高考物理 第三章 牛顿运动定律(B卷)解析

1、第三章 牛顿运动定律（B卷）一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.关于惯性，正确的说法是()A.惯性是指物体原来静止的总有保持静止、原来运动的总有保持匀速直线运动的性质B.静止的火车起动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大C.国际乒联规定，自2000年10月1日起，采用大些的球用于比赛，是为了使球惯性增大，增强观赏性D.在宇宙飞船内的物体不存在惯性解析：任何物体都具有惯性，它是物体保持原来运动状态的一种性质，惯性的大小只与质量有关，质量大，惯性

2、大.故AC选项正确.答案：AC2.两种物体A、B间的质量关系是mA>mB，让它们从同一高度同时开始下落，运动中它们受到的阻力相等，则()A.两物体的加速度不等，同时到达地面B.两物体的加速度不等，A先到达地面C.两物体的加速度相等，同时到达地面D.两物体的加速度相等，A先到达地面解析：由牛顿第二定律得物体下落的加速度为a= =g-可知aA>aB，再由h= at2得tA<tB，故B选项正确.答案：B3.如图所示，小车在水平面上做匀加速直线运动，小车与木块间动摩擦因数不为零，此时弹簧为拉伸状态，则木块受到的静摩擦力()A.可能向左 B.可能向右C.可能为零 D.一定向左解析：设弹

3、簧对木块的拉力为F，木块受到的静摩擦力为f,由于木块向右运动时受的合力一定为ma，所以当F>ma时，f向左；当F=ma时，f=0；当F<ma时，f向右，故选项ABC正确.答案：ABC4.一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为 g，g为重力加速度.人对电梯底部的压力为()A. mg B.2mg C.mg D. mg解析：N-mg=mgN=mg,由于人对电梯的压力与电梯对人的支持力是作用力和反作用力，故选项D正确.答案：D5.如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为，物体B与斜面间无摩擦.在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑

4、动.已知斜面的倾角为，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为()A.a=gsin,F=(M+m)g(+sin)B.a=gcos,F=(M+m)gcosC.a=gtan,F=(M+m)g(+tan)D.a=gcot,F=(M+m)g解析：先对整体进行分析，利用牛顿第二定律F- (M+m)g=(M+m)a,隔离物体B受力求出加速度a=gtan，化简后知C正确. 答案：C6.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则()A.a1=a2=0 B.a1=a

5、,a2=0C.a1=a,a2= aD.a1=a,a2=-a解析：在拉力F作用下，整体向右运动时弹簧的弹力为m1a，当突然撤去拉力F，由于弹簧的弹力没有“突变”，所以A的加速度仍为a，而B的加速度方向向左，大小为a，故D选项正确.答案：D7.如图所示，斜劈形物体的质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速下滑，而M始终保持静止，则在物块m沿斜面上滑与下滑的过程中()A.M对m的摩擦力大小不变B.地面对M的摩擦力方向不变C.m滑动的加速度大小不变D.地面对M的支持力总小于（M+m)g解析：物块上滑和下滑的过程中，由于正压力和接触面的粗糙程度不变，所

6、以M对m的摩擦力大小不变，但摩擦力的方向发生了改变，故m滑动的加速度大小发生了改变，A正确，C错误.物块上滑和下滑的过程中加速度方向总是沿斜面向下的，此加速度有一个水平向左的分量和一个竖直向下的分量，故水平方向斜劈形物体始终受到地面向左的静摩擦的作用，竖直方向系统处于失重状态，地面对M的支持力总小于（M+m)g，故BD也正确.答案：ABD8.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2，则下列说法正确的是()A.只有v1=v2时，才有v2=v1

7、B.若v1>v2时，则v2=v2C.若v1<v2时，则v2=v1D.不管v2多大总有v2=v2解析：若v1>v2，物体在传送带上先向左减速至零，后向右加速到达传送带的右端时速度被加速到v2返回水平面.若v1<v2，物体在传送带上先向左减速至零，后向右加速至v1后保持与传送带相对静止以v1速度返回水平面.答案：BC二、非选择题（本题共7小题，共68分.按题目要求作答.解答题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能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）9.（8分）为测量木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下

8、滑，如图所示，他使用的实验器材仅限于（1）倾角固定的斜面（倾角已知），（2）木块，（3）秒表，（4）米尺.实验中记录的数据是_.计算动摩擦因数的公式是=_.为了减少测量的误差，可采用的办法是_.解析：由运动学公式s=at2知，只要测出斜边长s和下滑时间t，则可以计算出加速度.再由牛顿第二定律可以写出加速度的表达式a=gsin-gcos，将此式代入s=at2得动摩擦因数的表达式=tan-.答案：斜边长s和下滑时间ttan-多次测量取平均值10.（8分）如图所示，质量为M的木板放在倾角为的光滑斜面上，质量为m的人在木板上跑，假如脚与板接触不打滑.要保持木板相对斜面静止，人应朝_方向跑动，加速度大小

9、为_.解析：对板，由牛顿第二定律可得：f1-Mgsin=0对人，由牛顿第三定律知f1与f1等大反向，由牛顿第二定律可得：f1+mgsin=ma由以上二方程联立求解得a=，方向沿斜面向下.答案：沿斜面向下11.(10分）重为200 kg的物体，置于升降机内的台秤上，从静止开始上升，运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图所示，求升降机在7 s内上升的高度.(g=10 m/s2)解析：重物的重量为：G=mg=200×10 N=2×103 N在02 s时间内F1=3×103 N，超重，升降机加速度上升时a1= =3×m/s2=5 m/s2,2 s末上升高度为：

10、x1=a1=×5×22 m=10 m2 s末的速度为：v1=a1t1=5×2 m/s=10 m/s在25 s的3 s时间内升降机匀速上升，（因F2=2×103 N=G）x2=v1·t2=10×3 m=30 m在57 s的2 s时间内F3=1×103 N，升降机减速上升加速度大小a3=G-F3m= m/s2=5 m/s2x3=v1·t3-a3=10×2 m-×5×22 m=10 m升降机在7 s内上升的高度x=x1+x2+x3=10m+30m+10m=50 m.答案：50 m12.(10

11、分）质量为M=2.5 kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为1=0.50.这时铁箱内一个质量为m=0.5 kg的木块恰好能静止在后壁上（如图所示），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为2=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10 m/s2. 求：（1）木块对铁箱的压力；（2）水平拉力F的大小.解析：(1)对木块mg=2N,N= =20 N由牛顿第三定律可知，木块对铁箱的压力为20 N，方向为水平向左.（2）对木块N=ma得a=Nm=40 m/s2对整体F-1(M+m)g=(M+m)a得F=135 N.答案：（1）20 N方向向左（2）

12、135 N13.(10分）如图所示，传送带与地面的倾角=37°，从A到B的长度为16 m，传送带以v0=10 m/s的速度逆时针转动.在传送带上端无初速的放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数=0.5,求物体从A运动到B所需的时间是多少？(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)解析：物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一个沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，由牛顿第二定律得：mgsin+mgcos=ma1;所以：a1=gsin+gcos=10 m/s2;则第一阶段物体加速至

13、与传送带相等时需要的时间t1= =1 s;发生的位移：s=a1/2=5 m<16 m,即物体加速到速度为10 m/s时仍未到达B点.当物体加速至与传送带速度相等时，由于<tan，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，此时,mgsin-mgcos=ma2，所以:a2=2 m/s2;设第二阶段物体滑至到B的时间为t2则：LAB-s=v0t2+，解得t2=1 s,t2=-11 s（舍去）.故物体经历的总时间t=t1+t2=2 s.答案：2 s14.(10分）如图所示，质量M=8 kg的小车放

14、在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F=8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长.求从小物块放上小车开始，经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少？（取g=10 m/s2).解析：开始一段时间，物块相对小车滑动，两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为Ff=mg=4 N物块在Ff的作用下做加速运动，加速度为am= =2 m/s2，从静止开始运动小车在推力F和Ff的作用下加速，加速度为aM= =0.5 m/s2，初速度为v0=1.5 m/s设经过时间t1,两者达到共同速度v

15、，则有：v=amt1=v0+amt1代入数据可得：t1=1 s，v=2 m/s在这t1时间内物块向前运动的位移为s1= a m =1 m.以后两者相对静止，相互作用的动摩擦力变为静摩擦力.将两者作为一个整体，在F的作用下运动的加速度为a，则F=(M+m)a得a=0.8 m/s2在剩下的时间t2=t-t1=0.5 s内，物块运动的位移为s2=vt2+ a,得s2=1.1 m.可见小物块在总共1.5 s时间内通过的位移大小为s=s1+s2=2.1 m.答案：2.1 m15.(12分）在2004年雅典奥运会上，我国运动员黄珊汕第一次参加蹦床项目的比赛即取得了第三名的优异成绩.假设表演时运动员仅在竖直方向运动，通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间变化的规律在计算机上绘制出如图所示的曲线，取g=10 m/s2，依据图象给出信息，判断下列物理量能否求出，如能求出写出必要的运算过程和最后结果.(1)蹦床运动稳定后的运动周期；（2）运动员的质量；（3）运动过程中，运动员离开弹簧床上升的最大高度；（4）运动过程中运动员的最大加速度.解析：(1)运动周期可以求出：由图象可知：T=9.5 s-6.7 s=2.8 s（2）运动员的质量可以求出.由图象可知运动员运动前mg=F0=500 N，所以运动员的质量m=