人教版高中物理牛顿运动定律难题组卷

1、人教版高中物理牛顿运动定律 难题组卷2017年05月06日牛顿运动定律难题组卷一.选择题（共11小题）1 .如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为口，B与地面间的动摩擦因数为2u,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,现对A施加一水平拉力F,则（）A.当FV2umg时，A、B都相对地面静止当F=2umg时，A的加速度为当F>3umg时，A相对B滑动无论F为何值，B的加速度不会超过二ug2 .如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为构成直角的光滑L形直轨道，C处有一 小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）.套在AB杆上的

2、小球自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的 时间是沿AB轨道运动时间的1. 5倍，则BA与CA的夹角为（）BA. 30° B. 45° C. 53° D. 60°3.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入.例 如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出.对此现象 分析正确的是（）A.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度4.如图所

3、示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A,车上有两个小滑块B和C, A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m.B与车板之间的动摩擦因数为口，而 C与车板之间的动摩擦因数为2 口.开始时B、C分别从车板的左、右两端同时 以大小相同的初速度V。相向滑行.已知滑块B、C最后都没有脱离平板车，则车的曷 垢市由 u M Q 咋QA.v车二次 B.v车=9o C.v车二 Dv产05 .如图所示，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置于固定的、倾角为。的斜 面上，滑块A、B的质量分别为M、m, A与斜面间的动摩擦因数为，B与A之 间的动摩擦因数为以2.已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下， 则滑块B受到

4、的摩擦力（）A.等于零B.方向沿斜面向上C.大小等于u叫geos 0 D.大小等于u 2mgeos 06 .如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC界面平行底面DE,两侧面与水 平面夹角分别为30°和60°.已知物块从A静止下滑.加速至B匀速至D；若 该物块静止从A沿另一侧面下滑，则有（）A.通过C点的速率等于通过B点的速率B. AB段的运动时间小丁 AC段的运动时间C.将加速至C匀速至E第4页（共73页）第 4 页（共 74 页）D. 一直加速运动到E, ! AC段的加速度比CE段大7.如图，在光滑水平面上有一质量为 m的足够长的木板，具上叠放一质量为 m 的木块.假定木

5、块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施 加一随时间t增大的水平力F=kt （k是常数），木板和木块加速度的大小分别为 ai和a2,下列反映ai和a2变化的图线中正确的是（）A.8.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是仙mg现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则 轻绝对m的最大拉力为（）.L-.2m I I 2m | 二A,B,c.d, 3 mg542a9.如图所示，光滑的水平地面上有三块木块 a、b、c,质量均为m, a、c之间 用轻质细绳连接.现用一水

6、平包力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动.运 动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是（）c -TZa FA.无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小B.若木在a木板上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变C.若木在b木板上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D.若木在c木板上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大10.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为 m和2m的四个木块, 其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力 是fm.现用平行于斜面的拉力F拉其中一个

7、质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力 F的最大值是（A. f B. f C. Wfm D. f11.如图所示，三个质量不等的木块 M N Q间用两根水平细线a、b相连，放在光滑水平面上.用水平向右的恒力 F向右拉Q使它们共同向右运动.这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta、Tb.若在第2个木块N上再放一个小木块P,仍用水平向右的恒力F拉Q使四个木块共同向右运动（P、N间无相对滑动）， 这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta'、T/ .下列说法中正确的是（）A.Ta<Ta,Tb>TbB.Ta> Ta,Tb<TbC.Ta<Ta',

8、Tb<Tb'D.Ta>Ta',Tb>Tb二.填空题（共3小题）12 .如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为 M的A B两块木板，在木板A上 放着一个质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态.A、B、C之间以及B 与地面之间的动摩擦因数都为 小.若用水平恒力F向右拉动木板A,使之从C、 B之间抽出来，已知重力加速度为 g,则拉力F的大小应该满足的条件是 .ZZZZ/ZZZ/ZZZ/Z ZZZ/Z ZZZ13 .要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接的测量工具，某实验小 组选用下列器材：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、整码一套（总质量m=0.5kg）、 细

9、线、刻度尺、秒表.他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次 测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出 沙袋的质量.请完成下列步骤.第8页（共74页）(1)实验装置如图所示，设右边沙袋 A质量为m,左边沙袋B的质量为m2(2)取出质量为m'的整码放在右边沙袋中，剩余整码都放在左边沙袋中，发现A下降，B上升；(左右两侧整码的总质量始终不变)(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降所用的时间t, 则可知A的加速度大小a=;(4)改变mi ,测量相应的加速度a,得到多组m'及a的数据，作出 (选填“a-m' ”或“a-二”)图

10、线；ID(5)若求得图线的斜率k=4m/(kg?s2),截距b=2m/s2,则沙袋的质量m=kg,m2=kg.14.如图所示，水平地面上静止放置质量为m、半径为r的半圆柱体与质量为m2、半彳为r的圆柱体.圆柱体和半圆柱体及竖直墙面接触，而所有的接触面都是光滑的.某时刻有一水平向右的力时刻半圆柱体m的加速度的大小为F (F>V3m2g)作用在半圆柱体底部，则该圆柱体m2的加速度的大小为.第12页（共74页）三.多选题(共8小题)15. 一物体放置在倾角为9的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度 为a,如图所示.在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是A.当9 一定时，a越

11、大，斜面对物体的正压力越小B.当8 一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a 一定时，9越大，斜面对物体的正压力越小D.当a 一定时，0越大，斜面对物体的摩擦力越小16.如图所示，劲度系数为 k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平 面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变.用水平力，缓慢推动 物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 x°,此时物体静止.撤去 F后，物体开 始向左运动，运动的最大距离为 4xo.物体与水平面间的动摩擦因数为 11 ,重力 加速度为g.则（）A.撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B.撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为色-pgI

12、DC.物体做匀减速运动的时间为D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为卜mgx。-生萼）k17. 一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动.小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T.关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）A.若小车向左运动，N可能为零B.若小车向左运动，T可能为零C.若小车向右运动，N不可能为零D.若小车向右运动，T不可能为零18.如图所示，在倾角为9的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B, C为一垂直固定在斜面上的挡板. A B质量均为m,斜面连同挡板的质量为M弹簧的劲度系数为k,系统

13、静止于光滑水平面.现开始用一水平包力F作用于P,（重力加速度为g）下列说法中正确的是（）A.若F=0,挡板受到B物块的压力为2mgsin 8B.力F较小时A相对于斜面静止，F大于某一数值，A相对于斜面向上滑动C.若要B离开挡板C,弹簧伸长量需达到皿画 kD.若F= （M+2m gtan 9且保持两物块与斜劈共同运动，弹簧将保持原长19.如图所示，倾角为a的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质 绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别 为M m （M>nj）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动 摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大

14、小相等.在 a角取不同值的情 况下，下列说法正确的有（）A.两物块所受摩擦力的大小总是相等B.两物块不可能同时相对绸带静止C. M不可能相对绸带发生滑动D. m不可能相对斜面向上滑动20 .如图，质量均为m的环A与球B用一轻质细纯相连，环A套在水平细杆上.现 有一水平包力F作用在球B上，使A环与B球一起向右匀加速运动.已知细纯 与竖直方向的夹角8=45° , g为重力加速度.则下列说法正确的是（）BA.轻质纯对B球的拉力大于杆对 A环的支持力B. B球受到的水平包力大于 mgC.若水平细杆光滑,则加速度等于 gD.若水平细杆粗糙，则动摩擦因数小于 221 .如图所示，静止的小车板面上

15、的物块质量 m=8kg被一根水平方向上拉伸了 的弹簧拉住静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向左的方向对小车施以作用力，使小车运动的加速度由零逐渐增大到1m/s2,此后以1m/s2的加速度向左做匀加速直线运动.在此过程中（A.物块做匀加速直线运动的过程中不受摩擦力作用B.物块受到的摩擦力先减小后增大，最后保持不变C.某时刻物块受到的摩擦力为零D.某时刻弹簧对物块的作用力为零22 .如图（a）所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，质量为 M 车的上表面距地面的高度与车上表面长度相同.一质量为 m的铁块以水平初速 度vo滑到小车上，它们的速度随时间变化的图象如图（b）所示（t0是

16、滑块在车 上运动的时间），重力加速度为g.则下列判断正确的是（）A.铁块与小车的质量之比 m M=2 3B.铁块与小车表面的动摩擦因数以=+3酬口+ 、，7votoC.平板车上表面的长度为,D.物体落地时与车左端相距二，四.计算题(共7小题)23 .如图所示，长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱，在水平面 上向右做直线运动.当木箱的速度v(=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左 的恒力F=50N,并同时将一个质量 m=1kg的小球轻放在距木箱右端上的P点(小 3球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离 木箱落到地面.木箱与地面的动摩

17、擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取，求：(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；(2)小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移； (3)小球离开木箱时木箱的速度. r g , F I-，力一24 .避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成， 如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为9的斜面.一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m再过一段时间，货车停止.已知货车质量是货物质量的 4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为 0.4;货车

18、在制动坡床上运动受到的坡床阻 力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos 0 =1, sin 0 =0.1 , g=10m/S2.求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;(2)制动坡床的长度.25 .如图所示，不可伸长的.绷紧的轻绳两端各拴接一个质量均为 m的物体A. B (均可视为质点)，跨过光滑的轻质定滑轮，物体 B静止在倾角为8=30°的斜 面底端，B与斜面间的动摩擦因数为 呼平，物体A静止在水平传送带左端，A与传送带之间的动摩擦因数为=0.25. t=0时刻，给A. B同时提供等大的初速度v°=20m/s,使A水平向右.B沿

19、斜面向上运动.连接 A的轻纯水平.连接B 的轻绳与斜面平行，轻绳.传送带和斜面都足够长，取g=10m/s2.(1)若传送带以速度v=10m/s逆时针转动，求A物体开始运动时的加速度 ai的 大小；26 .有一条沿逆时针方向匀速传送的浅色传送带，其恒定速度 v=2m/s,传送带 与水平面的夹角8=37° ,传送带上下两端 AB间距离l=6m,如图所示，现有一 可视为质点的煤块以v=2m/s的初速度从AB的中点向上运动，煤块与传送带之 间的动摩擦因数 以=0.5,滑轮大小可忽略不计，求煤块最终在传送带上留下的 黑色痕迹的长度.已知 g 取 10m/s2, sin37 ° =0.

20、6, cos37° =0.8.27 . 一长木板在水平地面上运动，从木板经过 A点时开始计时，在t=1.0s时将 一相对于地面静止的小物块轻放到木板上，此后木板运动的v- t图线如图所示.己知木板质量为物块质量的 2倍，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦， 物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力 加速度的大小g=10m/S2,求：(1)物块与木板间的动摩擦因数 以1及木板与地面间的动摩擦因数 112；(2)木板离A点的最终距离；(3)木板的最小长度.v'(m ' s-1)28.如图1所示，质量分别为m=1kg和m=2kg的A B两物块并排

21、放在光滑水 平面上，中间夹一根轻弹簧且轻弹簧和 A物体相连.今对 A B分别施加大小随 时间变化的水平外力 Fi和F2,方向如图2所示.若F尸(10-2t) N, F2= (4- 2t) N,要求：第19页(共74页)(1)如果在力F的作用下，小物块与木板一起运动，求力(1) t=0时轻弹簧上的弹力为多大；(2)在同一坐标中画出两物块的加速度 ai和a2随时间t变化的图象；(3)计算A、B两物块分离后，再经过1s的各自速度大小.29 .如图所示，将小物体(可视为质点)置于桌面上的长木板上，木板厚度为0.2m.第一次用一水平力 F通过水平细线拉长木板，第二次用水平细线通过轻质定滑轮用钩码牵引长木

22、板，钩码质量为M.若长木板质量为 m=2kg,板长d=0.75m,小物块质量m=4kg,已知各接触面的动摩擦因数均为 尸0.1 ,最大静 摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2.两种情况长木板始终未脱离桌面.求：F的取值范围;(2)如果F=15N求小物体脱离长木板所用的时间.(3)如果用水平细线通过轻质定滑轮用两个钩码牵引长木板，每个钩码的质量M=1kg小物体能否与长木板发生相对滑动？如果能， 求当小物体滑落到桌面时, 小物体与长木板左端的距离；如果不能，请说明理由.五.解答题(共11小题)30.物体A的质量M=1kg静止在光滑水平面上的平板车 B的质量为m=0.5kg、 长L=1m某时刻A

23、以vo=4m/s向右的初速度滑上木板 B的上表面，在A滑上B 的同时，给B施加一个水平向右的拉力.忽略物体 A的大小，已知A与B之间 的动摩擦因数11 =0.2 ,取重力加速度g=10m/s2.试求：(1)若F=5N,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；(2)如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件. 丁口吓- :一31.某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s.比赛时.某同学将球置于球拍中心，以大小为 a的加速度从静止开始做匀加速直线运动， 当速度达到vo时，再以Vo做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在 球拍中心不动.比赛中，该同学在匀速直线运动阶段

24、保持球拍的倾角为9 o,如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动 方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m重力加速度为g.(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数 k;(2)求在加速跑阶段球拍倾角 9随速度v变化的关系式；(3)整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为 vo,而球拍的倾角比9o大了 B并保 持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不 从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求B应满足的条件.32 .如图，一质量为 m=1kg的木板静止在光滑水平地面上.开始时，木板右端 与墙相距L=0.08m；质量为m=1kg的小物块以初速度V0=

25、2m/s滑上木板左端.木 板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触.物块与木板之间的动摩擦因数为1 =0.1 .木板与墙的碰撞是完全弹性的.取g=10m/S2,求(1)从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时 问；(2)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离. r777777777777777777777777777777777733 .质量为M=2kg长为L=5m的薄木板，在水平向右的力F=10N乍用下，以v0=6m/s 的速度匀速运动.某时刻将质量为m=1kg的铁块(可看成质点)轻轻地放在木板的最右端，水平拉力F不变，木板与铁块的动摩擦因数为11=0.1 . (g=10

26、m/sM jF/34.如图所示，水平传送带 AB长l=1.3m,距离地面的高度h=0.20m,木块与地面之间的动摩擦因数 尸=0.20 .质量为M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s 的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定)，木块与传送带间的动摩擦因数11 =0.50 .当木块运动至最左端 A点时，此时一颗质量为m=20g勺子弓$以V0=300m/s 水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出速度 u=50m/s,以后每隔1.0s就有 一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g取 10m/s ,求：(1)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？(2)从第一颗子

27、弹射中木块后到木块最终离开传送带的过程中，木块和传送带间因摩擦产生的热量是多少？(3)如果在木块离开传送带时，地面上有另一相同木块立即从 C点以V1=1.0m/s 向左运动，为保证两木块相遇，地面木块应在距离B点正下方多远处开始运动？.)(1)木板与地面的动摩擦因数2(2)刚放上铁块后铁块的加速度 a、木板的加速度a2.(3)通过计算判断铁块是否会从木板上掉下去，若不掉下去计算木板从放上铁 块后到停止运动的总时间.m n35 .物体A的质量m=1kg,静止在光滑水平面上的木板 B的质量为m2=0.5kg、 长L=1m某时刻A以V0=4m/s的初速度滑上木板B的上表面，为使A不致于从B 上滑落，

28、在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力 F,若A与B之间的 动摩擦因数以=0.2,试求拉力F大小应满足的条件.(忽略物体A的大小，取重 力加速度g=10m/s2)An一列区.IF/77777777777777J777777777/777/36 .如图所示，质量 M=10kg上表面光滑的足够长的木板在 F=50N的水平拉力 作用下，以初速度V0=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块，它 们的质量均为m=1kg将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了 L=1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了 L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/

29、s2)试问：(1)第1块铁块放上后，木板运动了 L时，木板的速度多大？(2)最终木板上放有多少块铁块？(3)最后一块铁块与木板右端距离多远？口小, F37.如图所示，一质量M=50kg长L=3m的平板车静止在光滑的水平地面上，平 板车上表面距地面的高度h=1.8m. 一质量 m=10kg可视为质点的滑块，以v(=7.5m/s的初速度从左端滑上平板车，滑块与平板车间的动摩擦因数以=0.5,一2取 g=10m/s .(1)分别求出滑块在平板车上滑行时，滑块与平板车的加速度大小； (2)计算说明滑块能否从平板车的右端滑出.RL38.如图所示的传送皮带，其水平部分ab=2mbc=4mbc与水平面的夹角

30、a =37° ,小物体A与传送带的动摩擦因数以=0.25 ,皮带沿图示方向运动，速率为2m/s .若 把物体A轻轻放到a点处，它将被皮带送到c点，且物体A一直没有脱离皮带.求 物体A从a点被传送到c点所用的时间.（g=10m/s2）第20页（共74页）39. （1）图1是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 一.（填选项代号）A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C.加一电场，电场方向沿z轴负方向 D.加一电场，电场方向沿 y轴正方向（2

31、）某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下：a.安装好实验器材.b.接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2、十点所示.c.测量1、2、3、%计数点到0计数点的距离，分别记做：S1、&、&S6 d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.52 S Se.分别计算出S1、&、Sr-S6与对应时间的比值 一:工、"7:殳.一 x3 乂f.以芭为纵坐标、t为横坐标，标出5与对应时间t的坐标点，画出工

32、-1图线.ttt|0 1 2 3 4 5 6 7 8 P 10 11 12 13 14 15 16 17 IS 1920J 加 ll |小|岫| ll I ll，i ll llill lllill kill qIl 111 加 4ll ill k ll llill而 Ah iijiiikiliHliii MhiiilmhiiiLi ili JmnMiIu ik油pihi I'lhiiJ0234第22页(共74页)结合上述实验步骤，请你完成下列任务：实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和.（填选项代号）A.电压合适

33、的 50Hz交流电源B .电压可调的直流电源 C .刻度尺D.秒表 E .天平 F .重锤 将最小刻度为1mmi勺刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所 在的位置如图4所示，则S2=cm, S5=cm.该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出 工-t图线.t根据t图线判断，在打0计数点时，小车的速度V0=m/s；它在斜面上运动的加速度a=m/s2.40.如图，质量 m=20kg的物块（可视为质点），与质量M=30kg高h=0.8m、长 度L=4m的小车一起以V0向右匀速运动.现在A处固定一高h=0.8m、宽度不计

34、的 障碍物，当车撞到障碍物时被粘住不动，而货物继续在车上滑动，到 A处时即 做平抛运动，恰好与倾角为 53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动至 。点，已第18页（共74页）知货物与车间的动摩擦因数n =0.5 ,两平台的高度差 h' =2m (g=10m/s2,sin53 ° =0.8, cos53 =0.6)求：(1)货物平抛时的水平速度Vi；(2)车与货物共同速度的大小Vo；(3)当M停止运动开始到m运动至。点结束的时间.2017年05月06日牛顿运动定律难题组卷参考答案与试题解析一.选择题（共11小题）1. （2014?工苏）如图所示，A B两物块的质量分别为2

35、m和m静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为11 , B与地面间的动摩擦因数为 工小，最大2静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,现对A施加一水平拉力F,则（ ）A.当F<2pmg时，A、B都相对地面静止B.当Fq（img时，A的加速度为工pg 23C.当F>3mg时，A相对B滑动D.无论F为何值，B的加速度不会超过-g【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度， 通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力.然后通过整体法隔 离法逐项分析.【解答】解：A、设B对A的摩擦力为f 1, A对B的摩擦力为f 2,地面对B的摩 擦力为f3,由牛

36、顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值 均为2 N mg, f 3的最大值为 Q吟.故当0<F&QmM时，A B均保持静止； 继续增大F,在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故 A错 误；B、设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为 F',加速度为a',则对A,有F' 2mg=2m a,对A、B整体，有F'一畀 牌二3im，解得F' =3pmg,故当 Q 晦 <F< 3Nmg时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当 F>3mg 时，A相对于B滑动.当fC|1暝时，A B以共同的

37、加速度开始运动，将 A、B看作整体，由牛顿第二定律有F-l |jimM=3ma解得a二 上皂，故B、C正确.23D对B来说，其所受合力的最大值 F=2亚m（g-l|jim/工|lDg,即B的加速度不 22会超过工口小故D正确. i-t故选：BCD【点评】本题考查牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力.A. 30°2. （2015?折江校级模拟）如图所示，AB为光滑竖直杆，AC助构成直角的光滑 L形直轨道，C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械 能）.套在AB杆上的小球自A点静止释放，分别沿 AB轨道和AC

38、Bft道运动，如 果沿ACBft道运动的时间是沿 AB轨道运动时间的1.5倍，则BA与CA的夹角为B. 45° C. 530D. 60°【分析】以小球为研究对象，分别求出沿 AC和ABC运动的时间，注意两种运动情况的运动遵循的规律，特别是在 C点的速度即是上一段的末速度也是下一段的初速度，利用关系式和几何关系灵活求解.【解答】解：设AB的长度为2L,小球沿AB做自由落体运动，运动的时间t2满第48页（共74页）小球沿AC段运动时，a=gcosa ,且AC=2Lcosa ,所需的时间tAC满足;122LcosCL=-gcos 口 W解得：:匚 在C点小球的速度v=atAc,以

39、后沿BC做匀加速运动，具加速度为：a'=gsin a ,且 BC=2Lsin a故：2Lsin a =vtbc+t22 cb其中 tBC=1.5t 2- tAC=0.5t¥ g代入后解得：tan a =,即a =53°3故选：C【点评】本题的关键是能正确对 ABC进行受力和运动分析，把运动的时间正确表示；可视为多过程的运动分析，一定明确前后过程的衔接物理量.3. （2014/匕京）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有 趣和深入.例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛 出.对此现象分析正确的是（）A.手托物体向上运动的过程中，物体

40、始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度【分析】超重指的是物体加速度方向向上，失重指的是加速度方向下，但运动 方向不可确定.由牛顿第二定律列式分析即可.【解答】解：A、B物体向上先加速后减速，加速度先向上，后向下，根据牛顿运动定律可知 物体先处于超重状态，后处于失重状态，故 A错误.B错误；G D、重物和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬 间，物体向上运动，物体的加速度等于重力加速度，物体离开手前手要减速， 所以此瞬间手的加速度大于重力加速度， 并且方

41、向竖直向下，故C错误，D正确. 故选：D.【点评】超重和失重仅仅指的是一种现象，但物体本身的重力是不变的，这一 点必须明确.重物和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离.4. （2012?鼓楼区校级模拟）如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A,.车上有两个小滑块 B和C, A B C三者的质量分别是3m3 2m. m. B与车板之间的动摩擦因数为小，而C与车板之间的动摩擦因数为2仙.开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度V。相向滑行.已知滑块B、C最后都没有脱离平板车，则车的最终速度v车是（A.炉车二卜口 B 阵二卜口。阵二卜口D丫车二°B、C最后都没【分析】

42、把ABC#成一个系统，系统不受外力，动量守恒，滑块 有脱离平板车，说明最终三者速度相等，根据动量守恒定律即可求解.【解答】解：滑块R C最后都没有脱离平板车，说明最终三者速度相等，把ABC看成一个系统，系统不受外力，动量守恒，根据动量守恒定律得：2mv mvo= （3m+2m+mv解得v= 6 u故选B【点评】本题考查了动量守恒定律的直接应用，难度不大，属于基础题.5. （2011徐兴市校级模拟）如图所示，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置 于固定的、倾角为9的斜面上，滑块 A B的质量分别为M m, A与斜面间的 动摩擦因数为 g, B与A之间的动摩擦因数为 仙2.已知两滑块都从静止开始以

43、相同的加速度从斜面滑下，则滑块 B受到的摩擦力（）A.等于零B.方向沿斜面向上C.大小等于 nmgcosOD.大小等于（i2mgcos8【分析】先整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再以 B为研究对 象，根据牛顿第二定律求解 B所受的摩擦力.【解答】解：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：上、士+OH+d） gsin0 - , （M+m）geos 9/ .、力口速度 a=!=g （sin 0 - gcos 0 ）设A对B的摩擦力方向沿斜面向下，大小为f,则有mgsin 8+f=ma, 得至U f=ma-mgsin 0 =-以1mgcosO ,负号表示摩擦力方向沿 斜面向上.故选BC【

44、点评】本题是两个物体的连接体问题，要灵活选择研究对象，往往采用整体法和隔离法相结合的方法研究.6. （2011?怀宁县校级模拟）如图所示，三角体由两种材料拼接而成， BC界面平 行底面DE两侧面与水平面夹角分别为30°和60° .已知物块从A静止下滑.加 速至B匀速至D;若该物块静止从A沿另一侧面下滑，则有（）A.通过C点的速率等于通过B点的速率B. AB段的运动时间小于AC段的运动时间C.将加速至 C匀速至ED. 一直加速运动到E, ! AC段的加速度比CE段大【分析】先求出物体从倾角一定的斜面下滑的加速度的一般表达式，然后讨论影响加速度大小的各个因数对加速度的影响，再讨

45、论各段的运动情况.【解答】解：A、物体从倾角为9的斜面滑下，根据动能定理，有mghr n mgcosO ?-=m2 sin 9 2故物体通过C点的速率大于通过B点的速率，故A错误;B、物体从倾角为9的斜面滑下，根据牛顿第二定律，有mgsinmgcosO =ma解得a=gsin gcos 0 根据运动学公式，有由得到AC段的运动时间小于AB段的运动时间，故B错误；G D由式可知，物体将一直加速滑行到 E点，但AC段的加速度比CE段大, 故C错误，D正确； 故选D.【点评】本题关键是求出物体沿斜面下滑的加速度和速度的一般表达式，然后 再分析讨论.7. （2011渐课标）如图，在光滑水平面上有一质量

46、为m的足够长的木板，具上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相 等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt （k是常数），木板和木块加速 度的大小分别为ai和a2,下列反映ai和a2变化的图线中正确的是（）【分析】当F比较小时，两个物体相对静止，一起加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律得出加速度与时间的关系.当 F比较大时，m2相对于m运动, 两者加速度不同，根据牛顿第二定律分别对两个物体研究，得出加速度与时间的关系，再选择图象.【解答】解：当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二a=定律得:，a 0c t；当F比较大时，m相对于m运动，根

47、据牛顿第二定律得:对 m： ai=n、m、m者B一定，则 ai一定.叫对 m2： a2=' "m.=kt=jt pg, a2是 t 的线性函数，t 增大，a2m 2in 2 m 2增大.由于一上，则两木板相对滑动后 a2图象大于两者相对静止时图象的斜m + m 2 in £率.故A正确.故选：A【点评】本题首先要分两个相对静止和相对运动两种状态分析，其次采用整体法和隔离法研究得到加速度与时间的关系式，再选择图象，是经常采用的思路.8. （2007?工苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最

48、大静摩擦力 是pmg现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速 度运动，则轻纯对m的最大拉力为（）.L-.2 那 I I 2 您 | 二A.B.C.D. 3mg542【分析】要使四个物体一块做加速运动而不产生相对滑动，则两接触面上的摩 擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静 摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力 T.【解答】解：本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩 擦力都不能超过最大静摩擦力.设左侧两木块间的摩擦力为fi,右侧木块间摩擦力为f2；则有对左侧下面的大木块有：fi=2ma对左侧小木块有T-fi=ma对右侧小木块有f

49、2- T=ma对右侧大木块有F-f2=2ma（1）;联立可F=6ma（2）;四个物体加速度相同，由以上式子可知 f2一定大于fl；故f 2应达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为n mg所以应有f 2=m（g（3）,联立（1）、（2）、（3）解得t卫产.故选B.【点评】本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力； 再由整体法和隔离法求出拉力；同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力，很 多同学求成了 F.9. （2015?临潼区模拟）如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m a、c之间用轻质细绳连接.现用一水平包力 F作用在b上，三者开 始一起做匀

50、加速运动.运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加 速运动，且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确 的是（）a. b FA.无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小B.若木在a木板上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变C.若木在b木板上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D.若木在c木板上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大【分析】选择合适的研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律可得出物体受到的拉力的变化.【解答】解；A由整体法可知，只要橡皮泥粘在物体上，物体的质量均增大，则由牛顿运动定律可知，加速度都要减小，故 A正确；B、以c为研究对象，由牛顿第二定律可得

51、，FT=ma因加速度减小，所以拉力减 小，而对b物体有F-fab=ma可知，摩擦力fab应变大，故B错误；G若橡皮泥粘在b物体上，将ac视为整体，有fab=2ma所以摩擦力是变小的, 故C正确；D若橡皮泥粘在c物体上，将ab视为整体，F-FT=2ma加速度减小，所以拉 力Ft变大，对b有F fab=ma知fab增大；故D正确； 故选：ACD【点评】在研究连接体问题时，要注意灵活选择研究对象，做好受力分析，再 由牛顿运动定律即可分析各量的变化关系.10. （2015?玉山县校级模拟）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为 m的木块间用一不可

52、伸长的轻绳相 连，木块间的最大静摩擦力是 fm.现用平行于斜面的拉力 F拉其中一个质量为 2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力 F的最大值是A. f B,苍fm C. 3fm542D. fm【分析】要使四个物体一块做加速运动而不产生相对活动，则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出下面质量为m的物体先达到最大静摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力T.【解答】解：当下面2m的物体摩擦力达到最大时，拉力 F达到最大.将4个物体看做整体，由牛顿第二定律：F+6mgsin300 =6ma 将2个m及上面的2m看做整体：f m+4mgsin30=4ma由、解得：

53、F=2噩故选C.【点评】本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力;再由整体法和隔离法求出拉力.11. （2015春?石家庄校级期末）如图所示，三个质量不等的木块MK N、Q间用两根水平细线a、b相连，放在光滑水平面上.用水平向右的恒力F向右拉Q使它们共同向右运动.这时细线 a、b上的拉力大小分别为Ta、Tb.若在第2个 木块N上再放一个小木块P,仍用水平向右的恒力F拉Q使四个木块共同向右 运动（P、N间无相对滑动），这时细线a、b上的拉力大小分别为Ta'、TJ .下 列说法中正确的是（）N l-Tol7T77T777777777777777A. Ta< Ta&#

54、39;,Tb>Tb'B.Ta> Ta',Tb<Tb'C. Ta< Ta',Tb<Tb'D.Ta> Ta',Tb > Tb '【分析】先对整体受力分析，受重力、支持力、拉力，根据牛顿第二定律列式 求解加速度；然后再对 M受力分析，受重力、支持力、拉力，再根据牛顿第二 定律列式求解Ta；最后再对Q受力分析，受重力、支持力、拉力 F和b绳子的 拉力，根据牛顿第二定律列式求解 Tb；在第2个木块N上再放一个小木块P,相 当于N木块的重力变大，分析前面的表达式即可.【解答】解：先对整体受力分析，受重力、支持

55、力、拉力，根据牛顿第二定律，有：F= （nM+m+m） a 再对M受力分析，受重力、支持力、拉力，根据牛顿第二定律，有：Ta=mMa对Q受力分析，受重力、支持力、拉力 F和b绳子的拉力，根据牛顿第二定律， 有：F Tb=ma联立解得：.b叫i+叱当在第2个木块N上再放一个小木块P,相当于N木块的重力变大，故Ta减小,Tb增加；故选B.【点评】本题要灵活地选择研究对象，根据整体法求解加速度，根据隔离法求 解系统内力，求解出表达式讨论是关键.二.填空题（共3小题）12. （2016?$淀区校级学业考试）如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A上放着一个质量为m的物块C,木板

56、和物块均处于 静止状态.A B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为若用水平包力F向右拉动木板A,使之从C、B之间抽出来，已知重力加速度为 g,则拉力F 的大小应该满足的条件是F>2礼（m+M g .【分析】要使A能从G B之间抽出来，则，A要相对于B、C都滑动，所以AC 问，AB间都是滑动摩擦力，若 A的加速度比BC的加速度大，则能使之从 C、B 之间抽出来，根据牛顿第二定律列式即可求解【解答】解：要使A能从C、B之间抽出来，则A要相对于B、C者B滑动，所以 AC问，AB问都是滑动摩擦力对 A有：.："" 1对C有：a强二 c m对b受力分析有，受到水平向右的滑动摩擦力卜（M+m g,B与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，有 f= N （2M+m g因为i（M+m g< i（2M+m g,所以B没有运动，加速度为0所以当%>气时，能够拉出，则有：M2解得：F>2 （m+M g故答案为：F>2i （m+M g【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的