《相互作用与牛顿运动定律》专题训练

1、- -相互作用与牛顿运动定律测试题一、选择题（本题共12个小题,每小题4分,共48分,每小题至少有一个选项正确,请将正确选项前的字母填在题后的括号内）1.（2011浙江高考如图21所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，列说法正确的是（甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利冰面可看成光滑，则下2.（2011海南高考如图21,粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度匀速下滑，斜劈保

2、持静止，则地面对斜劈的摩擦力（等于零不为零，方向向右不为零，方向向左.不为零，较大时方向向左，较小时方向向右.如图21所示，足够长的传送带与水平面夹角为e,以速度在传送带的上端轻轻放置一个质量为的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数a,则下列选项中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（JR.（211山东高考如图2T9所示，将两相同的木块：、置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时a、两细绳均有拉力，所受摩擦力w,所受摩擦力均静止，弹簧处于伸长状态，=0,现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（大小不变方向改变仍然为零方向向右.如图1,轻杆端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，

3、iQ.谢卜?T7777777777777777777777777r端用水平绳结在墙处并吊重物，在水平向右的力缓缓拉起重物的过程中，杆所受压力的变化情况是（的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（）.，丫.02时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左.0时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用.（2011新课标全国卷）如图，在光滑水平面上有一质量为1的足够长的木板，其上叠放一质量为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1

4、和a2。下列反映的a2变化的图线中正确的是（）10.如图7所示，轻弹簧上端与一质量为口的木块兑相连,，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块L2的加速度大小分别为a。重力加速度大小为g。则有（）a.1=0a=g2B.aa.1=0a=g2B.a=g1a=g2c.1=0mM口2=亍口D.a=g1mM了丁口11.如图9所示，质量为1的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为上的箱子相连，箱子底板上放一质量为m2的物体口。已知口叫，不计定滑轮的质量和摩擦，不计空气阻力，在箱子加速下落的过程中，下列关系式中正确的是（）A

5、.物体A的加速度大小为M+m在箱子加速下落的过程中，下列关系式中正确的是（）A.物体A的加速度大小为M+m-T1B.物体A的加速度大小为M+1gTJ1口.物体c对箱子的压力大小为m+mm+M12D.物体C对箱子的压力大小为（M+m-m）g21静止在光滑水平面上的木的初速度滑上羲城上静止在光滑水平面上的木的初速度滑上羲城上12.（2011济南模拟）如图10所示，物体A的质量口=1kg,板B的质量为m2=0.5kg、长L=1m,某时刻a以v0=4m/s表面，为使A不至于从B上滑落，在A滑上B的同时，给口施加一个水平向右的拉力F,若A与B之间的动摩擦因数四=0.2,忽略物体A的大小，则拉力F应满足的

6、条件为（）A.0WFW3NB.0WFW5NC.1NWFW3ND.1NWFW5NEF、实验题(15分)13在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用下图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出If(1)当M与m(1)当M与m的大小关系满足盘中砝码的重力.(2)一组同学在做加速度与质量才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及a实验时，保持盘及盘中砝码的质量定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，定出加速度a小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，定出加速度a与质量M的关系，应该作a与(3)如图(a)为甲同

7、学根据测量数据作出的采用图象法处理数据.为了比较容易地确的图象aF图线，说明实验存在的问题是一(4)乙、丙同学用同一装置做实验.画出了各自得到的ab图线如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？步骤，有数值计算的.计算题本题共注明单位)小题,共3分解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的.计算题本题共注明单位)小题,共3分解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算41分如图所示，劲度系数为的轻弹簧，一端固定在一块与水平面夹角为30的粗糙长木板上，另一端连接一个质量为的滑块A滑块与木板的最大静摩擦力为。设滑块与木板的最大静摩擦力与其滑动摩擦力大小相等，且如)果保持滑

8、块在木板上静止不动，弹簧的最小形变量为多大？若在滑块上再固定一个同样的滑块，两滑块构成的整体沿木板向下运动，当弹簧的形变量仍为(1中)所求的最小值时，其加速度为多大？分2）某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角a=60,使飞行器恰沿与水平方向成3=30角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间后，将动力的方向沿逆时针旋转60同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计。求：）时刻飞行器的速率；整）个过程中飞行器离地的最大高度。带在电动机的带6（1分5）如图12所示，绷紧的传送带与水平面的夹角3=30，带在电动机的带动下，

9、始终保持=的速率运行。现把一质量为=0的工件（可视为质点轻0，轻放在皮带的底端，经时间，工件被传送到=的高处，取6=0。求:工）件与皮带间的动摩擦因数；工）件相对传送带运动的位移。7杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量不计的长直竹杆，设竹杆始终保持竖直。质量为30的演员可视为质点自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底端时速度正好是零。已知竹杆底部与下面顶杆人肩部有一传感器，传感器显示顶杆人肩部所受压力的情况如图20所示，取0，求：（1杆）上的人在下滑过程中的最大速度；（2竹）杆的长度。2012届高考物理二轮相互作用与牛顿运动定律专题训练(L飞堂船献(.(2011浙江高考如图21所示，甲、乙两人

10、在冰面“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，选项错；因为甲和乙的力作用在同一个物体上，故选项错。根据动量守恒定律有11=22，若甲的质量比较大，甲的位移较小，乙先过界，选项正确；“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关，与收绳速度无

11、关，选项错误。图2答案：图22.(2011海南高考如图21,粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力().等于零B不为零，方向向右c不为零，方向向左D不为零，。较大时方向向左，。较小时方向向右解析：以斜劈和物块整体为研究对象，整个系统处于平衡状态，合外力为零。所以地面对斜劈没有水平方向的摩擦力的作用。故正确。答案：3如图21所示，足够长的传送带与水平面夹角为e，以速度0比逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为的小木块，小木块口/（“与传送带间的动摩擦因数en则下列选项中能客观地反映小木块的Z/速度随时间变化关系的是（1，图21

12、解析：小物块放上之后，；受沿传送带向下的重力分力和滑动摩擦力作用，可能一直做匀加速运动到达底端，选项正确；也可能到达底端之前，速度等于,此后滑动摩擦力的方向变为沿传送带向上，由于e,即epe,所以物块还将继续做加速运动，只是加速度变小，选项正确。答案：.（2011山东高考如图21所示，将两相同的木块、置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时、；一不飒丽；均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，所受摩擦力w0,所受吊还鼠1摩擦力=0,现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（A大小不变B方向改变C仍然为零D方向向右解析：右侧细绳剪断的瞬间，弹簧弹力来不及发生变化，故的受力情况不

13、变，左侧绳的拉力、静摩擦力大小方向均不变，正确，错。而在剪断绳的瞬间右侧绳的拉力立即消失，静摩擦力向右，错，正确。答案：5杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量不计的长直竹杆，设竹杆始终保持竖直。质量为0的演员（可视为质点自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底端时速度正好是零。已知竹杆底部与下面顶杆人肩部有一传感器,传感器显示顶杆人肩部所受压力的情况如图一所示，取，求：图一（1杆）上的人在下滑过程中的最大速度；（2竹）杆的长度。解析：以杆上的人为研究对象，根据题图所示，演员处于失重状态，其TOC o 1-5 h z受到竖直向上的摩擦力的大小为0则=,方向竖直向下1，末速度最大：=。，11：演员处

14、于超重状态。此时杆上的人受竖直向上的摩擦力的大小为,加速度方向竖直向上内人的位移即竹杆的长度应为:答案：请将正确选项前的字母填在题后的括号内）.如图，轻杆端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，端/用水平绳结在墙处并吊一重物，在水平向右的力缓缓拉起彳重物的过程中，杆所受压力的变化情况是变大变小先变小再变大不变解析：在水平向右的力效代替，对点研究，杆缓缓拉起重物的过程中，绳的张力可对点的支持力在竖直方向的分力始终等杆对点的支持力不变，答案：请将正确选项前的字母填在题后的括号内）.如图，轻杆端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，端/用水平绳结在墙处并吊一重物，在水平向右的力缓缓拉起彳重物的过程中，杆所受压力的变

15、化情况是变大变小先变小再变大不变解析：在水平向右的力效代替，对点研究，杆缓缓拉起重物的过程中，绳的张力可对点的支持力在竖直方向的分力始终等杆对点的支持力不变，即杆所受压力的变化不变。8的重力，因此与答案：.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力的作用，的大小与时间2。由此两图的关系和物块速度与时间的关系如图2所示。取重力加速度=10线可以求得物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数2。由此两图=1,=02=1F/N=1,=02=1=0,=02解析：02内物体不动，拉力=2时匀速运动，说明滑动摩擦力为2,拉力=时物体做加速度为22的匀加速运动，则求得质量为0，由匀速运动时的拉力=2可以求得

16、=0(0答案：(0.（2011北京高考）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力的大小随时间变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为AgB2g解析：从图像可知，当人最后不动时，绳上的拉力为-0,即=-0,最大拉力为-0,因此最大加速度为-0=-=,=2g项正确。答案：4（2011福建高考）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率1运行。初速度大小为2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动

17、的一图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知21，则（）A时刻，小物块离处的距离达到最大32B2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大c02时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：小物块对地速度为零时，即1时刻，向左离开处最远。2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大。02时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变。2时刻以后相对传送带静止，故不再受摩擦力作用。正确。答案：.(2011新课标全国卷如图，在光滑水平面上有一质量为厂1的足够长的木板，其上叠放一质量为2

18、的木块。假定木块和木板吐二f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牌漱露藏5J殴袋浮增大的水平力=(是常数，木板和木块加速度的大小分别为1和2。下列反映1的2变化的图线中正确的是(1i1i。图6!仃解析：本题中开始阶段两物体一起做加速运动，有=(1+02a即=pm两12物体加速度相同且与时间成正比。当两物体间的摩擦力达到2后两者发生相对滑动。pf对2有一=2,在相对滑动之前逐渐增大，相对滑动后=P2不再变化，2=,2故其图像斜率增大；而对1,在发生相对滑动后，有2=11,故1=J为定值。1故选项正确。答案：.如图7所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的

19、木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别DDDDDDA.11=0,12=口四口口口b.a1=g木块1、2的加速度大小分别DDDDDDA.11=0,12=口四口口口b.a1=g,12=1口C.11=0mM丁口叩口口d.a=g1mM口好水平，则重物和钩码的质量比为（图好水平，则重物和钩码的质量比为（图8解析：木板未抽出时，木块1受重力和弹簧弹力两个力并且处于平衡状态，弹簧弹力大小等于木块1的重力，FN=mg；木块2受重力、弹簧向下的压力和木板的支持力作用，由平衡条件可知，木板对木块2的支持力等于两木块的总重

20、力。撤去木板瞬间，弹簧形变量不变，故产生的弹力不变，因此木块1所受重力和弹簧弹力均不变，故木块1仍处于平衡状态，即加速度a1=0,B、D项错；而木块2不再受木板支持力作用，只受重力和弹簧弹力作用，计四=%解得了小g,C项正确。口答案：加.（2011海南高考）如图8,墙上有两个钉子口和b,它们的连线与水平方向的夹角为45,两者的高度差为1。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于1点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距1端2得口点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正A.5DDD口口口B.2口叩亨田口口口D.；2口解析：挂上钩码平衡后，bC绳与竖直方向成a的角度

21、。绳圈受力如图所示，COSa=,又*=COSa。联立以上两式解得：、=12图所示，COSa=%；52故C正确。答案：C8.如图9所示，质量为%；52故C正确。答案：C8.如图9所示，质量为m1的物体口经跨过定滑轮的轻绳与质量为M的箱子口相连，箱子底板上放一质量为m2的物体口。已知口11口，不计定滑轮的质量和摩擦，不计空气阻力，在箱子加速下落的过程中，下列关系式中正确的是()A物体A的加速度大小为M+m-T1B物体A的加速度大小为一C.物体c对箱子的压力大小为m+mm+M12D.物体C对箱子的压力大小为(M+mm)g21解析：由牛顿运动定律得(M+m+m)a=Mg+mgmg,a-CgU，a、1项

22、错1221M+m+m12误；设箱子对口的支持力为FN,则m2gFN=m2a,FN=*+r，则物体c对箱子的压力12F=F=n，C项正确，D项错误。NNM+m+m12答案：C9.(2011济南模拟)如图10所示，物体A的质量m1=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v=4m/s的初协速度滑上木板B的上表面，为使A不至于从B上滑落，在A滑上B的同LB_7/W/Z/Z77/；时，给B施加一个水平向右的拉力口，若1与B之间的动摩擦因数=0.2，图10忽略物体A的大小，则拉力F应满足的条件为()A.0WFW3NB.0WFW5NC.1NWFW3ND.1NWFW

23、5N解析：物体口滑上木板B以后，做匀减速运动，加速度1=%=，木板B做匀1加速运动，设加速度为a2，由牛顿第二定律，有F+fjm1g=m2a2,口不从b的右端滑落的v2v2v2临界条件是到达的右端时，、具有共同的速度t由位置关系，有T=一十12vvvv2v2L运动时间相等，有T-=一,联立解得=g=T-一一1,代12入数值，得=1N。若1N,则滑到的右端时，速度仍大于的速度，于是将从上滑落，所以必须大于等于1N。当较大时，在到达的右端之前，就与具有相同的速度，之后，必须相对静止，才能不会从的左端滑落。当相对静止时，由牛顿第二定律得，对、的整体，设最大加速度为，对有1=1,对整体有=+,联立解得=3N,若大于3N,就会相对向左滑下。故若使不至于12从上滑落，力应满足的条件是1NWW3N。答案：、计算题（本题共3个小题，共37分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位10.10分如图11所示，劲度系数为的轻弹簧，一端固定在一块与水平面夹角为30的粗糙长木板上，另一端连接一个质量为的滑块，滑块与木板的最大静摩擦力为。设滑块与木板的最大静摩擦力与其滑动摩擦力大小相等，