2020衡水名师原创物理专题卷：专题三《牛顿运动定律》

1、2020衡水名师原创物理专题卷专题三牛顿运动定律考点07牛顿运动定理的理解超重和失重考点08牛顿运动定律的应用考点09动力学的图象问题一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选又的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1、关于力学单位制，下列说法正确的是（）A.千克、米/秒、牛顿是导出单位B.千克、米、牛顿是基本单位C.在国际单位制中，质量的单位是g,也可以是kgD.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F =ma2、原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板

2、上，如图所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，最大静摩擦力等于滑动摩擦力 .由此可判断，此时升降机做的运动可能是（）A.加速上升 B.减速上升C.加速下降D.减速下降3、一跳伞运动员从悬停的直升飞机上跳下，2s后开启降落伞，运动员跳伞过程中的v-1图象 如图所示，根据图象可知运动员（）0 2 4 6 H 10 1 L4 16 IK JO K MA.在2 6s内速度先向上后向下B.在2 6s内加速度先向上后向下C.在2 6s内先处于失重状态后处于超重状态D.在0 20s内先匀加速再匀减速最终匀速运动4、如图，在倾斜角 1 =37粗糙斜面底端放置一质量为m的小物体，物体与斜面的摩擦因数N=0.5,某时

3、刻给物体一沿斜面向上的初速度，下列能正确反应小物体在斜面上运动的v-t图的是（）A.C.5、点D.如图所示，在竖直平面内有半径为为8=45、高为h = 2R的光濯AB为光滑倾斜轨道，AC是由静止释放小球甲的同时，自C点以初速度大小v0沿斜面向下射出小球乙，发现两小球同B.半圆，取点为A、B是半国时到达A点，已知重力加速度为 g,则小球乙的初速度大小 v0为（）b. , gRC. , 2gR26、如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2, t=0时，车开始沿水平面做直线运动，其v t图象如图乙所示，gW I0m/s2,若平板车足够长，关于物块的运动，以下描

4、述正确的是（）A.06 S加速,加速度大小为222m / sB.08 S加速,加速度大小为22m/s ,812 s减速，加速度大小为/ 24m / sC.08s加速，加速度大小为22m/s ,816 s减速，加速度大小为22m / s2 m/ s ,612 s减速，加速度大小为2 2D.072 s加速，加速度大小为1.5 m/s ,1276 s减速，加速度大小为4 m/ s7、如图（a）,在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图（b）所示，ti和t2是他落

5、在倾斜雪道上的时刻。则（）A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第一次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为 vi时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大8、如图所示，三个质量均为 m的物块a、b、c,用两根轻弹簧和一根轻绳相连 ，挂在天花板上处于静止状态.现将b、c之间的轻绳剪断，下列说法正确的是（）A.在刚剪断轻绳的瞬间,b的加速度大小为gB.在刚剪断轻绳的瞬间，c的加速度大小为2gC.剪断轻绳后，a、b下落过程中，两者一直保持相对静止D.剪断轻绳后，a、b下落过程中加速度相等的瞬间，两者

6、之间的轻弹簧一定处于原长状态9、如图所示，平台质量为M = 70kg ,滑轮及细绳质量不计，站在平台上的人竖直向上拉绳子使人和平台一起以a = 2m/s2的加速度向上做匀加速运动,不计滑轮与轴之间的摩擦,重力2加速度g =10m/s，则下列说法正确的是（）0期确由Jt/ iA.人对平台的压力小于自身重力，故人处于失重状态B. OA段绳中的拉力等于平台与人的总重力C.若人的质量为60kg,则人对平台的压力等于300ND.为实现题中所述运动，人的质量一定不小于 70 kg10、如图所示为粮袋的传送装置，已知A、B间长度为L,传送带与水平方向的夹角为0 ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因

7、数为小正常工作时工人在 A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A.粮袋到达B点的速度与v相比较，可能大，也可能相等或小B.粮袋开始运动的加速度为 g(sin 0 - cos 0 ),若L足够大，则粮袋最后将以速度v做匀速运动C.若tan 0 ,则粮袋从A到B一定一直做加速运动D.不论大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且agsin 0向右的恒力Fb =2N ,a受到的水平力11、如图所示,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到Fa=92t(N) (t的单位是s)。从t=0开始计时，则匕i

8、A B 777777777/77777777/77777775A.A物体在3s末的加速度是初始时刻的11B.4s后，B物体做匀加速直线运动C.4.5s时,A物体的速度为零D.4.5s后，A、B的加速度方向相同12、如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为23s, g取10m/s ,那么该消防队员()A.下滑过程中的最大速度为4 m/sB.加速与减速过程的时间之比为1 : 2C.加速与减速过程中所

9、受钢管弹力大小之比为D.加速与减速过程的位移大小之比为13、如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。 若以小球开始下落的位 置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球白速度v随时间t变化的图像如图乙所示。其中OA段为直线，切于 A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于 A B C三点对应的 x坐标及加速度大小，下列说法正确的是（）A. XA = h，aA =0B. XA = h,aA = gc , mg2mg-C. xB = h , aB = 0D. xC = h,aC = 0kk14、如图所示，小

10、车上有一个固定的水平横杆，左边有一与横杆固定的轻杆，与竖直方向成6角，下端连接一小铁球.横杆右边用一根细线吊另外一小铁球，当小车做匀变速运动时，细线保持与竖直方向成 a角.若日,则下列哪一项说法正确的是（）A.轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B.轻杆对小球的弹力方向与细线平行C.小车可能以加速度 g tana向左做匀减速运动D.小车可能以加速度 g tan 6向右做匀加速运动15、如图（a）,物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力 f随时间t变化的关系如图（b）

11、所示，木板的速度 v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由题给数据可以得出（）A.木板的质量为1 kgB. 2 s4 s 内，力F的大小为 0.4 NC. 02 s内，力F的大小保持不变D.物块与木板之间白动摩擦因数为 0.216、以力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分量为Fi,如图所示，若以和Fi大小、方向都相同的力 F代替F拉物体，使物体产生加速度 a,那么A.当水平面光滑时,aaB.当水平面光滑时,a=aC.当水平面粗糙时,a g cos37 0,则物块将沿斜面下滑，下滑时的加速度为a2 = gsin

12、日- Ng cos日a2, t故C错误D.由图像斜率，速度为vi时，第一次图像陡峭，第二次图像相对平缓， 故aa2,由Gfy=ma 可知，fyi g tan日。所以选项D错误。15答案及解析：答案：AB解析：结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f,故F在此过程中是变力，即C错误；2-5s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对 2-4s和4-5s列运动学方程，可解出质量m为1kg, 2-4s内的力F为0.4N,故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计 算它们之间的动摩擦因数科，故D错误.16答案及解析

13、：答案：BC解析：当水平面光滑时，物体在水平面上所受合外力均为F,故其加速度不变。而当水平面粗糙时，支持力和摩擦力都是被动力 ，其大小随主动力的变化而变化 ，当用F,替换F时，摩擦 力将增大，故加速度减小。因此 BC答案正确17答案及解析：答案：ACD解析：在剪断 OA线间，小球开始绕B点做圆周运动，线速度为零，沿细线方向加速度为零，沿 切线方向加速度不为零，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得 mgsin 0 =ma解得a=gsin 0 , 选项A错误；从剪断OA线到小球运动到 B点正下方的过程中，由动能定理得21 2VbmgL21 -cos0 )= mvB，小球在最低点时,由牛顿第二te律得

14、 F mg =m ,由以上两式解2 L2得F = mg (3 -2cos0 ),选项B正确；剪断O瞰瞬间小球只受重力,加速度为g,选项C错误；剪断OBB后，设OA戋与水平方向的夹角为0时，小球的速度为v,由动能定理得12mg42gLi等,选项D错mgLiSin日= mv，此时重力的瞬时功率 P=mgvcos 0 ,由以上两式解得 2P = mg12gL (sin日sin3 8 ),由数学知识知，重力功率的最大值为误。mg18答案及解析：答案：(1) 1s (2) 16m/s (3) 99.2m解析：1.设滑雪者质量为 m滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间,由牛顿第二定律有：m

15、gsin37 - l1mgcos37 = ma1解得：a1 =4m/s2故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：t=*=1sa112.则根据牛顿定律和运动学公式有：x1 =1a1t2mgsin37 - ,l2mgcos37 = ma2x2 = L -Xi22vB -v1 =2a2x2代入数据解得：vB =16m/s3.设滑雪者速度由 vB=16m/s减速到v1 =4m/s期间运动的位移为 x3,速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4,则由动能定理有32 mgX3mv；21 2一一 mvB2-I1mgx4 =0 - - mv122所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x = x3

16、 x4 = 99.2m19答案及解析：答案：1.由题图可知，无人机加速上升的加速度大小a1 =-0m/s2 =im/s21010 oo失去动力后，匀减速上升的加速度大小 a2m/s2 =12 5m/s20.8则 F -mg - f = ma1f mg = ma2解得 f =25N , F =135N。2.设无人机下落过程，加速度大小为a33则 mg - f = ma3解得 出 =7.5m/s21 1无人机上升的最大图度 h v(t1 t2)10 10.8m = 54m2 2无人机下落过程所用的时间 t3 = , 2h =3.8s因此运动的总时间t =3 12 t3 = 14.6s落到地面时的速度大小为 v1 = J2a3h = 28.5m/s。解析：20答案及解析:答案：1.包裹A在传送带滑行，由牛顿第二定律可得：R1mA g = mAa1解得：a1 =4(m/s2)假设包裹A离开传送带前就与传送带共速，由匀变速运动知识可得：2Vo - 0 - 2ai S|解得：s1 = 2m L ,所以上述假设成立 12加速过程：S1 = 5 a1tl解得：t1 = 1( s)匀速过程：L - & = v0t2解得：t2 =