2018高考物理復習專題訓練三第3單元牛頓運動定律

1、專題訓練（三）第3單元 牛頓運動定律基礎鞏固1. 一皮帶傳送裝置（足夠長）如圖Z3-1所示，皮帶的速度 v足夠大，輕彈簧一端固定， 另一端連接一個質量為 m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當滑塊放在皮帶上時，彈 簧的軸線恰好水平.若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自然長度， 則彈簧從自然長度到第一次達到最長這一過程中，滑塊的速度和加速度變化情況是（）A.速度增大，加速度增大B.速度增大，加速度減小C.速度先增大后減小，加速度先增大后減小D.速度先增大后減小，加速度先減小后增大2.如圖Z3-2所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車上靜止地放置著一小物塊，物塊 和小車間的動摩擦

2、因數(shù)為科=0.3.用水平恒力F拉動小車，設物塊的加速度為 ai,小車的加速度為32.當水平恒力F取不同值時，ai與a2的值可能為（當?shù)刂亓铀俣萭取10 ms2）（）圖 Z3-22 2A. ai= 2 ms , a2= 3ms 22B. ai= 3n/s, a2= 2ms 22C. ai = 5 ms , a2= 3msD. ai= 3 n/s2, a2=5 ms23 .如圖Z3-3所示，三角形傳送帶以i m/s的速度逆時針勻速轉動，兩邊的傳送帶長都是2 m且與水平方向的夾角均為37。.現(xiàn)有兩個小物塊 A、B從傳送帶頂端都以i ms的初速度沿傳送帶下滑，兩物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5

3、, g取i0 Ms： sin 37。= 0.6 ,cos 37 ° = 0.8.下列判斷不正確的是（）圖 Z3-3A.物塊A先到達傳送帶底端8 .物塊A B同時到達傳送帶底端C.傳送帶對物塊A B的摩擦力都沿傳送帶向上D.物塊A下滑過程中相對傳送帶的位移小于物塊B下滑過程中相對傳送帶的位移能力提升4 .（多選）20i5 大同一中、 同煤一中聯(lián)考如圖Z3-4所示，光滑水平桌面上放置一長 木板，長木板上表面粗糙，上面放置一小鐵塊，現(xiàn)有一水平向右的恒力F作用于鐵塊上，以下判斷正確的是（）圖 Z3-4A.鐵塊與長木板都向右運動，且兩者一定保持相對靜止B.若水平力足夠大，鐵塊與長木板間有可能發(fā)

4、生相對滑動C.若兩者保持相對靜止，運動一段時間后，拉力突然反向，鐵塊與長木板間有可能發(fā)生 相對滑動D.若兩者保持相對靜止，運動一段時間后，拉力突然反向，鐵塊與長木板間仍將保持相 對靜止5 .如圖Z3-5所示，光滑水平面上有一矩形長木板，木板左端放一小物塊，已知木板質 量大于物塊質量.t =0時兩者從圖中位置以相同的水平速度V0向右運動，碰到右面的豎直擋板后木板以與原來等大的速度被反彈回來，運動過程中物塊一直未離開木板，則物塊運動的 速度v隨時間t變化的圖像可能正確的是圖Z3-6中的（）7777777777777777777777777777圖 Z3-5圖 Z3-66 . 2016 沈陽二中模擬

5、一輕質長木板置于光滑水平地面上，木板上放有質量分別為 mA= 1 kg和m3= 2 kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為科=0.2 ,水平恒力F作用在A物塊上，如圖Z3-7所示.g取10 m/s2.下列說法正確的是（）£Ha b圖 Z3-7A.若F= 1 N,則兩物塊與木板都靜止不動B.若F=1.5 N,則A物塊所受摩擦力大小為 1.5 NC.若F=4 N,則B物塊所受摩擦力大小為 4 ND.若F=8 N,則B物塊所受摩擦力大小為 2 N7 .（多選）2016 黑龍江大慶一模改編 如圖Z3-8所示，足夠長傳送帶與水平方向的夾 角為。，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光

6、滑輕滑輪與物塊b相連，b的質量為m,開始時，a、b及傳送帶均靜止且 a不受傳送帶摩擦力作用.現(xiàn)讓傳送帶逆時針勻速轉動，在 bA.物塊a的重力勢能減少 mgh8 .摩擦力對a做的功小于a的機械能增加量C.摩擦力對a做的功小于物塊a、b的動能增加量之和D.任意時刻，重力對 a、b做功的瞬時功率大小相等8.傳送帶以恒定速度 v= 4 m/s順時針運行，傳送帶與水平面間的夾角0 =37。.現(xiàn)將質量m= 2 kg的物品輕放在其底端(小物品可看成質點)，平臺上的人通過一根輕繩用恒力F=20 N拉小物品，經(jīng)過一段時間，物品被拉到離地面高為 H= 1.8 m的平臺上，如圖Z3-9所示.已 知物品與傳送帶之間的

7、動摩擦因數(shù)科=0.5 ,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 Ms：sin 37 ° = 0.6 , cos 37 ° = 0.8.問:(1)物品從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間是多少？(2)若在物品與傳送帶達到相同速度瞬間撤去恒力F,則物品還需多少時間才能離開傳送帶？挑戰(zhàn)自我9. 2016 沈陽質檢如圖Z3-10所示在，粗糙水平面上放置一個質量g2 kg、長度L=5 m的木板A可視為質點的物塊B放在木板A的最左端，其質量 m= 1 kg.已知A、B間的動摩擦因數(shù)為 邛= 0.2, A與水平地面間的動摩擦因數(shù)為科2=0.4.開始時A B均處于靜止狀態(tài).在B獲得水平向右的

8、初速度vo=8 m/s的同時，對A施加水平向右的恒力，g取10 Ms2.(1)為使物塊B不從木板A的右端滑出，求力 F的最小值.(2)若F=22 N,求物塊B的最大速度.A圖 Z3-10專題訓練(三)1. D 解析滑塊在水平方向受向左的滑動摩擦力f和彈簧向右的拉力 F拉=4，合力F合=£ F拉=ma彈簧從自然長度到第一次達到最長這一過程中，x逐漸增大，拉力F拉逐漸增大，因為皮帶的速度 v足夠大，所以合力 F合先減小后反向增大，從而加速度a先減小后反向增大；滑動摩擦力與彈簧彈力相等之前，加速度與速度同向，滑動摩擦力與彈簧拉力相 等之后，加速度與速度方向相反，故滑塊的速度先增大后減小.2

9、. D 解析由受力分析可知，物塊的加速度取決于小車對物塊的摩擦力，即f=ma,且f的最大值為fm= wmg故a1的最大值為a1H g=3 m/s 2.當二者相對靜止一起加速時， a2=a1W3 m/s 2;當F較大時，二者發(fā)生相對滑動，a =3 m/s 2, a2>3 m/s 2.綜上所述，只有選項D符合題意.3. A 解析因動摩擦因數(shù)(1=0.5，由于有mcsin 37 ° >mgcos 37 0 ,所以傳送帶 對物塊A B的摩擦力方向都沿傳送帶向上，選項C正確；物塊 A B都做勻加速運動，加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律，有mgin 37° mcpos 37&#

10、176; = ma解得兩物塊的加速度 a= 2m/s2,兩物塊的初速度相同，位移相同，則運動時間也相同，選項 B正確，選項 A錯誤；物 塊A下滑過程相對傳送帶的位移等于物塊A的位移與傳送帶勻速運動的位移之差，物塊 B下滑過程相對傳送帶的位移等于物塊B的位移與傳送帶勻速運動的位移之和，選項D正確.4. BD 解析設木板的質量為 M小鐵塊的質量為 m它們之間的最大靜摩擦力為f ,當鐵塊受到的摩擦力達到最大靜摩擦力時，兩者之間發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律知，3、 f,A(M+ m f W I ( m f 此時加速度a = M對木板和小鐵塊整體，有 F= (MW n)a =而一，故當F>而一時

11、,兩者發(fā)生相對滑動，選項 A錯誤，B正確；若兩者保持相對靜止，則兩者之間的摩擦力小于 最大靜摩擦力，當拉力反向時，兩者之間的摩擦力大小不變，方向改變，仍然保持相對靜止，選項C錯誤，D正確.5. A 解析木板碰到擋板前，物塊與木板一直做勻速運動，速度為V0；木板碰到擋板后，物塊在向左的滑動摩擦力作用下以初速度V0向右做勻減速運動，木板向左做勻減速運動，因物塊與木板受到的滑動摩擦力大小相等，而物塊的質量小，根據(jù)牛頓第二定律知，物 塊的加速度大，所以物塊速度先減為零，之后反向加速，最終物塊與木板達到共同速度一起 勻速運動，相對滑動過程損失機械能，最終速度小于V0,只有選項A可能正確.6. D 解析A

12、與木板間的最大靜摩擦力 fA= wmAg=0.2 X1X10 N = 2 N, B與木板間 的最大靜摩擦力 fb= wmBg = 0.2 X2X10 N= 4 N, F= 1 NvfA,所以A、B及木板保持相對靜 止，整體在F作用下向左勻加速運動，故 A錯誤；F= 1.5 NvfA,所以A B及木板保持相對 靜止，整體在F作用下向左勻加速運動，卞據(jù)牛頓第二定律得 F- f = ma,所以A物塊所受 摩擦力fvF=1.5 N,故B錯誤；F= 4 N>fA,所以A在木板上滑動，B和木板整體受到摩擦 力為2 N,輕質木板質量不計，所以 B受到的摩擦力為2 N,故C錯誤；F= 8 N>fA

13、,同理可 知D正確.7. AD 解析開始時，a、b及傳送帶均靜止且 a不受傳送帶摩擦力作用， 有magsin 0=mg則m= .n。.b上升h高度，則a下降高度為hsin 8 ,故a的重力勢能減少量為 mghsina做的功等于a、e =mgh選項A正確；根據(jù)能量守恒定律得，系統(tǒng)機械能增加，摩擦力對b的機械能增加量，所以摩擦力做功大于a的機械能增加量，因為系統(tǒng)的重力勢能不變，所以摩擦力對a做的功等于系統(tǒng)的動能增加量，故B、C錯誤.任意時刻 a、b的速率相等，對b,克服重力的瞬時功率R= mgv Xa. a,有Pa= mgvsin 0 =mgv,所以重力對 a、b做功的瞬時功率大小相等，故D正確.

14、8. (1)1 s (2)(2 -2) s解析(1)物品與傳送帶速度相等前，有一mgsin 37 ° = maF+mgcos 37 解得d = 8 m/s 由 v= a1t 1解得運動時間11=0.5 s，、1, 2.位移 X1 = 2ait1= 1 m隨后有 F-業(yè) mgcos 37 ° mcsin 37 ° = ma解得a2=0,即物品隨傳送帶勻速上升Xi =2 mH位移x2 = sin 37運動時間12= = 0.5 s v故總時間為t = t 1 + t 2= 1 s(2)撤去ri力f后，有叱 mgcos 37 ° mgsin 37 °

15、 = ma解得 a3= 2 m/s 2若物品向上勻減速到速度為零，則通過的位移2vx= 4 m>(2,故物品將勻減速運動至2a3離開傳送帶.1 , 2由 X2= vt 3+ 2a2t 3解得 t3=(2 42)s t3=(2+，2)s>2 s 舍去.9. (1)18.8 N (2)10 m/simg= ma解析(1)物塊B在木板A上做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知解得 ai = 2 m/s 2物塊B滑到木板A的右端時，若 A B速度相等，則物塊 B剛好不從木板 A的右端滑出, A B的相對位移為木板長 L.設力F的最小值為Fm,木板A的加速度為a2,由速度公式和位 移公式可知木

16、板A的速度 物塊B的速度v= a2tv= voait木板A的位移v xa= 2t物塊B的位移vo+ vxb= -2-tA B的相對位移為木板長，即L= Xb Xa22 o聯(lián)立解得a2= m/s 5對木板A,由牛頓第二定律可知Fm+(iimg-(i2(m Mg=Ma解得 Fm= i8.8 N.2(2)物塊B在木板A上先做勻減速直線運動，加速度為ai= 2 m/sF+(1 img-(12(M) g= Ma木板A做勻加速直線運動，對木板 A,由牛頓第二定律可得2解得 a3= 6 m/s 設經(jīng)過時間ti, vi = vo ait ivi= a3t i聯(lián)立解得t i = i ! 在此過程中，設B速度相同，大小都為 vi,則v= 6 m/sB的位移分別為Xai、Xbi,貝UviXAi = 2t ivo+ vixbi =211A B間的相對位移A Xi = Xbi XaiA B速度相同后，設木板A以a4的加速度繼續(xù)勻加速運動，(12(m+ M g = Ma解得 a4= 4 m/s 2由于a4&g