和l2,重力加速度大小為g.在剪斷瞬間()A.a1=3g B.a1=0 C.l1=2l2 D.l1=l25.2020山東,1,3分一質(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)系圖像如圖所示.乘客所受支持力的大小用FN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.0t1時(shí)間內(nèi),v增大,FNmgB.t1t2時(shí)間內(nèi),v減小,FNmgC.t2t3時(shí)間內(nèi),v增大,FNmg6.2021遼寧六校第一次聯(lián)考,多選如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個(gè)質(zhì)量均為m的物體A、B(B與

3、彈簧連接,A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)),彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在A上,使A開(kāi)始向上做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得A、B的v-t圖像如圖乙所示,已知重力加速度大小為g,則()A.施加力F前,彈簧的形變量為B.施加力F的瞬間,A、B間的彈力大小為m(g+a)C.A、B在t1時(shí)刻分離,此時(shí)彈簧彈力等于B的重力D.上升過(guò)程中,B速度最大時(shí),A、B間的距離為a-7.2021安徽黃山高三模擬,多選如圖甲所示,物塊A、B靜止疊放在水平地面上,B受到大小從零開(kāi)始逐漸增大的水平拉力F的作用.A、B間的摩擦力f1、B與地面間的摩擦力f2隨水平拉力F變化的情況如圖乙所示.已

4、知物塊A的質(zhì)量m=3 kg,取g=10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則 ()A.兩物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B.當(dāng)0F4 N時(shí),A、B保持靜止C.當(dāng)4 NF12 N時(shí),A的加速度隨F的增大而增大考點(diǎn)2動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題高考幫揭秘?zé)狳c(diǎn)考向2019江蘇,15,16分如圖所示,質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上,左邊緣對(duì)齊.A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.先敲擊A,A立即獲得水平向右的初速度,在B上滑動(dòng)距離L后停下.接著敲擊B,B立即獲得水平向右的初速度,A、B都向右運(yùn)動(dòng),左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止,此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g.求:(1)A被

5、敲擊后獲得的初速度大小vA;(2)在左邊緣再次對(duì)齊的前、后,B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB;(3)B被敲擊后獲得的初速度大小vB.拓展變式1.2020江西豐城模擬如圖所示,質(zhì)量為10 kg的物體在F=200 N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng),斜面固定不動(dòng),與水平地面的夾角=37,力F作用2 s后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25 s后速度減為零.求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的總位移x.(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2)2.2015新課標(biāo)全國(guó),20,6分,多選如圖(a),一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的v-t

6、圖線如圖(b)所示.若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量,則可求出()圖(a) 圖(b)A.斜面的傾角B.物塊的質(zhì)量C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度3.2016上海,25,4分地面上物體在變力F作用下由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng),力F隨高度x的變化關(guān)系如圖所示,物體能上升的最大高度為h,hH.當(dāng)物體加速度最大時(shí)其高度為,加速度的最大值為.4.2020安徽安慶檢測(cè)如圖所示,質(zhì)量為10 kg的環(huán)在F=140 N的恒定拉力作用下,沿粗糙直桿由靜止從桿的底端開(kāi)始運(yùn)動(dòng),環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,桿與水平地面的夾角=37,拉力F與桿的夾角=37,力F作用一段時(shí)間后撤去

7、,環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.5 s后,速度減為零,g取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,桿足夠長(zhǎng).求:(1)拉力F作用的時(shí)間;(2)環(huán)運(yùn)動(dòng)到桿底端時(shí)的速度大小.5.2021山西太原模擬如圖所示,在豎直平面內(nèi)有半徑為R和2R的兩個(gè)圓,兩圓的最高點(diǎn)相切,切點(diǎn)為A.B和C分別是小圓和大圓上的兩個(gè)點(diǎn),其中AB長(zhǎng)為R,AC長(zhǎng)為2R.現(xiàn)沿AB和AC建立兩條光滑軌道,自A處由靜止釋放小球,已知小球沿AB軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t1,沿AC軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t2,則t1與t2之比為()A.13B.12C.1D.16.2020山東,8,3分如圖所示,一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上

8、,質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B,通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪連接,A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行.A與B間、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.當(dāng)木板與水平面的夾角為45時(shí),物塊A、B剛好要滑動(dòng),則的值為()A.B.C.D.7.2017全國(guó),25,20分如圖,兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1 kg和mB=5 kg,放在靜止于水平地面上的木板的兩端,兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為1=0.5;木板的質(zhì)量為m=4 kg,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.1.某時(shí)刻A、B兩滑塊開(kāi)始相向滑動(dòng),初速度大小均為v0=3 m/s.A、B相遇時(shí),A與木板恰好相對(duì)靜止.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)

9、摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s2.求:(1)B與木板相對(duì)靜止時(shí),木板的速度;(2)A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間的距離8.2020四川南充模擬如圖傳送裝置,水平傳送帶ab在電機(jī)的帶動(dòng)下以恒定速率v=4 m/s運(yùn)動(dòng),在傳送帶的右端點(diǎn)a無(wú)初速度輕放一個(gè)質(zhì)量m=1 kg的物塊A(視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊A到達(dá)傳送帶左端點(diǎn)b點(diǎn)時(shí),即刻再在a點(diǎn)無(wú)初速度輕放另一質(zhì)量為2m的物塊B(視為質(zhì)點(diǎn)).兩物塊到達(dá)b點(diǎn)時(shí)都恰好與傳送帶等速,b端點(diǎn)的左方為一個(gè)水平放置的長(zhǎng)直軌道cd,軌道上靜止停放著質(zhì)量為m的木板C,從b點(diǎn)滑出的物塊恰能水平滑上(無(wú)能量損失)木板上表面,木板足夠長(zhǎng).已知:物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=

10、0.8,與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.2;木板與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)3=0.1;設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10 m/s2.試求:(1)物塊A、B滑上木板C上的時(shí)間差t;(2)木板C運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.9.如圖所示,傳送帶的傾角=37,從A到B的長(zhǎng)度為L(zhǎng)AB=16 m,傳送帶以v0=10 m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶A端無(wú)初速度釋放一個(gè)質(zhì)量為m=0.5 kg 的物體,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,則物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少?(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2)10.新情境動(dòng)車爬坡2020四川宜賓模擬,多選動(dòng)車是怎樣爬坡的?西成高鐵從清涼山隧道開(kāi)始一

11、路上坡,采用25的大坡度穿越秦嶺,長(zhǎng)達(dá)45公里,坡道直接落差1 100米,為國(guó)內(nèi)之最.幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂編成一組就是動(dòng)車組.帶動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車,不帶動(dòng)力的車廂叫拖車.動(dòng)車爬坡可以簡(jiǎn)化為如圖所示模型,在沿斜面向上的恒力F作用下,A、B兩物塊一起沿傾角為的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩物塊間用與斜面平行的輕彈簧相連,已知兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則下列操作能保證A、B兩物塊間的距離不變的是()A.只增加斜面的粗糙程度 B.只增加物塊B的質(zhì)量C.只增大沿斜面向上的力F D.只增大斜面的傾角考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系高考幫揭秘?zé)狳c(diǎn)考向2017浙江下半年選考,17,5

12、分在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中(1)右圖儀器需要用到的是.(2)下列說(shuō)法正確的是.A.先釋放紙帶再接通電源B.拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長(zhǎng)木板平行C.紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較疏D.輕推小車,拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說(shuō)明摩擦力已被平衡(3)如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶,A、B、C、D、為每隔4個(gè)點(diǎn)取的計(jì)數(shù)點(diǎn),據(jù)此紙帶可知小車在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打D點(diǎn)時(shí)速度大小為m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留2位).拓展變式1.開(kāi)放題2020山東濟(jì)南檢測(cè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓第二定律,小車上固定一個(gè)盒子,盒子內(nèi)盛有砂子.砂桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)砂子質(zhì)量)記為m,小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)砂子質(zhì)量)記為

13、M.2.同2020北京第15題相似在探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示(俯視圖)的實(shí)驗(yàn)方案:將兩個(gè)小車放在水平木板上,前端分別系一條細(xì)線跨過(guò)定滑輪與砝碼盤(pán)相連,后端各系一細(xì)線.(1)平衡摩擦力后,在保證兩小車質(zhì)量相同、盤(pán)中砝碼質(zhì)量不同的情況下,用一黑板擦把兩條細(xì)線同時(shí)按在桌子上,抬起黑板擦?xí)r兩小車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),按下黑板擦?xí)r兩小車同時(shí)停下來(lái).小車前進(jìn)的位移分別為x1、x2,由x=at2,知=,測(cè)出砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m1、m2,若滿足,即可得出小車的質(zhì)量一定時(shí),其加速度與拉力成正比的結(jié)論.若小車的總質(zhì)量符合遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量的需求,但該實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的誤差仍然較大,其主要

14、原因是.(2)小軍同學(xué)換用圖乙所示的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn):在小車的前方安裝一個(gè)拉力傳感器,在小車后面固定紙帶并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.由于安裝了拉力傳感器,下列操作要求中不需要的是.(填選項(xiàng)前的字母)A.測(cè)出砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量B.將木板墊起適當(dāng)角度以平衡摩擦力C.跨過(guò)滑輪連接小車的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行D.砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量(3)測(cè)出小車質(zhì)量M并保持不變,改變砝碼的質(zhì)量分別測(cè)得小車加速度a與拉力傳感器示數(shù)F,利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中畫(huà)出如圖丙中的a-F圖線A;若小軍又以為斜率在圖像上畫(huà)出如圖丙中的圖線B,利用圖像中給出的信息,可求出拉力傳感器的質(zhì)量為.3.如圖所示,某同學(xué)利用圖示裝置做

15、“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門1、2,滑塊上固定一遮光條,滑塊通過(guò)繞過(guò)兩個(gè)滑輪的細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)相連,實(shí)驗(yàn)時(shí)改變鉤碼的質(zhì)量,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的不同示數(shù)F,不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力和滑輪的質(zhì)量.(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖,本實(shí)驗(yàn)(填“需要”或“不需要”)將帶滑輪的氣墊導(dǎo)軌右端墊高,以平衡摩擦力;實(shí)驗(yàn)中(填“一定要”或“不必要”)保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量;實(shí)驗(yàn)中(填“一定要”或“不必要”)用天平測(cè)出所掛鉤碼的質(zhì)量;滑塊(含遮光條)的加速度(填“大于”“等于”或“小于”)鉤碼的加速度.(2)某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),未掛細(xì)繩和鉤碼接通氣源,然后推一下滑塊(含遮

16、光條)使其從氣墊導(dǎo)軌右端向左運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)遮光條通過(guò)光電門2所用的時(shí)間大于通過(guò)光電門1所用的時(shí)間,該同學(xué)疏忽大意,未調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使其恢復(fù)水平,就繼續(xù)進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)步驟(其他實(shí)驗(yàn)步驟沒(méi)有失誤),則該同學(xué)作出的滑塊(含遮光條)的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的圖像可能是(填圖像下方的字母).(3)若該同學(xué)作出的a-F圖像中圖線的斜率為k,則滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為.4.圖(a)2018全國(guó),23,9分某同學(xué)用圖(a)所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平,在木塊上方放置砝碼.緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木

17、板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)即木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小.某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在表中給出,其中f4的值可從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出.砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動(dòng)摩擦力f/N2.152.362.55f42.93 圖(b)圖(c)回答下列問(wèn)題:(1)f4=N;(2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f-m圖線;(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f=,f-m圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k=;(4)取g=9.80 m/s2,由繪出的f-m圖線求得=.(保留2位有效數(shù)字)5.2018江蘇,11,10分某同學(xué)利用

18、如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量重力加速度g.細(xì)繩跨過(guò)固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪,兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘.實(shí)驗(yàn)操作如下:用米尺量出重錘1底端距地面的高度H;在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼;左手將重錘2壓在地面上,保持系統(tǒng)靜止.釋放重錘2,同時(shí)右手開(kāi)啟秒表,在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí),記錄下落時(shí)間;重復(fù)測(cè)量3次下落時(shí)間,取其平均值作為測(cè)量值t.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)步驟可以減小對(duì)下落時(shí)間t測(cè)量的(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差.(2)實(shí)驗(yàn)要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多,主要是為了.A.使H測(cè)得更準(zhǔn)確B.使重錘1下落的時(shí)間長(zhǎng)一些C.使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2MD.使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等(

19、3)滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差.現(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差,可以怎么做?(4)使用橡皮泥改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并測(cè)出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0.用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量和已知量表示g,得g=.答 案專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律考點(diǎn)1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解與應(yīng)用D剪斷繩子之前,A球受力分析如圖1所示,B球受力分析如圖2所示,C球受力分析如圖3所示.剪斷繩子瞬間,水杯和水都處于完全失重狀態(tài),水的浮力消失,杯子的瞬時(shí)加速度為重力加速度.又由于彈簧的形狀來(lái)不及發(fā)生改變,彈簧的彈力大小不變,相對(duì)地面而言,A球的加速度aA=g,方向豎直向下,其相對(duì)杯子的加速度方向豎直向下.繩子剪斷瞬間,C球所受的浮力和拉力均消失,其

20、瞬時(shí)加速度為重力加速度,故相對(duì)杯子靜止,綜上所述,D正確.x圖1 圖2 圖31.ACD物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性,所以A、C正確.如果沒(méi)有力,物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以B錯(cuò)誤.運(yùn)動(dòng)物體如果不受力,將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以D正確.2.C設(shè)列車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a,可將后面的38節(jié)車廂作為一個(gè)整體進(jìn)行分析,設(shè)每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m,每節(jié)車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)車廂作為一個(gè)整體進(jìn)行分析,設(shè)倒數(shù)第3節(jié)車廂對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為F,則有F-2f=2ma,聯(lián)立解得F=F,C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)均錯(cuò)誤.3

21、.BF1和F2是作用力和反作用力,遵循牛頓第三定律,這對(duì)力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、大小相等、方向相反,B正確,A、C、D均錯(cuò)誤.4.AC設(shè)物塊的質(zhì)量為m,剪斷細(xì)線的瞬間,細(xì)線上的拉力消失,彈簧還沒(méi)有來(lái)得及改變,所以剪斷細(xì)線的瞬間a受到重力和彈簧S1的拉力F1;剪斷細(xì)線前對(duì)bc和彈簧S2組成的整體分析可知F1=2mg,故a受到的合力F合=mg+F1=mg+2mg=3mg,故加速度a1=3g,A正確,B錯(cuò)誤.設(shè)彈簧S2的拉力為F2,則F2=mg,根據(jù)胡克定律F=kx可得l1=2l2,C正確,D錯(cuò)誤.5.D根據(jù)位移時(shí)間圖像的斜率表示速度可知,0t1時(shí)間內(nèi),圖像斜率增大,速度v增大,加速度方向向下,由牛頓

22、運(yùn)動(dòng)定律可知乘客處于失重狀態(tài),所受的支持力FNmg,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.6.ADA與B分離的瞬間,A與B的加速度相同,速度也相同,A與B間的彈力恰好為零.分離后A與B的加速度不同,速度不同.t=0時(shí)刻,即施加力F的瞬間,彈簧彈力沒(méi)有突變,彈簧彈力與施加力F前的相同,但A與B間的彈力發(fā)生突變.t1時(shí)刻,A與B恰好分離,此時(shí)A與B的速度相等、加速度相等,A與B間的彈力為零.t2時(shí)刻,B的v-t圖線的切線與t軸平行,切線斜率為零,即加速度為零.施加力F前,A、B整體受力平衡,則彈簧彈力大小F0=kx0=2mg,解得彈簧的形變量x0=,選項(xiàng)A正確.施加力F的瞬間,對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律有F0-mg-F

23、AB=ma,解得A、B間的彈力大小FAB=m(g-a),選項(xiàng)B錯(cuò)誤.A、B在t1時(shí)刻之后分離,此時(shí)A、B具有共同的速度與加速度,且FAB=0,對(duì)B有F1-mg=ma,解得此時(shí)彈簧彈力大小F1=m(g+a),選項(xiàng)C錯(cuò)誤.t2時(shí)刻B的加速度為零,速度最大,則kx=mg,解得此時(shí)彈簧的形變量x=,B上升的高度h=x0-x=,A上升的高度h=a,此時(shí)A、B間的距離h=a-,選項(xiàng)D正確.7.AB根據(jù)題圖乙可知,發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),A、B間的滑動(dòng)摩擦力為6 N,所以A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,選項(xiàng)A正確;當(dāng)0F4 N時(shí),根據(jù)題圖乙可知,f2還未達(dá)到B與地面間的最大靜摩擦力,此時(shí)A、B保持靜止,選項(xiàng)B正確;

24、當(dāng)4 NF12 N時(shí),根據(jù)題圖乙可知,此時(shí)A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),對(duì)A有a=2 m/s2,加速度不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.考點(diǎn)2動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題(1)(2)3gg(3)2解析:(1)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知,A的加速度大小 aA=g由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有2aAL=解得vA=.(2)設(shè)A、B的質(zhì)量均為m對(duì)齊前,B所受合外力大小F=3mg由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有F=maB,得aB=3g對(duì)齊后,A、B所受合外力大小F=2mg由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有F=2maB,得aB=g.(3)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,A、B達(dá)到共同速度v,位移分別為xA、xB,A的加速度大小等于aA則v=aAt,v=vB-aBtxA=aAt2,xB=vBt-aBt2且xB-xA=L解

25、得vB=2.1.0.2516.25 m解析:物體受力分析如圖所示,設(shè)未撤去F前,物體加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a1,末速度為v,將重力mg和F沿斜面方向和垂直于斜面方向正交分解,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得FN=Fsin +mgcos Fcos -f-mgsin =ma1又f=FN加速過(guò)程由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知v=a1t1撤去F后,物體減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2,則a2=gsin +gcos 由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v=a2t2由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知x=a1+a2聯(lián)立各式解得=0.25,x=16.25 m.2.ACD由題圖(b)可求出0t1和t12t1時(shí)間內(nèi)物塊的加速度分別為a1=、a2=.設(shè)斜面的傾角為,由牛頓第二定律知,物塊上滑

26、時(shí)有-(mgsin +mgcos )=ma1,下滑時(shí)有mgcos -mgsin =ma2,聯(lián)立可求得物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及斜面的傾角,A、C正確;從以上兩個(gè)方程可知,物塊質(zhì)量被約去,即不可求,B錯(cuò)誤;物塊沿斜面向上滑行的最大高度H=sin ,可求出,D正確.3.0或h解析:由題圖可知,力F隨著高度x的增加而均勻減小,即F隨高度x的變化關(guān)系為F=F0-kx,其中k=,則當(dāng)物體到達(dá)h高度處時(shí),向上的拉力F1=F0-h;由牛頓第二定律知,開(kāi)始時(shí)加速度方向豎直向上,隨x的增加加速度逐漸減小,然后反方向增大.物體從地面上升到h高度處的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理可得WF+WG=0,即h-mgh=0,求得F0

27、=,則物體在剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小滿足F0-mg=ma1,求得a1=;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到h高度處時(shí),加速度大小滿足mg-F1=ma2,而F1=-,求得a2=,因此加速度最大時(shí)其高度是0或h.4.(1)1 s(2) m/s解析:(1)撤去拉力F后,由牛頓第二定律有mgsin +mgcos =ma2又0=v1-a2t2聯(lián)立解得v1=5 m/s撤去拉力F前(注意桿對(duì)環(huán)的彈力的方向),有Fcos -mgsin -(Fsin -mgcos )=ma1而v1=a1t1聯(lián)立解得t1=1 s.(2)環(huán)上滑至速度為零后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得mgsin -mgcos =ma3,又s=(t1+t2),而

28、v2=2a3s聯(lián)立解得v= m/s.5.D如題圖所示,設(shè)圓中任意一條弦為OM,圓的半徑為R,則弦OM長(zhǎng)s=2Rcos ,小球下滑的加速度a=gcos ,根據(jù)s=at2得t=2,與角無(wú)關(guān),因此沿不同弦下滑的時(shí)間相等.故小球沿AB下滑所用的時(shí)間等于小球在高度為2R的位置做自由落體運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間,即2R=g,小球沿AC下滑所用的時(shí)間等于小球在高度為4R的位置做自由落體運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間,即4R=g,聯(lián)立有=,選項(xiàng)D正確.6.C根據(jù)題述, 物塊A、B剛要滑動(dòng),可知A、B之間的摩擦力fAB=mgcos 45,B與木板之間的摩擦力f=3mgcos 45.隔離A進(jìn)行受力分析,由平衡條件可得輕繩中拉力F= fAB

29、+ mgsin 45.對(duì)AB整體,由平衡條件得2F=3mgsin 45-f,聯(lián)立解得=,選項(xiàng)C正確.7.(1)1 m/s(2)1.9 m解析:(1)滑塊A和B在木板上滑動(dòng)時(shí),木板也在地面上滑動(dòng).設(shè)A、B所受的摩擦力大小分別為f1、f2,地面對(duì)木板的摩擦力大小為f3,A和B相對(duì)于地面的加速度大小分別為aA和aB,木板相對(duì)于地面的加速度大小為a1.在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有f1=1mAgf2=1mBgf3=2(m+mA+mB)g由牛頓第二定律得f1=mAaAf2=mBaBf2-f1-f3=ma1設(shè)在t1時(shí)刻,B與木板達(dá)到共同速度,其大小為v1.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v1=v0-aBt1v1=a1t1聯(lián)

30、立式,代入已知數(shù)據(jù)得v1=1 m/s.(2)在t1時(shí)間間隔內(nèi),B相對(duì)于地面移動(dòng)的距離為sB=v0t1-aB設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后,木板的加速度大小為a2.對(duì)于B與木板組成的系統(tǒng),由牛頓第二定律有f1+f3=(mB+m)a2由式知,aA=aB;再由式知,B與木板達(dá)到共同速度時(shí),A的速度大小也為v1,但運(yùn)動(dòng)方向與木板相反.由題意知,A和B相遇時(shí),A與木板的速度相同,設(shè)其大小為v2.設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用的時(shí)間為t2,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,對(duì)木板有v2=v1-a2t2對(duì)A有v2=-v1+aAt2在t2時(shí)間間隔內(nèi),B(以及木板)相對(duì)地面移動(dòng)的距離為s1=v1t2-a2在(t1+t2)時(shí)間間

31、隔內(nèi),A相對(duì)地面移動(dòng)的距離為sA=v0(t1+t2)-aA(t1+t2)2A和B相遇時(shí),A與木板的速度恰好相同.因此A和B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間的距離為s0=sA+s1+sB聯(lián)立以上各式,并代入數(shù)據(jù)得s0=1.9 m.(也可用如圖的速度時(shí)間圖線求解)8.(1)0.5 s(2)2.75 s解析:(1)物塊在傳送帶上的加速時(shí)間即為滑上木板的時(shí)間差,設(shè)物塊A、B在傳送帶上的加速度為a0,則有1mg=ma0解得a0=8 m/s2根據(jù)v=a0t 可得t=0.5 s.(2)過(guò)程一物塊A滑上木板C與木板有相對(duì)運(yùn)動(dòng),則有2mg=maA,解得aA=2 m/s2,方向水平向右水平方向?qū)δ景錍有2mg=32mg,木板

32、C保持靜止過(guò)程二經(jīng)過(guò)t=0.5 s后,物塊B滑上木板C,此時(shí)物塊A的速度為vA=v-aAt=3 m/s物塊B和木板C有相對(duì)運(yùn)動(dòng),則有22mg=2maB代入數(shù)據(jù)解得aB=2 m/s2,方向向右對(duì)木板C有22mg+2mg-1(2m+2m)g=maC代入數(shù)據(jù)解得aC=2 m/s2,方向水平向左木板C由靜止開(kāi)始向左勻加速運(yùn)動(dòng),物塊A與木板C共速時(shí)有vA-aAt1=aCt1=vAC代入數(shù)據(jù)解得t1=0.75 s,vAC=1.5 m/s此時(shí)vB=v-aBt1=2.5 m/s過(guò)程三物塊B相對(duì)木板C繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),仍做aB=2 m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),木板C和物塊A保持相對(duì)靜止,將木板C和物塊A看作整體有22mg

33、-3(2m+2m)g=2maAC解得aAC=0故木板C和物塊A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),直到A、B、C共速,速度為vB-aBt2=vAC,解得t2=0.5 s過(guò)程四三物體保持相對(duì)靜止,一起做勻減速運(yùn)動(dòng),直到減速到零,木板C停止運(yùn)動(dòng),則有3(2m+2m)g=4maABC代入數(shù)據(jù)解得aABC=1 m/s2t3=1.5 s故木板C運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t=t1+t2+t3=2.75 s.圖甲9.2 s解析:開(kāi)始階段,傳送帶對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下,物體由靜止開(kāi)始加速下滑,受力分析如圖甲所示由牛頓第二定律得mgsin +mgcos =ma1 解得a1=gsin +gcos =10 m/s2物體加速至速度與傳送

34、帶速度相等時(shí)需要的時(shí)間t1=1 s物體運(yùn)動(dòng)的位移s1=a1 =5 m16 m即物體加速到10 m/s時(shí)仍未到達(dá)B點(diǎn)圖乙當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí),由于tan ,物體在重力作用下將繼續(xù)加速,此后物體的速度大于傳送帶的速度,傳送帶對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上,如圖乙所示由牛頓第二定律得mgsin -mgcos =ma2,解得a2=2 m/s2設(shè)此階段物體滑動(dòng)到B所需時(shí)間為t2,則LAB-s1=v0t2+a2,解得t2=1 s故所需時(shí)間t=t1+t2=2 s.10.ADA、B兩物塊間的距離不變,則彈簧彈力不變,對(duì)A、B及彈簧整體應(yīng)用牛頓第二定律可得F-(mA+mB)gsin -(mA+mB)g

35、cos =(mA+mB)a,所以兩物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=-gsin -gcos ,對(duì)物塊B應(yīng)用牛頓第二定律可得T-mBgsin -mBgcos =mBa,所以彈簧彈力T=mB(gsin +gcos )+mBa=.只改變斜面粗糙程度或斜面傾角,彈簧彈力不變,兩物塊間的距離不變;只增加物塊B的質(zhì)量,=增大,故彈簧彈力增大,兩物塊間的距離增大;只增大沿斜面向上的力F,彈簧彈力增大,兩物塊間的距離增大,故選項(xiàng)A、D正確.考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(1)AD(2)BD(3)0.21解析:(1)實(shí)驗(yàn)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求解物體的加速度,所以需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,A正確;需要通過(guò)改變小車

36、質(zhì)量和懸掛物的重力,來(lái)研究加速度與質(zhì)量、合力之間的關(guān)系,故還需測(cè)量質(zhì)量,即需要天平,D正確;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為計(jì)時(shí)儀器,所以不需要秒表,本實(shí)驗(yàn)中小車受到的合力大小等于懸掛物的重力大小,故不需要彈簧測(cè)力計(jì).(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源,后釋放紙帶,充分利用紙帶,打出更多的數(shù)據(jù),A錯(cuò)誤;為了使得細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合力,繩子要與長(zhǎng)木板平行,B正確;剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度較小,所以在相等時(shí)間間隔內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的位移較小,故紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較密,C錯(cuò)誤;輕推小車,拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說(shuō)明摩擦力已被平衡,D正確.(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論可知,打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度等于從打C點(diǎn)到打E點(diǎn)的過(guò)程中小車的

37、平均速度,從題圖中可知=6.50 cm=0.065 0 m,=2.40 cm=0.024 0 m,從打C點(diǎn)到打E點(diǎn)所用時(shí)間t=250.02 s=0.2 s,故vD=0.21 m/s.1.(1)否因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)受到的合力就等于mg(2)M+m解析:(1)將小車內(nèi)的砂子轉(zhuǎn)移到桶中,就保證了M+m不變,即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變,研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng),a=,可見(jiàn)a-F圖像的斜率是,系統(tǒng)的合力就等于所懸掛砂桶的重力mg,不必滿足Mm這樣的條件.(2)向小車內(nèi)添加或去掉部分砂子,改變了系統(tǒng)的總質(zhì)量M+m,而系統(tǒng)的合力仍等于所懸掛砂桶的重力mg,保證了合力不變.用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí),以加速度a為縱軸,應(yīng)該以為橫軸.2.(1)=黑板擦按下后小車不會(huì)立刻停下,測(cè)量的位移不是實(shí)際加速位移(2)AD(3)-M解析:(1)由位移公式