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1、1 牛顿运动定律 一、单项选择题( 本题共 6 小题。每题6 分，共 36 分) 1如图甲所示，一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，弹簧和小球的受力分别如图乙和丙所 示，下列说法正确的是( ) AF1的施力者是弹簧B F3的施力者是地球 CF2的反作用力是F3D F4的反作用力是F3 2就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是( ) A采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨 飞机的速度这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性 B射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变 小了 C货运列车运行到不同的车站时
2、，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性 D摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜， 通过调控人和车的惯性达到转弯的目的 3. 如图所示，将质量为M的 U形框架开口向下置于水平地面上，用轻弹簧1、2、3将质 量为m的小球悬挂起来框架和小球都静止时弹簧1 竖直，弹簧2、3 水平且长度恰好等于 弹簧原长， 这时框架对地面的压力大小等于(Mm)g. 现将弹簧1 从最上端剪断， 则在剪断后 瞬间 ( ) A框架对地面的压力大小仍为(Mm)g B框架对地面的压力大小为0 C小球的加速度大小等于g D小球的加速度为0 4. 如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两
3、根等长的细线悬挂在方形箱内天花 板的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧， 当方形箱以加速度a竖直向上做匀 加速直线运动时，两根细线之间的夹角为. 则弹簧被压缩的长度为( ) 2 A. m ag k B. mgtan k C. m ag 2 k D. 2mg ag 2 k 5. 如图所示为粮袋的传送装置，已知A、B两端间的距离为L，传送带与水平方向的夹 角为 ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A 端将粮袋放到运行中的传送带上设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小 为g. 关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是( ) A粮袋到达B端的速度与
4、v比较，可能大，可能小或也可能相等 B粮袋开始运动的加速度为g(sin cos) ，若L足够大，则以后将以速度v做 匀速运动 C若 tan ，则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动 D不论 大小如何，粮袋从A端到B端一直做匀加速运动，且加速度agsin 6. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上一质量为m 的小球， 从离弹簧上端高h处自由下落， 接触弹簧后继续向下运动小球从开始下落到小球 第一次运动到最低点的过程中，下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符 合实际情况的是( ) 二、多项选择题( 本题共 4 小题。每题6 分，共 24 分) 7. 将一个质量
5、为1 kg 的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大 小恒定，方向与运动方向相反该过程的vt图象如图所示，g取 10 m/s 2. 下列说法中正 确的是 ( ) A小球所受重力和阻力之比为51 B小球上升过程与下落过程所用时间之比为23 C小球落回到抛出点时的速度大小为86 m/s D小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态 8如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的 2倍，B受 3 到水平向右的恒力FB2 N，A受到的水平向右的变力FA(9 2t) N，t的单位是s. 从t0 开始计时，则下列说法中正确的是( ) AA物体在 3 s 末时刻的加
6、速度是初始时刻的 5 11倍 Bt4 s 后，B物体做匀加速直线运动 Ct4.5 s时，A物体的速度为零 Dt4.5 s后，A、B的加速度方向相反 9如图， 水平传送带A、B两端相距s3.5 m ，工件与传送带间的动摩擦因数0.1 ， 取重力加速度大小g10 m/s 2. 工件滑上 A端瞬时速度vA4 m/s，达到B端的瞬时速度设为 vB，则 ( ) A若传送带不动，则vB3 m/s B若传送带以速度v4 m/s 逆时针匀速转动，则vB3 m/s C若传送带以速度v2 m/s 顺时针匀速转动，则vB3 m/s D若传送带以速度v2 m/s 顺时针匀速转动，则vB2 m/s 10如图甲所示， 一
7、质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小 滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙 所示的aF图象。取g10 m/s 2，则 ( ) A滑块的质量m 4 kg B木板的质量M 6 kg C当F8 N 时滑块的加速度为2 m/s 2 D滑块与木板间的动摩擦因数为0.1 三、实验题 ( 本题共 1 小题。每空2 分，共 8 分) 11 某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”图 中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打 点计时器相连，小车的质量为m1，小盘 ( 及砝码 ) 的
8、质量为m2.(g取 9.8 m/s 2) 4 甲 (1) 下列说法正确的是_ A实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源 B每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 C本实验中应满足m2远小于m1的条件 D在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作am1图象 (2) 某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力， 作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图乙所示若牛顿第二定律成立，则小车的质量为 _kg，小盘的质量为_kg. (3) 实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某 一极限值，此极限值为_ m/s 2. 四、计算题 ( 本题共 2 小
9、题。每题16 分，共 32 分。解答时应写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数 值和单位 ) 12 如图甲所示， 质量为m5kg 的物体置于倾角为30的固定且足够长的斜面上， 对物体施以平行于斜面向上的恒定拉力F，t12 s 时撤去拉力，物体运动的部分vt图象 如图乙所示试求：(g9.8m/s 2) (1) 拉力F的大小和物体与斜面间的动摩擦因数； (2)t8 s 时刻物体的速度v的大小和位移x大小； (3) 物体在 8 s 内的位移x大小 5 13小物块以一定的初速度v0沿斜面 (足够长 ) 向上运动，由实验测得物块沿斜面运动
10、的最大位移x与斜面倾角 的关系如图所示取g10 m/s 2，空气阻力不计可能用到的 函数值： sin 30 0.5 ，sin 37 0.6. 求： (1) 物块的初速度v0； (2) 物块与斜面之间的动摩擦因数 ； (3) 计算说明图线中P点对应的斜面倾角为多大？在此倾角条件下，小物块能滑回斜面 底端吗？说明理由(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) 贵州省黔西南州兴义市顶兴中学2016-2017 学年度第一学期高一物理 6 专题训练3 牛顿运动定律参考答案 一、单项选择题( 本题共 6 小题。每题6 分，共 36 分) 1. 解析：选C. 据题意， F1的施力者是地球，F3的施力者是小球，A、B
11、 错误； F2的反 作用力是F3，故 C正确； F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，故D错误 2. 解析：选C. 质量是惯性大小的唯一量度、与物体的运动状态无关，C正确 3.解析：选 C.剪断弹簧1 瞬间，弹簧1 的弹力消失， 2、3 弹簧的形变不改变，2、3 的 弹力仍为零，小球所受合外力为mg ，由牛顿第二定律可知此时小球的加速度大小为g，C项 正确、 D项错误；框架受重力和支持力作用，FNMg，由牛顿第三定律可知，框架对地面的 压力大小为Mg， A、B项错误 4解析：选C. 设细线的拉力为FT，对A小球受力分析，水平方向由平衡条件得FTsin 2 kx，竖直方向由牛顿第二定律得FTcos
12、 2 mgma，联立可得x k gam 2 tan)( ， 故 C正确 5. 解析：选A.若传送带较短，粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B端时的 速度小于v；若 tan ，则粮袋先做匀加速运动，当速度与传送带的速度相同后，做匀 速运动，到达B端时速度与v相同；若 x得kx2mg，所以在最低点kx mgmamg，即ag，C错误；弹簧形变量x与t不是线性关系，则a与t也不是线性关系， D错误 二、多项选择题( 本题共 4 小题。每题6 分，共 24 分) 7. 解析：选AC.上升过程中mgFfma1，代入a112 m/s 2，解得 Ff2 N，小球所受重 力和阻力之比为51，选项 A正确；
13、下落过程中mgFfma2，可得a28 m/s 2，根据 h 1 2at 2 7 可得 t1 t2 a2 a1 2 3，选项 B错误；根据 va2t2，t26 s ，可得v86 m/s ，选项 C 正确；小球下落过程中，加速度方向竖直向下，小球处于失重状态，选项D错误 8. 解析：选 ABD.对于A、B整体，据牛顿第二定律有：FAFB(mAmB)a，设A、B间的 作用力为F，则对于B，据牛顿第二定律可得：FFBmBa， 解得FmBF AFB mAmB FB 164t 3 N. 当t4 s 时F0，A、B两物体开始分离，此后B做匀加速直线运动，而A做加速度逐 渐减小的加速运动当t4.5 s时，A物
14、体的加速度为零而速度不为零；t4.5 s后，A 所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反当t4 s 时，A、B的加速度均为a FAFB mAmB ， 所以t 0时，a1 11 m AmB， t 3 s 时，a2 5 m AmB， a2 a1 5 11. 综上所述，选项 A、B 、D正确 9. 解析：选ABC.工件在传送带上滑动时的加速度大小a mg m 1 m/s 2. 若传送带不动， 工件做匀减速运动，由v 2 Bv 2 A2(a)s，则vB3 m/s，选项 A正确；若传送带做逆时针匀 速转动或传送带做顺时针匀速转动的速度不超过3 m/s，则工件在传送带上都是做匀减速运 动，vB 3 m/s
15、 ，选项 B、C均正确， D错误 10解析：选AD 当F6 N 时，加速度为a1 m/s 2，对整体分析，由牛顿第二定律 有F(Mm)a，代入数据解得Mm6 kg；当F6 N时，根据牛顿第二定律得a Fmg M 1 M F mg M ，知图线的斜率k 1 M 1 2，解得 M2 kg ，滑块的质量m 4 kg ，故 A 正确， B 错误；根据F6 N 的图线知，F4 N 时，a0，即 01 2 F 40 2 ，代入数据解得 0.1 ，D正确；当F8 N时，对滑块，根据牛顿第二定律得mgma，解得a g1 m/s 2，C错误。 三、实验题 ( 本题共 1 小题。每空2 分，共 8 分) 11.
16、解析： (1) 实验时应先接通电源，再放开小车，A项错；每次改变小车质量时，没必 要重新平衡摩擦力，B项错；实验要求m2?m1，C项对； D项中应作am2或aF图象， D项 错 (2) 由题图乙中的aF图线可知：a F m10.3 ，即图线的斜率 k 1 m1，可求解得 m12.0 kg. 当F0 时，a0.3 m/s 2，此时 aF 0 m1 m0g m1 ，所以m00.06 kg. (3) 当砝码重力越来越大时，a m2g m2m1，即 m2无限大时，a趋向于g. 答案： (1)C (2)2.0 0.06 (3)9.8 8 四、计算题 ( 本题共 2 小题。每题16 分，共 32 分。解答
17、时应写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数 值和单位 ) 12. 解析 (1) 设力F作用时物体的加速度为a1，由牛顿第二定律可知 Fmgsin mgcos ma1 撤去拉力后，由牛顿第二定律有 mgsin mgcos ma2 根据图乙可知：a1 10 m/s 2， a2 5 m/s 2 代入解得F75 N， 147 3 (2) 设撤去力后物体运动到最高点时间为t2， v1a2t2，解得t24 s 则物体沿着斜面下滑的时间为t3tt1t2 2 s 设下滑加速度为a3，由牛顿第二定律得 mgsin mgcos ma3 有a34.8m
18、/s 2 即t8s 时物体的速度va3t39.6 m/s (3) 设物体沿着斜面下滑的位移为 3 x，则 mmtax6.928.4 2 1 2 122 333 故物体在 8 s 内的位移x为 mmmxxxx4.506.945 2 1 202 2 12 321 答案： (1)75 N 147 3 (2)9.6 m/s (3)50.4m 13 解析： (1) 当 90时，物块做竖直上抛运动，末速度为0. 由题图得上升最大位 移为 xm 3.2 m 由v 2 02gxm，得v08 m/s. (2) 当 0时，物块相当于在水平面上做匀减速直线运动，末速度为0 由题图得水平最大位移为x6.4 m 由运动
19、学公式有：v 2 02ax 由牛顿第二定律得：mgma，得 0.5. (3) 设题图中P点对应的斜面倾角值为，物块在斜面上做匀减速运动，末速度为0 由题图得物块沿斜面运动的最大位移为x 3.2 m 9 由运动学公式有：v 2 02ax 由牛顿第二定律有：mgsin mgcosma 得 10sin 5cos 10，得 37. 因为mgsin 6m mgcos4m，所以能滑回斜面底端 答案： (1)8 m/s (2)0.5 (3)37 能滑回底端，理由见解析 【另解：设斜面倾角值为 ，物块在斜面上做匀减速运动，末速度为0 由牛顿第二定律有：mgsin mgcosma 由运动学公式有：v 2 02ax 解得 )cos(sin2 2 0 g v x ； (1) 当 90时，由题图得最大位移为x3.2 m ，解得v0 8 m/s. (2) 当 0时，由题图得最大位移为x6.4 m ，解得 0.5. (3) 题图中P点对应最大位移为x 3.2 m ，代入上式得1cos 2 1 sin， 解得 00 3790),(舍去】