2022高考二輪復習闖關(guān)導練3牛頓運動定律

熱點3牛頓運動定律

一、選擇題（1?6題為單項選擇題，7?10題為多項選擇題）

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由于避讓橫穿馬路的電動車而緊急制

動，結(jié)果車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.由于車廂上的鋼材有慣性，在汽車制動時，繼續(xù)向前運動，壓扁駕駛室

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

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

1）.由于汽車制動前的速度太大，汽車的慣性比鋼材的慣性大，在汽車制動后，鋼材繼續(xù)向前運動

2.一質(zhì)量為m的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移s與時間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時間內(nèi)，v增大,FN>mg

B.ti?"時間內(nèi)，v減小，F(xiàn)x<mg

C.tz?ts時間內(nèi),v增大,Fx<mg

D.t2?ts時間內(nèi),v減小,Fs>mg

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

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

擦因數(shù)為U2=0.2.現(xiàn)在給物塊A施加一個與水平方向夾角為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?江蘇揚州中學調(diào)研]如圖所示，小球A質(zhì)量為m,木塊B質(zhì)量為2m,兩物體通過豎直輕彈簧連

接放置在水平面上靜止.現(xiàn)對A施加一個豎直向上的恒力F,使小球A在豎直方向上運動，經(jīng)彈簧原長時

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

A.3gB.2.5g

C.2gD.1.5g

5.[2020?云南昆明市教學質(zhì)量檢測]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，當用一水平恒力F作用在滑塊A上時，一質(zhì)量為m的小球

R

B（可視為質(zhì)點）在圓弧面上與A保持相對靜止，此時小球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辟了“生命之路”，為國際抗疫貢獻了中國力量.某運

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

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

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的速度做勻速直線運動，取g=10m/s2,則（）

A.物塊與地面的動摩擦因數(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?江西上饒市重點中學六校第一次聯(lián)考]如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木

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

為七，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g,現(xiàn)對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“中國名片”，領(lǐng)跑世界.一輛由8節(jié)車廂編組的列車，從車頭開始的第2、3、

6和7共四節(jié)為動力車廂，其余為非動力車廂.列車在平直軌道上勻加速啟動時，若每節(jié)動力車廂牽引力

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

A.啟動時車廂對乘客作用力的方向豎直向上

B.整個列車的加速度大小為匚等

2m

F

C.第2節(jié)車廂對第1節(jié)車廂的作用力大小啰

D.第2節(jié)車廂對第3節(jié)車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運動，水平拉力F及運動速度v隨時間變化

的圖線如圖中甲、乙所示，取重力加速度g=10m/s2,則()

A.前2s內(nèi)物體運動的加速度大小為2m/s2

B.前4s內(nèi)物體運動的位移的大小為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.當加速運動到總位移的%寸開始計時，測得電機的牽引力隨時間變化

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

求物件

圖1圖2

(1)做勻減速運動的加速度大小和方向；

(2)勻速運動的速度大??；

(3)總位移的大小.

12.[2020?湖南衡陽市聯(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摩擦因數(shù)5=0.3,木板與地面間的動摩擦因數(shù)

H2=0.1.設(shè)最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加隨時間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靜止的時間t1；

(2)求t=10s時,兩物體的加速度大小;

(3)在圖乙中畫出木塊的加速度隨時間變化的圖象.(取水平拉力F的方向為正方向，只要求畫圖，不

耍求寫出理由及計算過程)

13.如圖甲所示，傾角為37°足夠長的傳送帶以4m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，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摩擦因數(shù);

(2)0?8s內(nèi)小物塊與傳送帶之間的劃痕長度.

熱點3牛頓運動定律

1.答案：A

2.答案：D

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

方向向下，由牛頓運動定律可知乘客處于失重狀態(tài)，所受的支持力FMmg,選項A錯誤；如?t2時間內(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B錯誤；tz?F時間內(nèi)，圖象斜

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

選項C錯誤，1)正確.

3.答案：A

解析：假設(shè)A、B一起運動，以A、B整體為研究對象，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為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有尸澗=也點=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錯誤.

4.答案：C

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

為零時，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錯誤.

6.答案：C

解析：設(shè)列車做勻加速直線運動的加速度為a,可將后面的38節(jié)車廂作為一個整體進行分析，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)車廂作為一個整體進行分析，設(shè)倒數(shù)第3節(jié)車廂對倒數(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項正確，A、D項均錯誤.

7.答案：BC

P.3

解析：在0?2s內(nèi)物塊做勻速直線運動，則摩擦力Fr=3N,貝iju=—=大=0.3,選項A錯誤；2s

mg10

卜人6——5——Rf)——v

后物塊做勻減速直線運動，加速度a^—=,m/s2--2m/s2,則經(jīng)過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B、C正確；物塊停止后，因兩個力的差值小于最大靜摩擦力，則物塊不再運動，則5s末物

塊的加速度為零，選項D錯誤.

8.答案：ACD

解析：若F較小時，木板和物塊均靜止，則木板的加速度為零，選項A正確；若物塊和木板一起運動

1F

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

42m

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

第二定律，有：umg—1u?2mg=ma,解得：a=-ug,故選項B錯誤，C正確.

9.答案：BC

解析：啟動時車廂對乘客豎直方向有豎直向上的支持力，水平方向有沿列車運動方向的力，兩個力的

合力方向斜向上方，選項A錯誤；對整個列車，根據(jù)牛頓第二定律：4F-8kmg=8ma,解得@=匚簪，

F

選項B正確；對第1節(jié)車廂，根據(jù)牛頓第二定律：F21-kmg=ma,解得F2i=],選項C正確；對第1、2節(jié)

車廂的整體，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D錯誤.

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)物體的運動加速度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

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）運動學公式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：