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1、第 1 页 共 4 页 1 专题 04 牛顿运动定律专题 04 牛顿运动定律 1（2019新课标全国卷）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定 在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。 细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木 板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由题给数据可以得出 A木板的质量为1 kg B2 s4 s内，力F的大小为0.4 N C02 s内，力F的大小保持不变 D物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【答案】
2、AB 【解析】结合两图像可判断出 02 s 物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此 过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即 C 错误；25 s 内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为 滑动摩擦力， 由牛顿运动定律， 对 24 s 和 45 s 列运动学方程， 可解出质量m为 1 kg， 24 s 内的力F 为 0.4 N，故 A、B 正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数，故 D 错误。 2（2018浙江选考）通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是 A亚里士多德B伽利略 C笛卡尔D牛顿 【答案】B 【解析】A、亚里士多德认为力是维
3、持物体运动状态的原因，故 A 错误；B、伽利略通过理想斜面实验提 出了力不是维持物体运动的原因，故 B 正确；C、笛卡尔在伽利略研究的基础上第一次表述了惯性定律， 故 C 错误；D、牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律，认为力是改变物体运动状态的 原因， 但不是第一个根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家， 也不是第一个提出惯性的科学家， 故 D 错误； 故选 B。 第 2 页 共 4 页 2 3 （2018新课标全国 I 卷） 如图， 轻弹簧的下端固定在水平桌面上， 上端放有物块P， 系统处于静止状态， 现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开
4、静止位置的位移，在 弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是 AB CD 【答案】A 【解析】由牛顿运动定律，Fmg+F弹=ma，F弹=k(x0x)，kx0=mg，联立解得F=ma+kx，对比题给的四个 图象，可能正确的是 A。 4（2018浙江选考）如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列 F-t 图像能反应体重计示数随时间 变化的是 AB 第 3 页 共 4 页 3 CD 【答案】C 【解析】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加 速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向 向上，
5、处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故 C 正确，A、B、D错误； 故选 C。 【点睛】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向 向上，处于超重状态。 5（2018新课标全国卷）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车 提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变 速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对 于第次和第次提升过程 A矿车上升所用的时间之比为 4:5 B电机的最大牵引力之比为 2:1 C电机输出的最大功率之
6、比为 2:1 D电机所做的功之比为 4:5 【答案】AC 【解析】设第次所用时间为t，根据速度图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知， 1 2 2t0v0=（t+3t0/2）v0，解得 ：t=5t0/2，所以第次和第次提升过程所用时间之比为 2t0 1 2 1 2 5t0/2=45，选项 A 正确；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律， Fmg=ma，可得提升的最大牵引力之比为 11，选项 B 错误；由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率 第 4 页 共 4 页 4 之比等于最大速度之比，为 21，选项 C 正确；加速上升过程的加速度a1=，加速上升过程的牵引力 0 0 v t F1=ma1+mg=m(+g)，减速上升过程的加速度a2=，减速上升过程的牵引力F2=ma2+mg=m(g)， 0 0 v t 0 0 v t 0 0 v t 匀速运动过程的牵引力F3=mg。第次提升过程做功W1=F1t0v0+F2t0v0=mgv0t0；第次 1 2 1 2 提升过程做功W2=F1t0v0+F3v03t0/2+F2t0v0=mgv0t0；两次做功相同， 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 选项 D 错误。