清单03牛顿定律及其应用-2023-2024学年高一物理上学期期末考点大串讲(人教版2019)_第1页
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文档简介

清单03牛顿定律及其应用牛顿第一定律和惯性1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。(1)揭示了物体的惯性:不受力的作用时,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。(2)揭示了力的作用对运动的影响:力是改变物体运动状态的原因。2.对惯性的理解(1)保持“原状”:物体在不受力或所受合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。(2)反抗改变:物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大,物体的运动状态越难以被改变。(3)惯性的量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,与物体的速度和受力情况无关。二、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。2.表达式:F=ma,F是物体所受的合力。3.对表达式F=ma的理解:(1)单位统一:表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位。(2)F的含义:指的是物体所受的合力。(3)“=”的含义:不仅表示左右两边数值相等,也表示方向相同,即物体加速度的方向与它所受合力的方向相同。4.牛顿第二定律的五个性质(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因(2)矢量性:F=ma是一个矢量式,应用时应先规定正方向。(3)瞬时性:合力与加速度具有瞬时对应关系。(4)同一性:合力与加速度对应同一研究对象。(5)独立性:作用于物体上的每一个力各自产生加速度,F1=ma1,F2=ma2…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和,合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,如Fx=max,Fy=may。5.加速度两种表达式的比较大小与v、∆v大小无关,由∆v/∆t决定与F合成正比,与m成反比方向与∆v方向一致与F合方向一致6.牛顿第一定理和牛顿第二定律的比较(1)牛顿第一定律指出了力是产生加速度的原因,指出一切物体都有惯性,牛顿第一定理不是一个实验定律。(2)牛顿第二定律指出了描述物体惯性的物理量是质量的含义,即在确定的作用力下,决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。牛顿第二定律是一个实验定律。(3)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的一种特例。三、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。2.作用力与反作用力的特点(1)三同:①同大小;②同变化;③同性质(2)三异:①方向不同;②受力物体不同;③产生的效果不同(3)二无关:①与相互作用的物体运动状态无关;②与是否和其他物体相互作用无关;3.作用力和反作用力与一对平衡力的区别名称项目作用力与反作用力一对平衡力作用对象两个相互作用的不同物体同一个物体作用时间一定同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失力的性质一定相同不一定相同作用效果不可抵消可相互抵消四、国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K发光强度I,(Iv)坎[德拉]cd物质的量n,(ν)摩[尔]mol五、超重与失重1.判断超重和失重现象的三个角度(1)从受力的角度判断:当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态;等于零时处于完全失重状态。(2)从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度时处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。(3)从速度变化角度判断:物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重。2.对超重和失重问题的三点提醒(1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关,只取决于加速度的方向。(2)并非物体在竖直方向上运动时,才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量,物体就处于超重状态;同理,只要加速度具有竖直向下的分量,物体就处于失重状态。(3)发生超重或者失重时,物体的实际重力并没有发生变化,变化的只是物体的视重。六、动力学两类基本问题1.解决动力学两类问题的两个关键点(1)把握“两个分析”“一个桥梁”(2)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂,可画位置示意图确定位移之间的联系。2.两类动力学问题的解题步骤七、动力学动态分析模型球+竖置弹簧模型球+水平弹簧模型球+斜弹簧模型蹦极跳模型实例规律①A点接触弹簧,弹簧处于原长状态,球的加速度a=g,方向竖直向下;②B点mg=F=kx,球受合外力为零,速度最大;③C点为A点对称位置,球的加速度a=g,方向竖直向上;④D点为最低点,速度为零,加速度a>g,方向竖直向上。①设定条件:水平面粗糙,物块与弹簧拴在一起;向左压缩弹簧最大松手;②当kx=μmg时,速度最大,所在位置为O点的左侧。①设定条件:斜面光滑;②B点接触弹簧,弹簧处于原长状态,球的加速度a=gsinθ,方向沿斜面向下;③当mg=F=mgsinθ时,球受合外力为零,速度最大;④压缩至最低点,速度为零,加速度a>gsinθ,方向斜面向上。规律类似于“球+竖置弹簧模型”八、动力学图像常见图像v­t图像、a­t图像、F­t图像、F­a图像三种类型(1)已知物体受到的力随时间变化的图线,求解物体的运动情况。(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线,求解物体的受力情况。(3)由已知条件确定某物理量的变化图像。解题策略(1)问题实质是力与运动的关系,要注意区分是哪一种动力学图像。(2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式,进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断。破题关键(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点。(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等。(3)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图像中反馈出来的有用信息,这些信息往往是解题的突破口或关键点。九、处理动力学中的连接体问题的方法1.整体法的选取原则及解题步骤(1)当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时,一般采用整体法。(2)运用整体法解题的基本步骤:2.隔离法的选取原则及解题步骤(1)当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时,一般采用隔离法。(2)运用隔离法解题的基本步骤:第一步:明确研究对象或过程、状态。第二步:将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来。第三步:画出某状态下的受力图或运动过程示意图。第四步:选用适当的物理规律列方程求解。十、动力学中的临界极值问题1.“四种”典型临界条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是弹力FN=0。(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值。(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛与拉紧的临界条件是FT=0。(4)速度达到最值的临界条件:加速度为0。2.“两种”典型分析方法临界法分析题目中的物理过程,明确临界状态,直接从临界状态和相应的临界条件入手,求出临界值。解析法明确题目中的变量,求解变量间的数学表达式,根据数学表达式分析临界值。十一、传送带模型1.水平传送带模型三种常见情景常见情景物体的vt图像条件:条件:条件:v0=v条件:v0<v①;②条件:v0>v①;②条件:条件:;v0>v条件:;v0<v2.水平传送带模型方法突破(1)水平传送带又分为两种情况:物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。(2)在匀速运动的水平传送带上,只要物体和传送带不共速,物体就会在滑动摩擦力的作用下,朝着和传送带共速的方向变速,直到共速,滑动摩擦力消失,与传送带一起匀速运动,或由于传送带不是足够长,在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。(3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况:①若二者同向,则Δs=|s传-s物|;②若二者反向,则Δs=|s传|+|s物|。3.倾斜传送带模型两种常见情景常见情景vt图像条件:;μ>tanθ加速度:a=g(μcosθsinθ)条件:;μ>tanθ加速度:a=g(μcosθsinθ)条件:;μ>tanθ加速度:a=g(μcosθ+sinθ)条件:;μ>tanθ加速度:a=g(μcosθ+sinθ)条件:;μ<tanθ加速度:a=g(μcosθ+sinθ)a'=g(sinθμcosθ)4.倾斜传送带问题分析(1)物体沿倾角为θ的传送带传送时,可以分为两类:物体由底端向上运动,或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsinθ与μmgcosθ的大小和方向的关系,进一步判断物体所受合力与速度方向的关系,确定物体运动情况。当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变。(2)痕迹问题:共速前,x传>x物,痕迹Δx1=x传x物,共速后,x物>x传,痕迹Δx2=x物x传,总痕迹取二者中大的那一段。十二、滑块—木块模型的解题策略运动状态板块速度不相等板块速度相等瞬间板块共速运动处理方法隔离法假设法整体法具体步骤对滑块和木板进行隔离分析,弄清每个物体的受体情况与运动过程假设两物体间无相对滑动,先用整体法算出一起运动的加速度,再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff;比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系,若Ff>Ffm,则发生相对滑动将滑块和木板看成一个整体,对整体进行受力分析和运动过程分析临界条件①两者速度达到相等的瞬间,摩擦力可能发生突变②当木板的长度一定时,滑块可能从木板滑下,恰好滑到木板的边缘,二者共速是滑块滑离木板的临界条件相关知识运动学公式、牛顿运动定律等十三、实验:探究加速度与力、质量的关系1.实验方法:控制变量法2.实验思路:本实验有三个需要测量的量:物体的质量M、物体所受的作用力F和物体的加速度a。测出它们的值,分析数据,得出结论。(1)质量M:用天平测量。(2)测量物体的加速度a方案一:利用打点计时器打出的纸带测量小车的加速度a。“逐差法”求解加速度:Δx=aT2,xm-xn=(m-n)aT2(m>n)方案二:让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动,在相等的时间内,由x=eq\f(1,2)at2知eq\f(x1,x2)=eq\f(a1,a2),把测量加速度转换成测量位移。(3)测物体受到的拉力F方案一:用阻力补偿法补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,小车所受的拉力近似等于槽码的总重力。阻力补偿后,绳的拉力F为小车所受合外力,绳的拉力F=mg须满足m≪M的条件,其中m为槽码质量,M为小车质量。方案二:用传感器或弹簧测力计测拉力3.实验结论:(1)加速度和力的关系:以加速度a为纵坐标,以外力F为横坐标,作出a-F关系图像,如图所示:(2)加速度和质量的关系以加速度a为纵坐标,以小车及砝码的总质量M或eq\f(1,M)为横坐标作出a-M或a-eq\f(1,M)关系图像,如图所示:(3)实验结论①保持物体质量不变时,物体的加速度a与所受合外力F成正比。②在力F不变时,物体的加速度a与质量M成反比。1.春秋时期齐国人的著作《考工记辀人篇》中有“劝登马力,马力既竭,辀(zhou)犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,这一现象说明了车具有惯性,下列关于惯性的说法正确的是(

)A.马对车的力越大,车的惯性越大B.车的速度越大,惯性越大C.车的质量越大,惯性越大D.车停止后,车就没有了惯性【答案】C【详解】质量是惯性的唯一量度,惯性的大小决定于物体自身质量,与其它因素没有关系。故ABD错误;C正确。故选C。2.有部分“00后”司机喜欢将汽车装饰成如图,在车顶上装一朵仙人球,该图可以简化为固定在小车上的斜杆与水平方向的夹角为θ,在斜杆顶端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是(

)A.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直于杆向上B.小车向右匀速运动时,则F=mg,方向竖直向上C.小车向右匀加速运动时,方向一定沿杆子向右上方D.小车向右匀加速运动时,一定有F>mg,方向竖直向上【答案】B【详解】AB.小球静止不动时,受力平衡,必受重力和向上的弹力,即弹力为F=mg竖直向上,故A错误,B正确;CD.当小球向右以加速度a运动时,对其受力分析,受重力和弹力,合力为水平向右,根据平行四边形定则,弹力方向斜向右上方,与水平方向的夹角为α,大小为因为是固定值,而a是不定值,故不一定等于,即方向不一定沿杆子向右上方,故CD错误;故CD错误;故选B。3.成语“牛不吃水强按头”出自《红楼梦》第四十六回,比喻用强迫手段使就范;如图所示为人按牛头并将牛头缓慢按下的过程。下列说法正确的是()A.人对牛头的作用力与牛头对人的作用力一对平衡力B.人对牛头的作用力与牛头对人的作用力一对相互作用力C.人对牛头的作用力大于牛头对人的作用力D.人对牛头的作用力小于牛头对人的作用力【答案】B【详解】人对牛头的作用力与牛头对人的作用力一对相互作用力,其大小相等方向相反。故选B。4.利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图所示(为截面图),液体的振动周期T与流速v、旋涡发生体的宽度D有关。结合物理量的单位分析,下列关系式可能正确的是(其中k是一个没有单位的常量)()A. B. C. D.【答案】A【详解】液体的振动周期T与流速v、旋涡发生体的宽度D有关,速度的单位为,振动周期的单位为,宽度的单位为;而k是一个没有单位的常量,则根据单位之间的关系可得故选A。5.重庆奥陶纪的“蹦极”活动在全国是网红景点,蹦极过程可简化为如题图。某游客身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是运动员所到达的最低点,b点是运动员静止地悬吊着时的平衡位置,运动员在从P点落下到最低点c的过程中(不计空气阻力),则()A.运动员在ab段作减速运动,处于超重状态B.在b点,运动员的速度最大,其加速度为零C.在bc段绳的拉力大于人的重力,运动员处于失重状态D.在c点,运动员的速度为零,其加速度为零【答案】B【详解】AB.设运动员的质量为,弹性绳在b点时的弹力为,根据题意,b点是运动员静止地悬吊着时的平衡位置,则在b点有因此可知,从a点到b点,弹性绳的弹力始终小于运动员的重力,处于失重状态,从a点到b点,弹性绳的弹力在该过程中任意位置的弹力大小为,则由牛顿第二定律有即运动员从a点到b点的过程中做加速度逐渐减小的加速运动,且在b点速度达到最大值,故A错误,B正确;C.在bc段绳的拉力大于人的重力,合力向上,加速度向上,运动员处于超重状态,故C错误;D.在c点,运动员的速度为零,但此时弹性绳的弹力大于重力,合力大于零,加速度不为零,故D错误。故选B。6.某同学在进行无人机操作练习时,无人机在距地面高处,以的速度水平向右匀速飞行,某时刻关闭无人机动力系统,瞬间失去一切动力,无人机做抛物线下落,一段时间后该同学开启3倍原来的升力,不久,无人机恰好轻触地面,随即腾空。空气阻力忽略不计。下列说法正确的是()A.无人机重新开启动力后的轨迹是圆弧B.无人机重新开启动力后的加速度大小是C.无人机关闭动力的时间是D.无人机触地点距开始关闭动力处的水平距离是【答案】D【详解】AB.由题意可知,无人机匀速飞行时,根据平衡条件,有重新开启动力后有解得方向竖直向上,所以无人机重新开启动力后的轨迹是抛物线,故AB错误;C.设无人机关闭动力的时间为,重新开启动力至轻触地面的时间为,在无人机失去动力后,无人机做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,下降的高度重新开启动力时距地面的高度且又无人机重新开启动力时竖直方向的分速度解得;故C错误;D.无人机触地点距开始关闭动力处的水平距离为故D正确。故选D。7.新疆长绒棉因纤维较长而得名,无人机为长绒棉喷洒农药。无人机悬停在某一高度,由静止开始沿水平方向做匀加速直线运动,3s末的速度大小为6m/s,然后无人机沿水平方向做匀速直线运动并开始喷洒农药。若喷洒农药前无人机和农药的总质量为90kg,取重力加速度大小,则在加速阶段,空气对无人机的作用力大小约为(

)A.180N B.900NC.918N D.1080N【答案】C【详解】飞机在匀加速直线运动中,根据速度公式有解得对飞机进行受力分析,根据力的合成有故选C。8.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,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,物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则(

)A.F的最大值为B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为C.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动D.物体做匀减速运动的时间为【答案】D【详解】A.若物体此时刚好有向右发生滑动趋势时,此时地面对其静摩擦力方向向左,弹簧被压缩x0时,由平衡可知即F的最大值为,选项A错误;B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为选项B错误;C.撤去F后,开始时弹力大于摩擦力,则随形变量x的减小,加速度减小直到减为零,然后弹力小于摩擦力,则加速度随形变量x的减小,加速度变大,则物体先做加速度减小的变加速运动,再做加速度增大的变减速运动,选项C错误;D.当弹簧恢复原长后,物体离开弹簧后做匀减速运动,运动3x0后停止,加速度为则物体做匀减速运动的时间为选项D正确。故选D。9.如图甲,在光滑的水平面上,物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动,其图像如图乙所示,向右为正方向,下列判断正确的是()A.在0~1s内,外力F不断增大 B.在1~3s内,外力F先变小后变大C.在1~3s内,外力F方向向右 D.在3s末,物体位于出发点右方【答案】D【详解】A.在0~1s内,图象切线不断减小,则加速度不断减小,由牛顿第二定律得知外力F不断减小,故A错误;BC.在1~3s内,图象的斜率不变,则加速度不变,故外力F大小不变,方向向左,故BC错误;D.根据速度图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移,t轴上方位移为正,下方位移为负,则前3s内物体的位移为正,说明物体处于出发点右方,故D正确。故选D。10.如图甲所示,质量为m=2kg的小物块静止放置在粗糙水平地面O处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动。已知水平拉力F随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,取水平向右为正方向,由此可知()A.在0~3s时间内物块的加速度大小为6m/s2B.在3~5s时间内物块的加速度大小为3m/s2,方向水平向右C.5s末,物块速度大小为3m/s,方向水平向右D.前3s内物块的位移是4.5m【答案】D【详解】A.由图可知,在0~3s时间内,拉力F1=12N,由牛顿第二定律F1μmg=ma1解得物块加速度a1=1m/s2故A错误;B.在3~5s时间内,拉力F2=4N,物块开始时做匀减速直线运动,由牛顿第二定律F2μmg=ma2解得物块加速度a2=3m/s2方向水平向左,速度减为零后处于静止,故B错误;C.根据速度时间公式可得3s末物块速度为v1=a1t1=3m/s,4s末物块速度为v2=v1+a2t2=0因为最大静摩擦力大于拉力,所以4s末物块停止运动,则5s末物块的速度为零,故C错误;D.前3s内位移为故D正确。故选D。11.很多智能中有加速度传感器,安装能显示加速度情况的应用程序,就能通过图像显示加速度情况。小陈同学用手掌托着质量为m的,打开加速度传感器,把竖直向上抛出,然后又在抛出点接住,以竖直向下为正方向,截取一段如图所示的加速度随时间变化的图像,取重力加速度g=10m/s2,由此可判断出(

)A.时刻手掌对的作用力3mgB.时刻刚好离开手掌C.时刻受重力和手掌对它的支持力作用D.时刻已经落到手掌上【答案】A【详解】A.由图可知,时刻的加速度为20m/s2,即加速度大小为20m/s2,方向竖直向上,由牛顿第二定律可得解得故A正确;BC.由图可知,时刻加速度恰好达到10m/s2,即重力加速度,所以该时刻刚好离开手掌,仅受重力作用。故BC错误;D.同理,时刻的加速度仍为10m/s2,即此时在空中运动,未被接住。故D错误。故选A。12.如图是升降电梯示意图,在电动机的牵引下,质量均为M的载人箱A与平衡物B分别由跨过上端滑轮和下端电动机的上、下两段钢索系住,使电梯上下运动。若电梯中乘客总质量为m,电梯向上运动即将到顶前关闭电动机,下段钢索作用力减小为0,电梯A与平衡物B以加速度a匀减速至停下后卡住电梯,已知重力加速度g,不计一切阻力,则匀减速过程加速度a大小为()A. B. C. D.【答案】A【详解】根据题意,设关闭发动机之后,钢索的弹力为F,由牛顿第二定律,对B有对A和乘客有联立解得故选A。13.如图所示,两个质量均为m的物块叠放压在一个轻弹簧上面,处于静止状态,弹簧的劲度系数为k,t=0时刻,给物体A一个竖直向上的作用力F,使得物体AB整体以0.5g(g为重力加速度)的加速度匀加速上升,则A与B分离时B的速度为()A. B. C. D.【答案】B【详解】初状态,弹簧的压缩量分离时,A、B间的弹力为零,由于B具有向上的加速度,合力向上,可知弹簧处于压缩状态,根据牛顿第二定律得kx2mg=ma解得则物体B上升的高度则有解得则分离时B的速度为故选B。14.如图所示,A、B两物块的质量分别为和,静止叠放在水平地面上。已知A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为,重力加速度g取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现对A施加一水平拉力F,则()A.当时,A与B相对地面静止B.当时,A的加速度大小为C.当时,A与B发生相对滑动D.无论F为何值,B加速度大小不会超过【答案】B【详解】A.A、B间的最大静摩擦力力为,B与地面间的最大静摩擦力力为可知当时,A与B相对地面静止,故A错误;BCD.设当拉力为时,A、B刚好保持相对静止一起在水平面上加速运动,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得以B为对象,根据牛顿第二定律可得联立解得,可知当时,A与B发生相对滑动;当时,A、B保持相对静止一起在水平面上加速运动,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得解得当A与B发生相对滑动时,B的加速度最大,则有解得故B正确,CD错误。故选B。15.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行,初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A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的图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知,则下列说法错误的是(

)A.时刻,小物块离A处的距离达到最大B.时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右D.时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】D【详解】A.由图像可知,小物块在时间内向左做匀减速运动,时刻之后反向向右运动,故小物块在时刻离A处的距离达到最大,故A正确,不满足题意要求;BCD.小物块在时间内向左做匀减速运动,相对传送带也是向左运动,时间内反向向右做匀加速运动,但速度小于传送带向右的速度,仍是相对传送带向左运动,时刻两者同速,在时间内,小物块与传送带相对静止,一起向右匀速运动,所以时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右,时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,时间内,小物块不受摩擦力作用,故BC正确,不满足题意要求,D错误,满足题意要求。故选D。16.如图甲所示,倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一包裹轻轻放在最上端的A点,包裹从A点运动到最下端B点的过程中,加速度随位移的变化图像如图乙所示(重力加速度取),则下列说法正确的是()A.传送带与水平面的夹角为 B.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4C.传送带运行的速度大小为 D.包裹到B点时的速度为【答案】C【详解】AB.小包裹放上传送带后瞬间,小包裹相对传送带向上滑动,则所受摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律得运动到与传送带共速时,根据牛顿第二定律得其中,联立解得,可得故AB错误;C.由可得则传送带的速度为6m/s,故C正确;D.第二段匀加速过程有解得可知包裹到B点时的速度为,故D错误。故选C。17.如图甲,长木板A静止在光滑水平面上,另一物体B(可看作质点)以水平速度v0=3m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙。g取10m/s2,下列说法正确的是()A.A、B两物体所受的摩擦力均与运动方向相反B.A、B之间的动摩擦因数μ=0.2C.长木板A的长度可能为L=0.8mD.A物体的质量是B物体的1.5倍【答案】B【详解】A.B物体受到的摩擦力方向水平向左,与B物体的运动方向相反,A物体受到的摩擦力方向水平向右,与A物体的运动方向相同,故A错误;B.以B物体为研究对象,根据牛顿第二定律可得根据图像可知B物体的加速度大小为联立解得A、B之间的动摩擦因数为故B正确;D.以A物体为研究对象,根据牛顿第二定律可得根据图像可知A物体的加速度大小为联立可得故D错误;C.根据图像可知共速前B物体相对于A物体发生的位移为则长木板A的长度至少为,故C错误。故选B。18.如图所示,将一花瓶置于桌面上的桌布上,用水平向右的拉力将桌布迅速抽出,花瓶发生了平移,但最终并没有滑出桌面,这是大家熟悉的惯性演示实验。若花瓶、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A.花瓶向右运动,所以花瓶受桌布的摩擦力方向和花瓶受桌面的摩擦力方向都向左B.花瓶相对桌布滑动的距离和在桌面上滑动的距离一定相等C.花瓶在桌布上滑动的时间和在桌面上滑动的时间一定相等D.若增大水平拉力,更快地将桌布拉出,则花瓶可能滑出桌面【答案】C【详解】A.花瓶相对于桌布向左运动,则桌布对花瓶摩擦力的方向向右,花瓶在桌面上运动时,花瓶相对桌面向右运动,花瓶受桌面的摩擦力方向向左,故A错误;C.设花瓶在桌布上和桌面上运动时加速度大小分别为a1和a2,花瓶在桌布上的滑动时间和在桌面上滑动的时间分别为t1和t2.花瓶刚离开桌布时速度为v。花瓶在桌布上运动时,根据牛顿第二定律得μmg=ma1由运动学公式v=a1t1花瓶在桌面上运动时,根据牛顿第二定律得μmg=ma2由运动学公式v=a2t2由上可得a1=a2;t1=t2故C正确;D.若增大水平拉力,更快地将桌布拉出,花瓶在桌布上运动的时间缩短,由v=at可知花瓶获得的速度减小,在桌面上滑行的距离缩短,所以花瓶不可能滑出桌面,故D错误;B.由上分析可知,花瓶在桌布和桌面上滑动的时间和加速度大小相等,根据位移时间公式可得花瓶在桌布上和桌面上相对地面的运动的距离相等,而花瓶相对桌布滑动的距离等于初始位置到桌布左边缘的距离,为一定值,而在桌面上滑动的距离与花瓶离开桌布时的速度大小有关,随桌布加速度(拉力大小)增大而减小,故B错误。故选C。19.某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,单个钩码的质量为m,打点计时器所接的交流电源的频率为,动滑轮质量不计。实验步骤如下:①按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;③挂上钩码,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,根据纸带求出小车的加速度;④改变钩码的数量,重复步骤③,求得小车在不同合力作用下的加速度。根据上述实验过程,回答以下问题:(1)对于上述实验,下列说法正确的是。(填选项前的字母)A.钩码的质量应远小于小车的质量

B.实验过程中钩码处于超重状态C.与小车相连的细线与长木板一定要平行

D.弹簧测力计的读数应为钩码重力的一半(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,图中相邻两计数点间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度(结果保留两位有效数字)。若交流电的实际频率大于,则上述计算结果与实际值相比较(填“偏大”“偏小”或“相同”)。(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度与弹簧测力计的示数的关系图像,与本实验相符合的是。A.

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