2018高考物理复习专题训练三第3单元牛顿运动定律

1、专题训练（三）第3单元 牛顿运动定律基础巩固1. 一皮带传送装置（足够长）如图Z3-1所示，皮带的速度 v足够大，轻弹簧一端固定， 另一端连接一个质量为 m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹 簧的轴线恰好水平.若滑块放到皮带的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度， 则弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中，滑块的速度和加速度变化情况是（）A.速度增大，加速度增大B.速度增大，加速度减小C.速度先增大后减小，加速度先增大后减小D.速度先增大后减小，加速度先减小后增大2.如图Z3-2所示，在光滑平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一小物块，物块 和小车间的动摩擦

2、因数为科=0.3.用水平恒力F拉动小车，设物块的加速度为 ai,小车的加速度为32.当水平恒力F取不同值时，ai与a2的值可能为（当地重力加速度g取10 ms2）（）图 Z3-22 2A. ai= 2 ms , a2= 3ms 22B. ai= 3n/s, a2= 2ms 22C. ai = 5 ms , a2= 3msD. ai= 3 n/s2, a2=5 ms23 .如图Z3-3所示，三角形传送带以i m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m且与水平方向的夹角均为37。.现有两个小物块 A、B从传送带顶端都以i ms的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5

3、, g取i0 Ms： sin 37。= 0.6 ,cos 37 ° = 0.8.下列判断不正确的是（）图 Z3-3A.物块A先到达传送带底端8 .物块A B同时到达传送带底端C.传送带对物块A B的摩擦力都沿传送带向上D.物块A下滑过程中相对传送带的位移小于物块B下滑过程中相对传送带的位移能力提升4 .（多选）20i5 大同一中、 同煤一中联考如图Z3-4所示，光滑水平桌面上放置一长 木板，长木板上表面粗糙，上面放置一小铁块，现有一水平向右的恒力F作用于铁块上，以下判断正确的是（）图 Z3-4A.铁块与长木板都向右运动，且两者一定保持相对静止B.若水平力足够大，铁块与长木板间有可能发

4、生相对滑动C.若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间有可能发生 相对滑动D.若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间仍将保持相 对静止5 .如图Z3-5所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质 量大于物块质量.t =0时两者从图中位置以相同的水平速度V0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则物块运动的 速度v随时间t变化的图像可能正确的是图Z3-6中的（）7777777777777777777777777777图 Z3-5图 Z3-66 . 2016 沈阳二中模拟

5、一轻质长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为 mA= 1 kg和m3= 2 kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为科=0.2 ,水平恒力F作用在A物块上，如图Z3-7所示.g取10 m/s2.下列说法正确的是（）£Ha b图 Z3-7A.若F= 1 N,则两物块与木板都静止不动B.若F=1.5 N,则A物块所受摩擦力大小为 1.5 NC.若F=4 N,则B物块所受摩擦力大小为 4 ND.若F=8 N,则B物块所受摩擦力大小为 2 N7 .（多选）2016 黑龙江大庆一模改编 如图Z3-8所示，足够长传送带与水平方向的夹 角为。，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光

6、滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m,开始时，a、b及传送带均静止且 a不受传送带摩擦力作用.现让传送带逆时针匀速转动，在 bA.物块a的重力势能减少 mgh8 .摩擦力对a做的功小于a的机械能增加量C.摩擦力对a做的功小于物块a、b的动能增加量之和D.任意时刻，重力对 a、b做功的瞬时功率大小相等8.传送带以恒定速度 v= 4 m/s顺时针运行，传送带与水平面间的夹角0 =37。.现将质量m= 2 kg的物品轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20 N拉小物品，经过一段时间，物品被拉到离地面高为 H= 1.8 m的平台上，如图Z3-9所示.已 知物品与传送带之间的

7、动摩擦因数科=0.5 ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 Ms：sin 37 ° = 0.6 , cos 37 ° = 0.8.问:(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少？(2)若在物品与传送带达到相同速度瞬间撤去恒力F,则物品还需多少时间才能离开传送带？挑战自我9. 2016 沈阳质检如图Z3-10所示在，粗糙水平面上放置一个质量g2 kg、长度L=5 m的木板A可视为质点的物块B放在木板A的最左端，其质量 m= 1 kg.已知A、B间的动摩擦因数为 邛= 0.2, A与水平地面间的动摩擦因数为科2=0.4.开始时A B均处于静止状态.在B获得水平向右的

8、初速度vo=8 m/s的同时，对A施加水平向右的恒力，g取10 Ms2.(1)为使物块B不从木板A的右端滑出，求力 F的最小值.(2)若F=22 N,求物块B的最大速度.A图 Z3-10专题训练(三)1. D 解析滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力f和弹簧向右的拉力 F拉=4，合力F合=£ F拉=ma弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中，x逐渐增大，拉力F拉逐渐增大，因为皮带的速度 v足够大，所以合力 F合先减小后反向增大，从而加速度a先减小后反向增大；滑动摩擦力与弹簧弹力相等之前，加速度与速度同向，滑动摩擦力与弹簧拉力相 等之后，加速度与速度方向相反，故滑块的速度先增大后减小.2

9、. D 解析由受力分析可知，物块的加速度取决于小车对物块的摩擦力，即f=ma,且f的最大值为fm= wmg故a1的最大值为a1H g=3 m/s 2.当二者相对静止一起加速时， a2=a1W3 m/s 2;当F较大时，二者发生相对滑动，a =3 m/s 2, a2>3 m/s 2.综上所述，只有选项D符合题意.3. A 解析因动摩擦因数(1=0.5，由于有mcsin 37 ° >mgcos 37 0 ,所以传送带 对物块A B的摩擦力方向都沿传送带向上，选项C正确；物块 A B都做匀加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律，有mgin 37° mcpos 37&#

10、176; = ma解得两物块的加速度 a= 2m/s2,两物块的初速度相同，位移相同，则运动时间也相同，选项 B正确，选项 A错误；物 块A下滑过程相对传送带的位移等于物块A的位移与传送带匀速运动的位移之差，物块 B下滑过程相对传送带的位移等于物块B的位移与传送带匀速运动的位移之和，选项D正确.4. BD 解析设木板的质量为 M小铁块的质量为 m它们之间的最大静摩擦力为f ,当铁块受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，两者之间发生相对滑动，根据牛顿第二定律知，3、 f,A(M+ m f W I ( m f 此时加速度a = M对木板和小铁块整体，有 F= (MW n)a =而一，故当F>而一时

11、,两者发生相对滑动，选项 A错误，B正确；若两者保持相对静止，则两者之间的摩擦力小于 最大静摩擦力，当拉力反向时，两者之间的摩擦力大小不变，方向改变，仍然保持相对静止，选项C错误，D正确.5. A 解析木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为V0；木板碰到挡板后，物块在向左的滑动摩擦力作用下以初速度V0向右做匀减速运动，木板向左做匀减速运动，因物块与木板受到的滑动摩擦力大小相等，而物块的质量小，根据牛顿第二定律知，物 块的加速度大，所以物块速度先减为零，之后反向加速，最终物块与木板达到共同速度一起 匀速运动，相对滑动过程损失机械能，最终速度小于V0,只有选项A可能正确.6. D 解析A

12、与木板间的最大静摩擦力 fA= wmAg=0.2 X1X10 N = 2 N, B与木板间 的最大静摩擦力 fb= wmBg = 0.2 X2X10 N= 4 N, F= 1 NvfA,所以A、B及木板保持相对静 止，整体在F作用下向左匀加速运动，故 A错误；F= 1.5 NvfA,所以A B及木板保持相对 静止，整体在F作用下向左匀加速运动，卞据牛顿第二定律得 F- f = ma,所以A物块所受 摩擦力fvF=1.5 N,故B错误；F= 4 N>fA,所以A在木板上滑动，B和木板整体受到摩擦 力为2 N,轻质木板质量不计，所以 B受到的摩擦力为2 N,故C错误；F= 8 N>fA

13、,同理可 知D正确.7. AD 解析开始时，a、b及传送带均静止且 a不受传送带摩擦力作用， 有magsin 0=mg则m= .n。.b上升h高度，则a下降高度为hsin 8 ,故a的重力势能减少量为 mghsina做的功等于a、e =mgh选项A正确；根据能量守恒定律得，系统机械能增加，摩擦力对b的机械能增加量，所以摩擦力做功大于a的机械能增加量，因为系统的重力势能不变，所以摩擦力对a做的功等于系统的动能增加量，故B、C错误.任意时刻 a、b的速率相等，对b,克服重力的瞬时功率R= mgv Xa. a,有Pa= mgvsin 0 =mgv,所以重力对 a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确.

14、8. (1)1 s (2)(2 -2) s解析(1)物品与传送带速度相等前，有一mgsin 37 ° = maF+mgcos 37 解得d = 8 m/s 由 v= a1t 1解得运动时间11=0.5 s，、1, 2.位移 X1 = 2ait1= 1 m随后有 F-业 mgcos 37 ° mcsin 37 ° = ma解得a2=0,即物品随传送带匀速上升Xi =2 mH位移x2 = sin 37运动时间12= = 0.5 s v故总时间为t = t 1 + t 2= 1 s(2)撤去ri力f后，有叱 mgcos 37 ° mgsin 37 °

15、 = ma解得 a3= 2 m/s 2若物品向上匀减速到速度为零，则通过的位移2vx= 4 m>(2,故物品将匀减速运动至2a3离开传送带.1 , 2由 X2= vt 3+ 2a2t 3解得 t3=(2 42)s t3=(2+，2)s>2 s 舍去.9. (1)18.8 N (2)10 m/simg= ma解析(1)物块B在木板A上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知解得 ai = 2 m/s 2物块B滑到木板A的右端时，若 A B速度相等，则物块 B刚好不从木板 A的右端滑出, A B的相对位移为木板长 L.设力F的最小值为Fm,木板A的加速度为a2,由速度公式和位 移公式可知木

16、板A的速度 物块B的速度v= a2tv= voait木板A的位移v xa= 2t物块B的位移vo+ vxb= -2-tA B的相对位移为木板长，即L= Xb Xa22 o联立解得a2= m/s 5对木板A,由牛顿第二定律可知Fm+(iimg-(i2(m Mg=Ma解得 Fm= i8.8 N.2(2)物块B在木板A上先做匀减速直线运动，加速度为ai= 2 m/sF+(1 img-(12(M) g= Ma木板A做匀加速直线运动，对木板 A,由牛顿第二定律可得2解得 a3= 6 m/s 设经过时间ti, vi = vo ait ivi= a3t i联立解得t i = i ! 在此过程中，设B速度相同，大小都为 vi,则v= 6 m/sB的位移分别为Xai、Xbi,贝UviXAi = 2t ivo+ vixbi =211A B间的相对位移A Xi = Xbi XaiA B速度相同后，设木板A以a4的加速度继续匀加速运动，(12(m+ M g = Ma解得 a4= 4 m/s 2由于a4&g