专辑07牛顿定律简单应用(二)-2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(解析版)

1、:第检期2021年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编定律的简单应用一1、 2021 河北省衡水中学高三上学期一模如图，轻弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放有质量相等的物块P、Q，系统处于静止状态。现用竖直向上的力F。作用在P上，使其向上做匀加速直线运动以x表示Q离开静止位置的位移,F表示物块P对Q的压力大小,在P、Q别离之前，以下表示F和x之间关系的图象可能正确的选项是【答案】C【解析】系统静止时，由胡克定律和力的平衡条件得k x 2mg物块Q匀加速向上运动时，由牛顿第二定律得k x x mg F =ma联立以上两式解得F m(g a) kx对照图象得C正确。应选Co2、 2021

2、广东省深圳市高三上学期一模如图甲所示，质量为 0.5kg的物块和质量为1kg的长木板，置于倾角为37°足够长的固定斜面上，t 0时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F,使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F。长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示，sin37° 0.6，cos37° 0.8，g 10m/s2。那么以下说法正确的选项是A 长木板与斜面之间的动摩擦因数为i 0.35B. 拉力F作用的时间为t 2SC. 拉力F的大小为13ND. 物块与长木板之间的动摩擦因数【答案】D爲可能为0.88【解析】A 撤去力F后长

3、木板的加速度a21 _8_2x 2 0.528m/s由牛顿第二定律解得(M m)g sin1 (M m)g cos (M m)a2p1=0.25选项A错误;B .有拉力作用时的加速度2 v18 1m/s22x24ai拉力撤掉时的速度为v 2 2m/s拉力作用的时间为ti 亠莹s=2、2sa11选项B错误；C .由牛顿第二定律F (M m)g sin1(Mm)g cos (M m)a1解得F=13.5N选项C错误；D 物块与长木板之间无相对滑动，可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25,选项D正确。应选D。3、( 2021 内蒙古包钢一中高三上学期10月月考)以下说法正确的选项是()A. 牛

4、顿第一定律可以用实验直接验证B. 牛顿第二定律说明物体所受外力越大物体的惯性越大C. 选取不同的参考系，观察同一物体的运动轨迹可能不同D. 重力的方向总是指向地心【答案】C【解析】A 牛顿第一定律是在实验的根底上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的，但能接受住实践的检验，故 A错误；B .惯性的大小由物体的质量决定，与物体受力的大小无关，与是否受力也无关，故B错误；C 运动具有相对性，选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其运动轨迹可能不同，故C正确;D 重力的方向竖直向下，不是指向地心，故D错误。应选C。4、 2021 内蒙古包钢一中高三上学期10月月考如图甲所示，静止在

5、水平面 C上足够长的木板 B左端放着小物块A。某时刻，A受到水平向右的外力 F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示。A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。那么在拉力逐渐增大的过程中，下 列反映A、B运动过程中的加速度 aA和aB,以及A与B间摩擦力fi、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线 中不正确的选项是MT JA.B.15C.D.a2,【答案】B【解析】A由图乙知力与时间的表达式为F kt对AB整体，当拉力F小于地面对整体最大静摩擦力时，整体加速度为零，即aAi 0 ；对AB整体，当拉力F大于地面对整体的最大静摩擦力时，整体开始加速滑动，根据牛顿第

6、二定律得当拉力足够大时,故aA2的斜率k1符合题意;B .对AB整体,aA2F 2 M mgA、B的加速度不同，故对aA3k,aA3的斜率k2M m当拉力F小于地面对整体的最大静度为零，故B错误，符合题意;A正确，不足够大时台阶段的加速2g-t mgmKik2，即匸丿丨HT整体加丟为零，即物体A，拉力小于 img，静摩擦C 当拉力小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时对物体 力等于拉力，那么有f1F kt即摩擦力随时间均匀增大；当整体开始加速滑动时，对整体根据牛顿第二定律得F 2 M mgaA2 丁韦2g对木板，根据牛顿第二定律有f1 Ma解得MkM m2MgA、B发生相对滑动后

7、，变为滑动摩其斜率 Mkk，即此对应的直线比刚开始对应的直线更平缓；当M m擦力，为fiimg，保持不变，故 C正确，不符合题意;D 对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时静摩擦力等于拉力，那么有f2 F kt即摩擦力随时间均匀增大；滑动后，受地面的滑动摩擦力为f22 M mg，保持不变；故 D正确，不符合题意。应选B。5、 2021 安徽省安庆市桐城中学高三上学期月考如下图，光滑水平面上放置着质量分别为1kg和2kg的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为 3N .现用水平力 F拉B物体，使A、B以同一加速度运动， 那么F的最大值为A. 3NB. 6NC.

8、 9ND. 12N【答案】C【解析】当AB间的静摩擦力到达最大时拉力F到达最大，根据牛顿第二定律得,对A物体:fmmAa3m/s2对整体:F (mA mB)a得：F= (1+2) X 3N=9NA. 3N，与结论不相符，选项 A错误；B. 6N，与结论不相符，选项 B错误；C. 9N，与结论相符，选项 C正确；D. 12N，与结论不相符，选项 D错误.6、( 2021 内蒙古包钢一中高三上学期 10月月考)如下图，倾角为 30。的光滑杆上套有一个小球和两根 轻质弹簧，两弹簧的一端与小球相连，另一端分别用销钉M N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间，小球的加速度大小为6m/s2,假设

9、不拔去销钉 M,而拔去销钉 N瞬间，小球加速度可能是(g=10m/s2、A. 11m/s2,沿杆向上B. 11m/s2,沿杆向下C. 1m/s2,沿杆向上D. 1m/s2,沿杆向下【答案】BC【解析】试题分析：设小球的质量为 m,沿杆斜上为正方向，刚开始受力平衡，那么有:Fn+Fm-Gsin30 ° =0拔去销钉M瞬间，小球加速度大小为6m / s $ ,方向可能向下，也可能向上.由牛顿第二定律得:Fn-Gsin30 ° =± ma去销钉N瞬间，小球受 M弹簧和重力G的作用,)A.在小球摆动的过程中，线的张力呈周期性变化，但地面对箱子的作用力始终保持不变B.小球摆

10、到右侧最高点时，箱子对地面的压力为M + m g，箱子受到地面向左的静摩擦力C.小球摆到最低点时，箱子对地面的压力大于M + m g,箱子不受地面的摩擦力D.小球摆到最低点时，小球对细线的拉力大于mg,箱子处于超重状态【答案】C【解析】A.在小球向下摆动的过程中,速度越来越大,对小球受力分析根据牛顿第二定律可知:mv2F mgcos =r绳子在竖直方向的分力为:2F =Fcos =(mgcos )cos r当小球的速度越来越大时，角度0越来越小，故F越大，故箱子对地面的作用力增大，在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化，故A错误;aM=0, a 为(M+m) g,B. 小球摆到右侧最高点时

11、，小球有垂直于绳斜向下的加速度，对整体，由于箱子不动加速度为小球在竖直方向的加速度，根据牛顿第二定律可知:(M+m ) g-FN=M?aM+ma',其中a为m竖直方向的加速度， 故Fn小于M + m g,根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于此时由于小球有水平向左的加速度分量，那么地面对整体有向左的摩擦力，即箱子受到地面向左的静摩擦力, 故B错误;CD.在最低点，小球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有:联立解得:2mvT mgrmvT mgr那么根据牛顿第三定律知，球对箱拉力大小为：mg2mvr故此时箱子对地面的压力为:故小球摆到最低点时，箱子对地面的压力大于摩擦力作用，

12、箱子处于平衡状态，故C正D错误8、 2021 内蒙古包钢一中高三上学期10为2kg、4kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑平，当传送带以 8m/s的速度逆时针转动时,摩擦力。当传送带以 8m/s的速度顺时针转动mMgM + m)g，为16m，质量分别静摩擦力等于滑动F列说法正确的选项是物块Q的细线水考如图所上的细线连接寸箱子不受地面的水平传送带 AB间的距Q在传送带的左端且i加速度g=10m/s2.A. Q与传送带间的动摩擦因数为0.5B. Q从传送带左端滑到右端所用的时间为2.4sD. Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为20N【答案】AC【解析】A .当传送带以v=8m/s逆时针转动

13、时，Q恰好静止不动，对 Q受力分析，那么有F f即mpgmQg代入数据解得0.5，故A正确;B. 当传送带突然以 v=8m/s顺时针转动，物体 Q做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有mpgQmg mP m© a20解得a m/s 2,当速度到达传送带速度即8m/s后，做匀速直线运动，根据速度时间公式有3v at1代入数据解得匀加速的时间为ti 1.2s，匀加速的位移为2v2a代入数据解得x=4.8m，那么匀速运动的时间为t2t总tit22.6s故B错误；C .加速阶段的位移之差为4.8m，故 Cx vt1 x 4.8 m而匀速阶段Q相对传送带静止，没有相对位移，故整个过程

14、中，Q相对传送带运动的距离为正确；D 当Q加速时，对P分析，根据牛顿第二定律有mPg T mPa20代入数据解得T 20 N ；3之后做匀速直线运动，对对 P分析，根据平衡条件有T mPg 20 N故D错误。应选AC。2021年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编-期牛顿定律的简单应用二1、 2021 安徽省安庆市桐城中学高三上学期月考如下图，质量均为 m= 2.0kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为 k= 100 N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上开始时，两物块压紧弹簧并都恰好处于静止状态现使物块B在水平外力F 图中未画出作用下向右做加

15、速度大小为 a=2m/s2的匀加速直线运动直至与 A别离，两物块与地面间的动摩擦因数均为尸0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g= 10 m/s2 那么1ABA. 开始时，弹簧的压缩量大小为8 cmB. 物块A、B别离时，所加外力 F的大小为24 NC. 物块A、B由静止开始运动到别离所用的时间为0.4 sD. 物块A、B由静止开始运动到别离时，物块A的位移大小为4 cm【答案】D【解析】A.开始时，两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，根据平衡条件可得：解得:xo=O.16m=16cm故A错误；B.物块A、B别离时，此时A和B之间的弹力为零，以 B为研究对象，根据牛顿第二定律可得:

16、F-mgma解得所加外力F=12N故B错误；CD.以A为研究对象，别离时弹簧压缩量为x,那么kx-1 m=ma解得x=0.12m此过程A运动的位移为xo-x=O.O4m=4cm，根据位移时间关系可得1 2xo-x= at2解得物块A、B由静止开始运动到别离所用的时间为t= 0.2s故C错误、D正确.2、 2021 山西省八校高三上学期第一次联考如下图，材料相同的物体A、B由轻绳连接，质量分别为mi和m2且mi并m2,在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。那么A. 轻绳拉力的大小与斜面的倾角B有关B. 轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数卩有关C. 轻绳拉力的小与两物体的质量mi和m2有

17、关D. 假设改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小不变【答案】C【解析】ABC 以物体A、B及轻绳整体为硏究对象根据牛顿第二定律得F (m1 m2)g sin(m1 m2)g cos (m1 m2)a解得m1m2gsing cos再隔离对B分析，根据牛顿第二定律得解得那么知绳子的拉力与斜面倾角m2g sin2g cosm2am2Fmim2无关，与动摩擦因数卩无关，与两物体的质量 mi和m2有关，选项 C正确,AB均错误;D 假设改用F沿斜面向下拉连接体，以物体 A、B及轻绳整体为硏究对象，根据牛頓第二定律得F (mi m2) g sin(g m2)g cos(m1 m2)a解得cosgsin

18、再隔离对A分析，根据牛顿第二定律得mig sinm- g cosma解得m|Fm1m2可知轻绳拉力的大小改变，选项D错误。应选Co3、 2021 山西省临汾市高三上学期高考模拟一小物块从倾角为a =30的足够长的斜面底端以初速度卩一3 , g取10m/s2,那么物块在运动时3vo=10m/s沿斜面向上运动如下图，物块与斜面间的摩擦因数间t=1.5s时离斜面底端的距离为A. 3.75mB. 5mC. 6.25mD. 15m【答案】B小物块沿斜面向上运动时加速度大小为:a g sing cos10ms2物块运动到最高点时间:Voa1s1.5s由于mg sin mg cos ，小物块运动到最高点速度

19、为0时即停止，故此时小物块离斜面底端距离为2Vox 5m，故B正确.2a应选B.以速4、 2021 安徽省安庆市桐城中学高三上学期月考如下图，足够长的传送带与水平面间夹角为9,度vo逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数ftan 9那么图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 【答案】DABCD.开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律知mgsi n + mgcos =mq解得a1=gsi n + gcos小木块加速到和传送带速度相等时，由于 tan ，即mgs in mgcos ，小木块不会匀速运动，然后小木块会继续加速，滑动摩擦

20、力变为沿传送带向上，由牛顿第二定律知mg sin mg cos =ma2解得a2=gs ingcos由上可知a2V ai。故D正确ABC错误。应选D。5、 2021 四川省绵阳市高三上学期第二次诊断一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度V0沿斜面向上运动，又返回底端。能够描述物块速度v随时间t变化关系的图像是【答案】C【解析】根据牛顿第二定律：上滑过程：mgs in肝卩mgcos=mai，下滑过程：mgs in你mgcos=ma2,比拟可知:ai > a2,那么物块上滑过程 v-t图象的斜率比下滑过程的大。由速度-时间公式得：上滑过程有vo=aito，下滑过程有vo=a2ti，可得ti &g

21、t; to,故C正确，ABD错误。应选C。6、 2021 四省八校高三上学期第二次联考如图，劲度系数为 400N/m的轻弹簧一端固定在倾角为45。的光滑楔形滑块的顶端 0处,另一端拴一质量为:m=Wkg的小球。当楔形滑块以大小为 a=3g的加速度水平向10右运动时，弹簧的伸长量为取g=10m/s2A亦A. cmB远 cmC. 1.25cmD. 2.5cm44【答案】D【解析】当小球和斜面间的弹力为零时，设此时的加速度大小为a。，那么由牛顿第二定律，有mgma。tan代入数据得ao=g故当滑块以a=3g的加速度水平向右运动时，由a>a。，知小球此时离开斜面，根据受力分析，结合力的合成与分解

22、，可得F (mg)2 (ma)2. 10mg根据胡克定律有F=kx联立代入数据得x=2.5 X 12m=2.5cm故ABC错误，D正确；应选D。7、( 2021 重庆市康德高三上学期期中联考)如下图，倾角为 37°的、足够长的固定斜面上，一物块从斜面底端以速度V。沿斜面向上运动，到达最高点后返回斜面底端、斜面上各处粗糙程度相同，物块下行与上行时间关系为t下 =2t上，不计空气阻力，sin37 0.6 , cos37 0.8，重力加速度取g i0m/s2,那么物块与斜面动摩擦因数 为()A. 0.35B. 0.4C. 0.45D. 0.5【答案】C【解析】物体的上升过程是匀减速直线运动，可看成是逆过来初速为零的匀加速直线运动；物体的下降过程是初速为零的匀加速直线运动，那么x 1 ait 上 1 a?t 下2 2ai gsin37gcos37a2 gsin37gcos37t下=21上联立解得0.45故C项正确，ABD三项错误。8、( 2021 辽宁省凤城市一中高三上学期12月月考)如下图，质量均为 m的两木块A、B用劲度系数为k的轻质弹簧连接，整个系统处于平衡状态现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为a的匀加速直线运动.取木块 A的起始位置为坐标原点，图中实线局部表示从力F作用在木