2022届高考物理二轮复习专题练习：牛顿运动定律的应用 WORD版含答案.docx

1、牛顿运动定律的应用一、单选题1如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、，P与桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则推力F的大小为（）ABCD2如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙对绳的速度比甲快，则已能赢得“拔河”比赛的胜利3如图甲所

2、示，在光滑水平面上，静止放置一质量为M的足够长木板，质量为m的小滑块(可视为质点)放在长木板上长木板受到水平拉力F与加速度的关系如图乙所示，重力加速度大小g取10 m/s2，下列说法正确的是()A长木板的质量M2 kgB小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.4C当F14 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2D当F增大时，小滑块的加速度一定增大4如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连，A、B均可视为质点），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，此时物体A，B静止。撤去F

3、后，物体A，B开始向左运动，已知重力加速度为g，物体A，B与水平面间的动摩擦因数为。则下列说法错误的是（）A撤去F瞬间，物体A，B的加速度大小为B撤去F后，物体A和B分离前，A，B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比C若物体A，B向左运动要分离，则分离时向左运动距离为D物体A，B一起向左运动距离时获得最大速度5如图1所示，足够长的木板静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间变化的水平拉力作用时，用传感器测出滑块A的加速度，得到如图2所示的图像，已知取，则（）A滑块A的质量为1kgB木板B的质量为6kgC当时，木板B的加速度为D滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.46如图，一不可伸长的

4、轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为和的物体A和B。若滑轮转动有一定大小，质量为且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦。设细绳对A和B的拉力大小分别为和，已知下列四个关于的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是（）ABCD7一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）A0t1时间内，v增大，FNmgBt1t2时间内，v减小，FNmgCt2t3时间内，v增大，FN mg二、多选题8如图所示，水平面上有一小车正在向

5、左运动，在车厢顶上吊一小球，小球悬线与竖直方向夹角并保持不变，质量为m的木块相对车厢静止，则下列说法正确的是（）A小车的加速度大小为gtanB小车的加速度大小为gsinC车正在做匀减速直线运动D木块所受摩擦力大小为mgtan9一质点做直线运动的vt图像如图所示，下列选项正确的是（）A在2 4s内，质点所受合外力为零B质点在0 2s内的加速度比4 6s内的加速度大C在第4s末，质点离出发点最远D在0 6s内，质点的平均速度为5m/s10如图所示，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为的斜面上质量为的物体连接，另有一个完全相同的物体紧贴着，不粘连弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿

6、斜面的力缓慢推动物体，直至在弹性限度内弹簧长度相对于原长被压缩了，此时物体、静止。撤去后，物体、开始向上运动。已知重力加速度为，物体、与斜面间的动摩擦因数为。则（）A施加力前，弹簧被压缩了B撤去瞬间，物体、的加速度大小为C撤去后，物体和先做匀加速运动，再做匀减速运动D若物体、向上运动要分离，则分离时弹簧为原长状态11如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和m，M与桌面的动摩擦因素为1，m与M之间的动摩擦因素为2，一根轻绳一端与M相连，另一端绕过光滑的定滑轮A系在竖直杆上的B点，现将另一个物体G用光滑轻质挂钩挂在轻绳上AB之间的O点，已知整个装置处于静止状态时，竖直杆与绳OB的夹角为，则（）A将绳的

7、B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变B将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时绳的张力增大CM所受的摩擦力为D剪断A处轻绳瞬间，m的加速度为2g三、填空题12如图所示(a)一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上,当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时,产生2m/s2的加速度.现撤掉20N的拉力,在细绳下端挂上重为20N的物体m,如图所示(b),则物体m0的加速度为_m/s2,前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_,T2=_(g取10m/s2)13如图所示，一质量为60kg的人站在商场的电梯上，当电梯以a=3m/的加速度沿倾角的斜面加速向下运动时，人处_状态（选填超重或失重），该人受到的支持力大

8、小为_N，该人受到的摩擦力大小为_N。（g=10m/s2）四、解答题14机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8.求： （1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；（2）小包裹通过传送带所需的时间t。15如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力，当小车向右运动的速度达到时，在小车前端轻轻地放

9、上一个大小不计，质量为的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。求：（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大？（2）经多长时间两者达到相同的速度？（3）从小物块放上小车开始，经过小物块通过的位移大小为多少？（取）。 16某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的，物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，的距离为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速（已知，）。求：（1）物体滑上木板左端时的速度大小；（2）物体滑到传

10、送带的底端时，相对传送带的摩擦痕迹是多长？（3）要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度L应是多少？17如图所示，有一足够长的斜面固定在水平地面上，它与水平方向的夹角，斜面上每隔固定一个挡板，从上往下依次标记为1、2、3。挡板1的上方某处有一厚度均匀，质量为m的长木板A，A的上表面放有一质量为m的小物块B，B与A之间动摩擦因数，A与斜面之间动摩擦因数，最初A、B均处于静止状态。现给物块B一个平行于木板斜向下，大小的作用力，经后撤去。再经，木板A与挡板1发生碰撞。若木板A每次与挡板碰撞都以碰前的速度反弹，且每次与挡板碰后立即撤离被碰挡板，物块B始终没有与挡板相碰，B也始终没有滑离木板A，重力加速度

11、，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求：（1）F作用的内A、B的加速度大小；（2）A与挡板1碰撞时的速度大小；（3）B在A上面滑行时，B相对于A滑行的总路程（结果保留两位有效数字）。参考答案1A【详解】P静止在水平桌面上时，由平衡条件有推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半，即故Q物体加速下降，有可得而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力，对P由牛顿第二定律解得故选A。2C【详解】A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，故选项A错误B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，故选项B错误C设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F

12、，若m甲m乙，则由得，a甲a乙，由得在相等时间内甲的位移小，因开始时甲、乙距分界线的距离相等，则乙会过分界线，所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故选项C正确D收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，故选项D错误3B【详解】A、当等于12 N时，加速度为，对整体分析由牛顿第二定律有，代入数据解得；当大于12 N时，和发生相对滑动，根据牛顿第二定律得，则有，则知图线的斜率，则，故，故选项A错误；B、当大于12 N时，则有；根据图像可知，联立解得，故选项B正确；C、当大于12 N时，则有，当时，长木板的加速度为，故选项C错误；D、当大于12 N后，二者发生相对滑动，小滑块的加速度为，与无关，增大时小滑块的加速

13、度不变，故选项D错误4D【详解】A撤去力F瞬间，对A、B系统，由牛顿第二定律得解得故A正确；B分离前，对AB整体受力分析，由牛顿第二定律有隔离B，由牛顿第二定律联立得故A、B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比，故B正确；C分离时，A、B两物体加速度相同，没有相互作用力，故原长分离，即分离时向左运动的距离为，故C正确；D当系统所受合力为零，即位移时速度最大，故D错误。故选D。5D【详解】ABD设滑块A的质量m，木板B的质量为M，滑块A与木板B间的动摩擦因数为。由题图2可知，当F=Fm=10N时，滑块A与木板B达到最大共同加速度am=1m/s2，根据牛顿第二定律有解得当F10N时，A与B将发生相对

14、滑动，对A单独应用牛顿第二定律有整理得根据题图2解得m=2kg，=0.4，则M=8kg，故D正确，AB错误；C当F=12N时，木板B的加速度为故C错误。故选D。6C【详解】设m=0，则系统加速度a=对A物体运用牛顿第二定律得T1-m1g=m1aT1=m1（g+a)=把m=0代入ABCD四个选项得C选项符合。故选C。7D【详解】A由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则FNmg，选项C错误，D正确；故选D。8ACD【详解】AB以小球为研究对象，受力如图所示根据牛顿第二定律得解得小车与小球有共同的加速度，故A正确，B错误；C由于小车的速度水平向

15、左，加速度水平向右，故小车做匀减速运动，故C正确；D木块相对车厢静止，有共同的加速度，木块所受摩擦力大小为故D正确。故选ACD。9AD【详解】A由题图可知，在2 4s内，质点做匀速直线运动，所以所受合外力为零，A正确；B由题图可知，质点在0 2s内加速度大小为5m/s2，4 6s内加速度大小为10m/s2，B错误；C由题图可知，在第5s末，质点离出发点最远，C错误；D在0 6s内，质点的位移为平均速度= = 5m/sD正确。故选AD。10BD【详解】A施加力前，弹簧被压缩了，有所以A错误；B撤去瞬间，由牛顿第二定律可得解得所以B正确；C撤去后，物体和先做变加速运动，再做变减速运动，最后离开弹簧

16、后做匀减速运动，所以C错误；D若物体、向上运动要分离，刚分离时两物体有相同的加速度，并且它们之间的弹力恰好为0，则它们的加速度都为则分离时弹簧为原长状态，所以D正确；故选BD。11AB【详解】A令滑轮A和竖直杆之间的绳长为L，距离为d，则根据晾衣绳模型可知而解得绳子上的张力为所以将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时，d不变，L不变，故不变，所以绳子的张力不变。A正确；B将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，则d变大，L不变，故变大，因此绳子的张力增大，B正确；C由于有整个装置处于静止状态，所以M和m都受力平衡。所以M和m之间没有摩擦力，因此M所受的摩擦力等于绳子的张力。但由于是静摩擦力，所以C错误；D

17、剪断A处轻绳瞬间，m的加速度为零，D错误。故选AB。12 20N 16.7N【详解】由牛顿第二定律的，第一种情况；第二种情况，解得，13 失重 492 144【详解】电梯以a=3m/的加速度沿倾角的斜面加速向下运动时，在竖直方向有向下的加速度，故人处于失重状态；人在竖直方向的加速度为竖直方向由牛顿第二定律得代入数据解得3人在水平方向的加速度为水平方向由牛顿第二定律14（1）；（2）【详解】（1）小包裹的速度大于传动带的速度，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上，根据牛顿第二定律可知解得（2）根据（1）可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动，用时在传动带上滑动的距离为因为小包裹所受滑动

18、摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力，即，所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为所以小包裹通过传送带的时间为15（1）， ；（2）；（3）【详解】（1）对物块得对车得（2）设经时间两者共速，则有解得 （3）在内，物块的位移 时两者共速，速度 对整体求得加速度 则有 总位移 16（1）；（2）；（3）【详解】（1）物体速度达到传送带速度前，由牛顿第二定律，有解得 设物体与传送带共速时 运动的位移为，则对物体解得 此后物体继续在传送带上做匀加速运动，设加速度为，则解得 设物体经到达B端解得物体滑上木板左端时的速度大小 （2）第一段匀加速相对位移 第二段匀加速相对位移所以

19、痕迹长（3）物体滑上木板后向右做匀减速直线运动 木板向右匀加速 当两者速度相等时，恰好不掉下来解得 共同速度为物体位移 木板位移 所以木板长度为17（1），；（2）；（3）【详解】（1）设F作用的内A、B的加速度大小分别为、，则对A、B分别受力分析由牛顿第二定律可得代入数据可得（2）刚撤去F时A的加速度不变B的加速度设为，对B受力分析由牛顿第二定律得代入数据可得A继续加速B以减速直至共速，设F作用的时间为t，撤去F后经两者达到共同速度则代入数据可得，因，之后0.2s两者一起匀速直至与第一个固定挡板碰撞，故A与挡板1碰撞时的速度大小（3）与第一个挡板碰前B相对于A滑行的路程与第一个挡板碰后瞬间B速度不变之后以减速，A速度大小不变方向相反，设其加速度为，受力分析由牛顿第二定律可得代入数据可得则A速度先减速到0，其位移及所用时间 之后A以反向沿斜面向下加速B仍以减速至达到共同速度，用时，则代入数据可得A沿斜面加速的位移由几何关系可知此时A距离第二个固定挡板还有因，两者一起匀速直至与第二个固定挡板碰撞，与第一个固定挡板碰撞到与第二个固定挡板碰撞这个过程B相对于A滑行之后的过程与此类似，可以以此类推设，与第n个固定挡板碰撞时的速度为 ，则有即与第n个固定挡板碰撞后至与第n+1个固定挡板碰撞前B相对于A滑行的路程即 故B在A上面滑行时，B相对于A滑行的总路程其中，代入数据可得