2020届高三物理二轮专题复习-牛顿运动定律专题

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页2020届高三物理二轮专题复习——牛顿运动定律专题一、单选题（本大题共7小题，共28分）如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在细绳被剪断的瞬间，A、B两小球的加速度分别为(    )A.都等于g2 B.0和(m1+m2)g2m2关于力，下列说法中正确的是(    )A.力可以只有受力物体而没有施力物体

B.重力施力物体是物体本身

C.静止水平面物体，物体受的支持力和物体对水平面压力，这两力是平衡二力

D.力是矢量，它既有大小又有方向放在光滑水平面上的物体受到三个平行于水平面的共点力作用而平衡，如图，已知和垂直，三个力中若去掉可产生2.5 m/S的加速度，若去掉可产生1.5 m/S的加速度．若去掉，则物体的加速度为(    )A.1.5 m/S B.2 m/S C.2.5 m/S D.4 m/S关于力与物体的运动状态之间的关系．以下说法中正确的是(    )A.牛顿第一运动定律说明了，只要运动状态发生变化的物体，必然受到外力的作用

B.在地面上滑行的物体只所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态

C.不受外力作用的物体，其运动状态不会发生变化，这是因为物体具有惯性．而惯性的大小与物体运动速度的大小有关

D.作用在物体上的力消失以后，物体运动的速度会不断减小粗糙绝缘的水平地面上，有两块竖直平行相对而立的金属板AB.板间地面上静止着带正电的物块，如图甲所示，当两金属板加图乙所示的交变电压时，设直到t1时刻物块才开始运动，(最大静摩擦力与动摩擦力可认为相等)，则(    )

A.在0−t1时间内，物块受到逐渐增大的摩擦力，方向水平向右

B.在t1−t3时间内，物块受到的摩擦力，先逐渐增大，后逐渐减小

C.t跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示，已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度g=10m/s2当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a的大小和人对吊板的压力F的大小分别为

(

)

A.a=1.0m/s2,F=260N B.a=1.0m/s2,F=330N下列说法中正确的是(

)A.物体速度为零时，它所受合外力一定为零

B.物体所受合外力为零时，它一定处于静止状态

C.物体处于匀速直线运动状态时，它所受的合外力可能是零，也可能不是零

D.物体所受合外力为零时，它可能做匀速直线运动，也可能是静止二、多选题（本大题共5小题，共20分）如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g=10m/s2)，则下列结论正确的是(    )A.物体的质量为2kg

B.弹簧的劲度系数为7.5N/cm

C.物体的加速度大小为5m/s2

如图在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起作无相对滑动的加速运动.小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是：A.μma B.ma C. D.F−Ma在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于静止状态．已知A、B两物体的质量分别为mA和mB，则下列说法正确的是(    )

A.A物体对地面的压力大小为mAg

B.A物体对地面的压力大小为(mA+mB)g

C.B物体对如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为2.0kg。现给小球一定的初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为va=5m/s，通过轨道最高点b处的速度为vb=1m/s，取g=10m/A.a处为拉力，大小为120N B.a处为拉力，大小为80N

C.b处为拉力，大小为24N D.b处为压力，大小为16N如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O.整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长量分别记为和，重力加速度大小为g.在剪断绳子的瞬间(

)

A.a1=3g

B.a1=0

C.三、填空题（本大题共2小题，共10分）失重产生条件：物体具有______的加速度．如图所示，在光滑水平地面上有两个木块A、B，质量分别为2m和m，在水平推力F作用下，两木块一起向右做匀加速运动，则它们的加速度大小为______，A、B间作用力FAB为______．四、实验题（本大题共1小题，共12分）(1)用游标为20分度(测量值可准确到0.05mm )的游标卡尺测量一小球的直径，测量结果如图甲所示．如用螺旋测微器测该小球的直径，测量结果如图乙所示．则用游标卡尺测得小球的直径为

mm，用螺旋测微器测得小球的直径为

mm．

(2)在一次课外探究活动中，某同学用图甲所示的装置测量放在水平光滑桌面上长金属板B与铁块A间的动摩擦因数．已知铁块A的质量m=1kg，金属板B的质量，用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，放大的弹簧秤示数如图所示．则A、B间的摩擦力f=

N，A、B间的动摩擦因数μ=

. (取g = 10m / s2)(3)该同学还设计将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，测量后的结果如图乙所示、图中几个连续的计数点的时间间隔为0 . 1 s，则金属板被拉动的加速度a =

m / s2，由此可知水平力F =

N五、计算题（本大题共3小题，共30分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ=30∘，其上A、B两点间的距离L=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动.现将一质量m=10kg

的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送之间的动摩擦因数μ=32，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：(取g=10m/s2)

(1)物体刚开始运动的加速度大小；

(2)物体从A到B运动的时间

质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0…2.0s内F与运动方向相反，2.0…4.0s内F与运动方向相同，物体的速度一时间图象如图所示，已知g取10m/s求：(1)物体在前4秒内的位移多少？(2)物体与水平面间的动摩擦数。

一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒与磁场垂直，磁感线方向垂直纸面向里，如图13所示，棒上套一个可在其上滑动的带负电的小环c，小环质量为m，电荷量为q，环与棒间无摩擦。让小环从静止滑下，下滑中某时刻环对棒的作用力恰好为零，则此时环的速度为多大？

答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】

该题考查瞬时加速度问题，要注意明确在剪断绳子的瞬间，绳子上的力立即减为0，而弹簧的弹力不发生改变，再结合牛顿第二定律进行分析求解即可。在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变，再分别对A、B两个小球运用牛顿第二定律，即可求得加速度。

【解答】

解：在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等．在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力．故A球的加速度为零；

在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力．所以根据牛顿第二定律得：

；故B正确，ACD错误．

故选B。

2.【答案】D

【解析】【分析】力是物体与物体之间的相互作用，有受力物体，也有施力物体，是矢量，有大小有方向，可用有向线段表示力；平衡时合力为零。解题的关键是应用力的性质、特点和力平衡条件的应用。【解答】A.力是物体间的相互作用，有施力物体，也有受力物体，故A错误；

B.地球上物体的重力的施力物体是地球；故B错误；C.静止水平面物体，物体受的支持力和物体对水平面压力，这两力是作用力与反作用力，故C错误；

D.力是矢量，有大小有方向，可用有向线段表示，故D正确。故选D。

3.【答案】B

【解析】【分析】根据牛顿第二定律F=ma可知物体的加速度a与物体所受的合外力F成正比，利用这个正比关系即可求出三者之间的关系。解决此题的关键是理解牛顿第二定律的公式及意义，运用加速度a与物体所受的合外力F成正比关系即可求解。【解答】设去掉F1时的加速度为a1，去掉F2时的加速度为a2，去掉F3时的加速度为根据牛顿第二定律F=ma可知物体的加速度a与物体所受的合外力F成正比

则有：a带入数值可得：a3=2m/s

故选

4.【答案】A

【解析】【分析】

物体所受的合力为0时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态；只要合外力不为0，物体的运动状态就会发生变化；合外力不为0时，速度可以为0；物体所受的合力不变且不为0，物体的运动状态一定发生变化．

牛顿第一定律描述了力和运动间的定性关系，这是整体动力学的基础，要注意认真体会，并与生活中的认识相区分，作到能正确理解．

【解答】

A.力是改变物体运动状态的原因，运动状态发生改变，则物体一定受到外力的作用，故A正确；

B.物体之所以停下来是因受到了地面的摩擦力，故B错误；

C.不受外力则物体不会发生改变，这不是因为惯性；而惯性也只与物体的质量有关，故C错误；

D.作用在物体上的力消失后，物体将保持原来的运动状态不变，不会停下来，故D错误；

故选：A．

5.【答案】C

【解析】解：

A、在0−t1时间内，物块处于静止状态，电场强度方向水平向右，物块所受的电场力水平向右，根据平衡条件得：摩擦力大小f=qE，而E=UABd，得f=qUABd，UAB增大，f随之增大，并且由平衡条件知，f的方向水平向左，故A错误。

B、在t1−t3时间内，物体向右运动，受到的是滑动摩擦力，物块对地面的压力不变，根据公式f=μN知，摩擦力不变，故B错误。

C、D据题意：最大静摩擦力与滑动摩擦力可认为相等，在t1时刻物块所受的静摩擦力达到最大，并恰好等于此时的电场力。

在t1−t3时间内，电场力一直大于摩擦力，物体一直向右加速运动；在t3−t4时间内，电场力小于滑动摩擦力，物块向右做减速运动，所以t3时刻物块的速度最大，故C【解析】【分析】

本题考查牛顿第二定律的应用，在解题时要注意整体法与隔离法的应用，灵活选取研究对象进行列式求解。

将人与吊板当成一个整体，对整体进行受力分析，由牛顿第二定律可求得整体的加速度；再以人为研究对象，由牛顿第二定律可求得吊板对人的支持力，再由牛顿第三定律可求得人对吊板的压力。

【解答】

以整体为研究对象，整体受重力、两根绳子的拉力(T)；由牛顿第二定律可知：整体的加速度a=2T−(M+m)g(M+m)=2×440−80080m/s2=1m/s2；

以人为研究对象，设人受吊板的支持力为F，由牛顿第二定律可知：故选B。

7.【答案】D

【解析】【分析】本题所考察的知识点是运动状态与所受的合外力之间的关系，根据牛顿第二定律F=ma可知物体的加速度a与物体所受的合外力F成正比，加速度的方向与合外力的方向相同，但是与速度无关。只要掌握了物体的运动状态与合外力之间的关系，此类问题便可迎刃而解，基础题目。【解答】A.当物体所受的合力不变，做减速运动并反向加速的过程中，速度为零时，所受的合力不为零，故A错误；

B.当物体所受的合外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，故B错误；

C.物体处于匀速直线运动状态时，它所受的合外力一定为零，故C错误；

D.当物体所受的合外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，故D正确。

故选D。

8.【答案】AC

【解析】解：A、开始，物体静止在弹簧上面，弹簧弹力与重力平衡，施加F后即为合力，所以有10N=ma①，此后物体匀加速上升，弹力逐渐变小，当弹簧恢复原长后，物块和弹簧分离，合力为30N−mg=ma②，联立①②两式，整理得物体重力：mg=20N，质量m=2Kg，故A正确；

B、由图可知，从初始弹簧弹力等于重力到弹簧恢复原长，位移为4cm，即弹力等于重力时，弹簧形变量为△X=4cm，劲度系数k=mg△x=2×100.04=500N/m=5N/cm，故B错误；

C、当弹簧恢复原长后，物块和弹簧分离，合力为30N−mg=ma，又已求得m=2Kg，则a=30−202m/s2=5m/s2，故C正确；

D、因为力F随弹簧形变量在不断变化，由图象分析可知物体与弹簧分离时弹簧恢复原长，故D错误．

故选：AC．

由图示图象可知：开始，物体静止在弹簧上面，弹簧弹力与重力平衡，施加【解析】【分析】以系统为对象，根据相对静止系统加速度相等求得系统加速度；以木块为对象，根据牛顿第二定律求得摩擦力。本题的关键是认识木块受到的摩擦力为静摩擦力及其求解静摩擦力的大小。【解答】A.小车与木块相对静止，木块受到的摩擦力为静摩擦力，故A错误；BCD.以系统为对象，根据牛顿第二定律：系统加速度a=Fm+M；以木块为对象，根据牛顿第二定定律：f=ma；以小车为对象，根据牛顿第二定律：F−f=Ma；联立解得故选BCD。

10.【答案】BC

【解析】解：C、对B物体受力如右上图，根据合力等于0，运用合成法得：

墙壁对B的弹力：N1=mBgtanα；

A对B的弹力：N2=mBgcosα>mBg；

结合牛顿第三定律，B物体对A物体的压力大于mBg；故C正确；

A、B、D、对整体分析得，如右下图，地面的支持力N3=(mA+mB)g，摩擦力f=N1=【解析】解：A、在最低点，杆子一定表现为拉力，有F−mg=mva2r，

则F=mg+mva2r=20+2×520.5=120N.小球对杆子的作用力方向向下为拉力。故A正确，B错误；

C、在最高点，有mg+F=mvb2r，则F=mvb2r【解析】【分析】

对细线剪短前后的a、b、c物体分别受力分析，然后根据牛顿第二定律求解加速度与弹簧的伸长量。

考查了牛顿第二定律的瞬时性的应用，重点区分绳和弹簧弹力的特点，注意加速度与受力的瞬时对应关系。

【解答】

AB.绳断前，对a、b、c分别受力分析如图，

根据平衡条件，有：

对a：F2=F1+mg

对b：F1=F+mg

对c：F=mg

所以：F1=2mg

对bc，弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程，绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零。

当绳断后，b与c受力不变，仍然平衡；

对a，绳断后合力为F合=F1+mg=3mg=ma1，a1=3g方向竖直向下；故A正确，B错误。

CD.当绳断后，b与c受力不变，则F1=kΔl1，Δl【解析】解：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．

所以失重产生条件：物体具有向下的加速度．

故答案为：向下．

当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．

解决本题的关键知道超失重的运动学特征，通过加速度的方向可以判断物体处于超重还是失重．

14.【答案】F3m；F【解析】解：整体根据牛顿第二定律得：a=F3m；

再对B根据牛顿第二定律可得：FAB=ma=F3．

故答案为：F3m；F3．

先以两个物体整体为研究对象，由牛顿第二定律求出加速度，再隔离B研究，求出物体AB间的作用力大小．

本题是连接体问题，要有灵活选择研究对象的能力，往往用整体法求加速度，而求内力时必须用隔离法．

(2)2.50；0.25；(3)2.00；3.50

【解析】本题考查了刻度尺、游标卡尺的使用、螺旋测微器的使用、探究影响摩擦力的大小的因素的实验。(1)游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×6=0.30mm，两者相加最终读数为10.30mm=1.030cm；

螺旋测微器的固定刻度读数为10mm，可动刻度读数为0.01×30.1=0.301mm，两者相加读数为10.301mm=1.0301cm；(2)由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，示数为2.50N，A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数，F滑动摩擦力：Ff=(3)由匀变速运动的推论：△x=aT可得加速度：，对B，由牛顿第二定律得：F−F解得：F=F

16.【答案