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高考物理一轮复习一轮复习课后练习08 牛顿运动定律（含答案解析）

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这是一份高考物理一轮复习一轮复习课后练习08 牛顿运动定律（含答案解析），共8页。

2020版高考物理全程复习课后练习08

牛顿运动定律

1.如图所示，一木块在光滑水平面上受到一恒力F作用而运动，前方固定一轻质弹簧，当木板接触弹簧后，下列判断正确的是(　　)

A．木块将立即做匀减速直线运动

B．木块将立即做变减速直线运动

C．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大

D．在弹簧处于最大压缩状态时，木块的加速度为零

2.如图所示，n个质量为m的相同木块并列放在水平面上，木块跟水平面间的动摩擦因数为μ，当对木块1施加一个水平向右的推力F时，木块加速运动，木块5对木块4的压力大小为(　　)

A．F B. C. D.

3.如图所示,将质量为m0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(m0+m)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(m0+m)g

B.框架对地面的压力大小为0

C.小球的加速度为0

D.小球的加速度大小等于g

4.在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图像,则下列图像可能正确的是(　　)

5.如图所示，物体静止在一固定在水平地面上的斜面上，下列说法正确的是(　　)

A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力

B．物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力

C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力

D．物体对斜面的摩擦力和物体重力沿斜面的分力是一对作用力和反作用力

6.行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg，汽车车速为 90 km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为 5 s，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(　　)

A．450 N B．400 N C．350 N D．300 N

7.亚里士多德在其著作《物理学》中写道：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的“非自然运动”称之为“受迫运动”．伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”．下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是(　　)

A．一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动

B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因

C．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性

D．可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的

8.物块A放在斜面体的斜面上，和斜面体一起水平向右做加速运动，如图所示，若物块与斜面体保持相对静止，物块A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力的方向可能是(　　)

A．斜向右上方 B．水平向右 C．斜向右下方 D．竖直向上

9.如图所示,物体A、B质量分别为m1、m2,物块C在水平推力F的作用下,三者相对静止,一起向右以a=5 m/s2的加速度做匀加速运动,不计各处摩擦,g取10 m/s2,则m1∶m2为(　　)

A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1

10.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的物体A接触(A与弹簧未连接)，质量为m的物体B紧挨A放置，此时弹簧水平且无形变，用水平力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体A、B静止，已知物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，物体B与水平面间的摩擦不计，撤去F后，物体A、B开始向左运动，A运动的最大距离为4x0，重力加速度大小为g.则(　　)

A．物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动

B．物体刚向左运动时的加速度大小为

C．物体A、B运动后分离

D．物体A、B运动x0－后分离

11. (多选)如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1.跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角．重力加速度大小为g.下列说法中正确的是(　　)

A．车厢的加速度大小为gtanθ

B．绳对物体1的拉力大小为m1gcosθ

C．底板对物体2的支持力为m2g－m1g

D．物体2所受底板的摩擦力大小为m2gtanθ

12. (多选)如图甲所示,质量为m的小球放在光滑水平面上,在竖直线MN的左方受到水平恒力F1作用(m可视为质点),在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2的作用,小球运动的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　)

A.小球在MN右方加速度大小为

B.F2的大小为

C.小球在MN右方运动的时间为t4-t2

D.小球在t=0到t=t4这段时间内最大位移为0.5v1t2

实验题

13.甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,重物的质量为m,试回答下列问题:

(1)甲、乙、丙三个实验小组中,必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是　　　。

(2)实验时,必须满足“M远大于m”的实验小组是　　　　。

(3)实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的a-F图线如图丁中A、B、C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是　　　　。

(4)实验时,乙组同学得到的一条纸带如图戊所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,根据所标的测量数据可算得:小车的加速度为　　　 m/s2,打下2点时小车的速度为　　　　 m/s。

14.如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R.现将质量也为m的小球从距离A点正上方h0处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B点冲出，在空中能够上升的最大高度为h0(不计空气阻力)，求：

(1)小车向左运动的最大距离；

(2)小车第二次能够上升的最大高度的范围．

15.如图所示，12个相同的木块放在水平地面上排成一条直线，相邻两木块接触但不粘连，每个木块的质量m=1.2 kg，长度l=0.5 m．木块原来都静止，它们与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，在左边第一个木块的左端放一质量M=1 kg的小铅块(可视为质点)，它与各木块间的动摩擦因数均为μ2=0.5，现突然给小铅块一个向右的初速度v0=9 m/s，使其在木块上滑行．设木块与地面间及小铅块与木块间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s2.求：

(1)小铅块相对木块滑动时小铅块的加速度大小；

(2)小铅块下的木块刚发生运动时小铅块的瞬时速度大小．

答案解析

1.答案为：C；

解析：对木块进行受力分析，接触弹簧后弹力不断增大，当弹力小于力F时，木块仍将加速运动，但加速度变小，A、B均错误．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的加速度为0，速度最大，C正确．继续压缩弹簧，合力反向且增大，加速度向右不断增大，D错误．

2.答案为：D；

解析：先以整体为研究对象，进行受力分析，应用牛顿第二定律得：F－nμmg=nma，

再隔离前4块研究，得：F－4μmg－N=4ma，联立求得：N=，故选D.

3.答案为：D；

4.答案为：D；

解析：对人的运动过程分析可知,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,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A、B、C错误,D正确。

5.答案为：C；

解析：物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上，但是这两个力作用在两个物体上，所以应为作用力和反作用力，所以A错误．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力，垂直于斜面向下的分力不是对斜面的压力，因为作用点不同，对斜面的压力作用点应在斜面上，而垂直于斜面向下的分力作用点在物体上，所以B错误．斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力和摩擦力的合力，与物体的重力平衡，所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力，C正确．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力，物体所受斜面的摩擦力与重力沿斜面的分力为平衡力，所以D错误．

6.答案为：C；

解析：汽车的速度v0=90 km/h=25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则a==5 m/s2，

对乘客由牛顿第二定律得F=ma=70×5 N=350 N，所以C正确．

7.答案为：D；

解析：根据惯性的定义可知A、B、C正确；绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的，故D错误．

8.答案为：A；

解析：物块A受到竖直向下的重力，而加速度水平向右，即A受到的合力水平向右，所以只能再受到斜向右上方的作用力，即物块A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力的方向可能斜向右上方，A正确．

9.答案为：C；

解析：设A、B间细绳的拉力大小为FT,则有FT=m2g,对A,根据牛顿第二定律得FT=m1a,

解得,所以选项C正确。

10.答案为：D；

解析：撤去F后，在物体A离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体A先做变加速运动，当弹簧弹力小于摩擦力后，物体A做变减速运动，离开弹簧之后A做匀变速运动，故A项错误；撤去F瞬间，以A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律得a=，故B项错误；当A、B分离时，A、B的加速度为零，速度最大，此时弹簧弹力F弹=μmg=kx1，x1=，所以物体A、B一起开始向左运动x=x0－后分离，C项错误，D项正确．

11.答案为：AD；

解析：以物体1为研究对象，根据受力分析及牛顿第二定律得：m1a=m1gtanθ，a=gtanθ，A正确，同时可得绳的拉力大小T=，B错误．对物体2进行受力分析，由牛顿第二定律可知底板对物体2的支持力为N=m2g－T=m2g－，f=m2a=m2gtanθ，C错误，D正确．

12.答案为：AD；

解析：因为v-t图像斜率的绝对值为加速度的大小,选项A正确;由F2-F1=ma2=m,可知选项B错误;由题图乙可知小球在MN右方运动的时间为t3-t1,选项C错误;因为v-t图像的面积等于物体的位移,所以小球在t=0到t=t4这段时间内最大位移为0.5v1t2,选项D正确。

13.答案为：

(1)甲、乙、丙；

(2)甲；

(3)C、A、B；

(4)0.16，0.36；

解析：

(1)题图甲、乙、丙所示的实验装置中,小车与长木板之间都有摩擦力,所以都需要平衡摩擦力。

(2)乙、丙两实验中,绳上的力由弹簧测力计和力传感器读出,所以不需满足M≫m。甲实验用重物的重力代替绳的拉力,必须满足M≫m。

(3)甲实验用重物的重力代替绳子的拉力,需满足M≫m,随着m的增大,不满足M≫m时,图像出现弯曲;乙、丙实验根据拉力相等时,a乙>a丙来判断乙组对应A,丙组对应B。

(4)相邻两计数点间时间间隔T=0.1s,根据Δx=aT2得,a=0.16m/s2,由v2==0.36m/s。

14.解：

(1)小球和小车组成的系统在水平方向动量守恒．设小球第一次离开半圆轨道时的水平速度为v，

小车的速度为v′，由动量守恒定律得mv－mv′=0

设小球第一次进入半圆轨道至第一次离开半圆轨道所用时间为t，在这个过程中，

小车的位移为x，取水平向右为正方向，则m－m=0解得　x=R

(2)设小球从开始下落到第一次上升到最大高度的过程中克服摩擦力做的功为Wf，

由动能定理得mg(h0－h0)－Wf=0，解得Wf=mgh0

由于第二次小球在车中运动时，在对应位置的速度小于第一次小球运动的速度，

对应位置的摩擦力小于第一次所受的摩擦力，第二次在车中运动的过程中，

克服摩擦力做的功Wf′<mgh0，机械能损失小于mgh0

设小球第二次上升的最大高度为h′，由功和能的关系得mgh0－mgh0<mgh′

h′>h0，所以，小球第二次上升的最大高度范围是h0<h′<h0

15.解：

(1)设小铅块相对木块滑动时加速度大小为a，

由牛顿第二定律可知μ2Mg=Ma 解得：a=5 m/s2

(2)设小铅块最多能带动x个木块运动，对x个木块整体进行受力分析，

当小铅块下的x个木块发生运动时，则有μ2Mg≥μ1(mgx＋Mg)

解得：x≤3.33

即小铅块最多只能带动3个木块运动

设当小铅块通过前面的9个木块时的瞬时速度大小为v，

由动能定理可知：－μ2Mg×9l=M(v2－v)解得：v=6 m/s。