高考物理 第三章 牛顿运动定律A卷解析

1、第三章 牛顿运动定律（a卷）一、本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.如图所示，a、b两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力f拉a，使a、b一起沿光滑水平面做匀加速运动，这时弹簧长度为l1，若将a、b置于粗糙水平面上，且a 、b与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，用相同的水平恒力f拉a，使a、b一起做匀加速运动，此时弹簧的长度为l2，则()2=l1 2>l1 2<l1d.由于a、b的质量关系未知，故无法确定l1、l2的大小关系解析：设a质量m1,b质量m

2、2,弹簧原长l0，第一种情况：加速度a1= m2，第二种情况：加速度a2= -g，弹簧弹力f2=m2(-g)+m2g=，根据胡克定律l-l0=得：l1=l2，选a.答案：a2.如图所示，c为固定在地面上的斜面体，a、b是两个长方形物体，f是作用在物体b上沿斜面向上的力，物体a和b以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，a、b间的动摩擦因数1和b、c间的动摩擦因数2有可能是( )a.1=0,2=0 b.1=0,20c.10,2=0 d.10,20解析：以ab整体为研究对象，在f=(ma+mb)gsin+fbc时，滑动摩擦力fbc=f-(ma+mb)gsin.当f=(ma+mb)gsin时，fbc=

3、0，则2=0；当f(ma+mb)gsin时，fbc0，则20.隔离a物体，b对a的静摩擦力fbc=magsin，则1一定不等于零，故本题正确选项为c、d.答案：cd点评：本题是对物体受力相关分析方法的考查.3.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行沿水平方向拉同一质量为m的物块，且每次使橡皮条的伸长量均相同，物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡皮条的数目n的关系如图所示，若更换物块所在水平面的材料再重复这个实验，则图中直线与水平轴间的夹角将（） 解析：更换材料，只是改变了物体与水平面之间的摩擦力大小，并不影响角的大小.答案：b4.如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30

4、°的光滑木板ab托住，小球恰好处于静止状态.当木板ab突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为()b.大小为g，方向竖直向下g，方向垂直木板向下g，方向水平向右解析：因为弹簧发生和恢复形变都需要时间，故在其他力变化的瞬间，弹力不变化，所以木板ab突然撤去的时候，小球仍然受到与原来相等的重力和弹力作用，根据初始状态的受力平衡可知，小球重力和所受弹力的合力应与木板ab对其支持力平衡，故小球加速度方向应垂直于木板向下，再根据几何关系可得出c选项正确.答案：c5.如图所示,用细绳将条形磁铁a竖直挂起,再将小铁块b吸在条形磁铁a的下面，然后将细绳烧断,a、b同时下落，不计空气阻力，则下落的过程中（）

5、答案:ad=0.25（与最大静摩擦因数相等）.现用竖直向上的f拉a物，且f由零线性增大至100 n过程中，b下降高度恰为h=2 m，（a未与滑轮相碰）则上述过程中的最大速度为（g=10 m/s2）（ ）a.1 m/s b.2 m/s c.3 m/s 答案:b7.质量为2 kg的物体通过弹簧秤挂在升降机的顶板上，升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数为16 n，当升降机的速度为3 m/s时开始计时，经过1 s，升降机的位移可能是（）a.2 m b.3 m c.3.5 m d.8 m解析：对物体受力分析得mg-f=ma，a=2 m/s2.升降机的速度方向未知，故有加速运动和减速运动两种情况，即s=v

6、0t±at2，代入数据得s=4 m或2 m.答案：a8.如图所示，在汽车中悬挂一小球，实验表明，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一稳定角度.若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m1，则关于汽车的运动情况和物体m1的受力情况正确的是()c.m1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用d.m1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用答案：c所示，在光滑平面上以水平恒力f拉动小车和木块，一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为m，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为.对于这个过程某同学用了以下四个式子来表示木块受到的

7、摩擦力的大小，正确的是（） b.ma c.mg 解析：对m、m 整体列牛顿第二定律方程得f=（m+m）a=ma+ma对m受力分析列牛顿第二定律方程得ff=ma将代入式得ff=f-ma,所以选a.答案：a10.如图所示，a、b两条直线是在a、b两地分别用竖直向上的力f拉质量分别为ma和mb的两个物体得出的加速度a与力f之间的关系图线，分析图线可知()比较两地的重力加速度，有ga>gb;比较两物体的质量，有ma<mb;比较两地的重力加速度，有ga=gb;比较两物体的质量，有ma>mba. b. c. d.解析：由a=可知，a正确.答案：a点评：本题考查图象的理解和应用.11.一质

8、量为m的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力f始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为(m-) 解析：匀速下降时，f+kv=mg,匀速上升时：f=kv+m1g,m=m-m1=2kv/g=2(m-),故a项正确.答案：a12.如图所示，a、b两物体置于光滑的水平面上，中间用细线连接，已知：ma=2 kg，mbm=6 n，今用水平力f拉a或b，欲使细线不被拉断，则f的大小和方向可以是（）a.10 n向右 b.15 n向右c.10 n向左 d.15 n向左解析：当f拉b时f=（ma+mb）at=ma·a解

9、得f=·t当t=tm时f=×6=15（n）即f向右拉b时，f15（n）细线不被拉断.当f拉a时f=（ma+mb）at=mb·a解得f=·t当t=tm时f=×6=10（n）即f向左拉a时f10（n）细线不被拉断.故选项b、c正确.答案：bc二、论述、计算题（本题共5小题，72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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.质量为2 kg的物体放在水平地面上，在5 n斜向上的拉力作用下，物体由静止开始做匀加速直线运动，6 s末的速度是1.8 m/s，已知拉力与水平方向

10、成37°仰角，求物体和地面之间的动摩擦因数.（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）解析：由vt=v0+at得a= m/s2，取物体为研究对象，据牛顿第二定律fcos37°-（mg-fsin37°）=ma代入数值得=0.2.答案14.如图，足够长的斜面倾角=37°.一个物体以v0=12 m/s的初速度，从斜面a点处沿斜面向上运动.加速度大小为a=8.0 m/s2.已知重力加速度g=10 m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：（1）物体沿斜面上滑的最大距离s;(2)物体与

11、斜面间的动摩擦因数;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a.解析：（1）根据=2as求出s=9 m(2)物体沿斜面向上运动时受力如图甲所示根据牛顿第二定律mgsin+n=man=mgcos求出（3）物体沿斜面向下运动时受力如图乙所示，根据牛顿第二定律mgsin-n=ma求出a=4 m/s2答案：(1)9 m (3)4 m/s2f=mgcos，而非ff=mg.°的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60°，求小车的加速度和绳中拉力大小.解析：该问题中，小球受到两个不在同一直线上的力的作用，分析小球的受力后，画出受力图，用合成法求合力及绳子拉力，再用牛顿第二定律列

12、方程求出加速度.小球的受力及力的合成如右图所示由几何关系可得：1=2=30°，所以f=mg由f=ma得a=g从图中可得绳中拉力大小为f1=2mgcos30°=mg. 答案：gmg16.如图所示，在劲度系数为k的弹簧的下端挂一质量为m的物体，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长，然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动（ag），试求托盘向下运动多长时间能与物体脱离？解析：解法一在物体与盘脱离前，物体受重力mg弹簧的拉力kx和托盘的支持力n的作用，随着托盘向下运动，弹簧的拉力增大，托盘支持力减小但仍维持合外力不变，加速度不变，物体随托盘一起向下匀加速运动.当托盘运动至支持力减为零后，弹簧的拉力增大，将使物体的加速度开始小于a，物体与托盘脱离.所以物体与托盘脱离的条件是支持力n=0.设此时弹簧伸长了x，物体随托盘运动的时间为t.由牛顿第二定律得：mg-kx=ma由运动规律得：x=at2由解得t=解法二设从开始经时间t托盘和物体向下的位移为x，则由牛顿第二定律可知，mg-kx-n=max= at2由解得：n=m（g-a）-k· at2，令n=0得t=答案：17.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量m=10 kg的工件（可看为质