2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题三 牛顿运动定律 B卷

2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练

专题三 牛顿运动定律 B卷

1.将重为的均匀长方体物块切成相等的两部分，切面与边面夹角为45°，如图所示叠放并置于水平地面上，现用弹簧测力计竖直向上拉物块A的上端，弹簧测力计示数为，整个装置保持静止，则(   )

A.地面与物块间可能存在静摩擦力 B.物块对地面的压力大于

C.A对B的压力大小为 D.之间静摩擦力大小为

2.如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的图像，已知g取，则(   )

A.小滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.1 B.当时，木板B的加速度为

C.木板B的质量为1.5 kg D.小滑块A的质量为4 kg

3.如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是(   )

A.加速度越来越大，速度越来越小

B.加速度和速度都是先增大后减小

C.速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上

D.速度一直减小，加速度大小先减小后增大

4.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.0~时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右

D.0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

5.如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为的平盘,盘中有一物体,质量为m。当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L,今向下拉盘使弹簧再伸长后停止。然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于(   )

A. B. C. D.

6.如图所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面体,弹簧的另一端固定在墙上,一玩具遥控小车放在斜面上,小车在遥控下运动,稳定时发现弹簧处于压缩状态。下列判断正确的是(   )

A.小车一定匀速运动

B.小车一定匀加速向下运动

C.斜面体对小车摩擦力一定沿斜面向上

D.地面对斜面体的支持力一定小于斜面体和小车的总重力

7.如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演。水平地面上演员B用肩部顶住一根长直竹竿，另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作。某次顶竿表演结束后，演员A自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到地面上，演员质量均为50 kg，长竹竿质量为5 kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图像如图乙所示。重力加速度g取，下列判断正确的是(   )

A.竹竿的总长度约为3 m

B.0~6 s内，演员B对地面的压力大小始终为1050 N

C.0~6 s内，竹竿对演员B的压力的冲量大小为

D.演员A落地时向下曲腿，是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力

8.如图所示，一质量为m、半径为r的光滑球A用细绳悬挂于O点，另一质量为M、半径为R的半球形物体B被夹在竖直墙壁和A球之间，B的球心到O点之间的距离为h，的球心在同一水平线上，处于静止状态，重力加速度为g。则下列说法正确的是(   )

A.A对B的压力大小为

B.竖直墙壁对B的摩擦力可能为零

C.当只轻轻把球B向下移动一点距离，若再次保持静止，则A对B的压力大小保持不变，细绳拉力增大

D.当只轻轻把球B向下移动一点距离，若再次保持静止，则A对B的压力减小，细绳拉力减小

9.如图，一个质量为的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为和的两物块，两物块与木板之间的动摩擦因数都为，若现用水平恒力F作用在A物块上，g取，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是(   )

A.当时，A物块和木板开始相对滑动

B.当时，两物块都相对木板静止不动

C.若，则B物块所受摩擦力大小为

D.若，则B物块的加速度大小为

10.如图所示，倾角为θ的斜面固定于水平地面上，上表面光滑，三小球的质量分别为，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，间固定一个轻杆，间由一轻质细线连接.弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态.现突然剪断细线或断开弹簧与A的连接点，下列判断正确的是(   )

A.弹簧断开的瞬间，之间杆的弹力大小不为零

B.细线被剪断的瞬间，球的加速度沿斜面向上，大小为

C.弹簧断开的瞬间，三个小球的加速度均为零

D.细线被剪断的瞬间，之间杆的弹力大小为

11.如图所示，水平传送带间的距离为16 m，质量分别为2 kg、4 kg的物块，通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平，当传送带以8 m/s的速度逆时针转动时，Q恰好静止.取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当传送带突然以8 m/s的速度顺时针转动时，下列说法正确的是(   )

A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.5

B.Q从传送带左端到右端所用的时间为2.4 s

C.整个过程中，Q相对传送带运动的距离为4.8 m

D.Q从传送带左端到右端的过程细线受到的拉力为

12.如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放置一小物体，小物体处于静止状态.现对小物体施一竖直向上的拉力F，使小物体始终向上做匀加速直线运动，直到物体与弹簧分离，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示，均为已知量，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内.则下列结论正确的是(   )

A.开始时弹簧的压缩量为d

B.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

C.物体的加速度大小为

D.物体从开始运动到离开弹簧的过程经过的时间为

13.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以大小不变的初速度沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，重力加速度g取，根据图象可求出(   )

A.物体的初速度

B.物体与斜面间的动摩擦因数

C.取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移的最小值为1.44 m

D.当时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑

14.某工厂用倾角为的传送带把货物由低处运送到高处，已知间的长度为，传送带正常运转的速度为，传动轮的大小相对传送带可忽略不计；某一次由于停电，工人把的货物放在一块质量为的木板上，如图所示，通过定滑轮用平行传送带的绳子拉动木板，进而将货物运送到高处.已知货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.货物与木板均可视为质点，.

（1）为了把货物尽快拉上去又不使货物相对木板滑动，求货物的最大加速度；

（2）若工人用的恒定拉力把货物拉到处来电了，工人随即撤去拉力，求此时货物与木板的速度；

（3）若同（2）中条件，且来电瞬间传送带就达到了正常运转的速度，求还需要多长时间货物到达B处.

答案以及解析

1.答案：D

解析：对整体受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否则不能平衡，竖直方向受力平衡，则有，解得，则物块对地面的压力等于，故A、B错误；对A部分受力分析，如图所示。把A部分所受力沿切面和垂直切面方向进行分解，根据平衡条件得，，解得，由牛顿第三定律知A对B的压力，故C错误，D正确。

2.答案：B

解析：由题图可知，时，小滑块与木板相对静止，当时，加速度，对整体分析，由牛顿第二定律有，解得，当F大于8 N时，发生相对滑动，根据牛顿第二定律，对B分析有，解得，由题图可知，时，图线的斜率，解得，则，由题图可知，，解得，A、C、D错误；当时，小滑块A与木板B相对滑动，B的加速度为，B正确.

3.答案：C

解析：在接触的第一个阶段，，合力方向竖直向下，小球向下运动，x逐渐增大，所以逐渐减小，由得，，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a与v都竖直向下，所以v逐渐增大。当时，，，此时速度达到最大。之后，小球继续向下运动，，合力，方向竖直向上，小球向下运动，x继续增大，增大，，方向竖直向上，随x的增大而增大，此时a与v方向相反，所以v逐渐减小。综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v的方向向下，大小先增大后减小。

4.答案：D

解析：在0~时间内小物块向左减速，在~时间内小物块向右加速，时刻小物块向左减速运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A正确；时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；0~时间内，小物块相对传送带向左运动，受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，故C正确；由题图乙知，在~时间内小物块做匀速直线运动，此时受力平衡，小物块不受摩擦力作用，故D错误.

5.答案：C

解析：当盘静止时,根据胡克定律可得,设使弹簧再伸长时手的拉力大小为T,再由胡克定律得,联立解得,刚松手瞬间弹簧的弹力没有变化,则以盘和物体整体为研究对象,所受合力大小为T,方向竖直向上,设刚松手时,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得,对物体有,解得:,故C正确。

6.答案：D

解析：因弹簧处于压缩状态,则小车和斜面的整体在水平方向受到的合外力向左,则小车一定有向左的加速度的分量,即小车的加速度一定沿斜面向下,即小车可能匀加速向下运动,也可能匀减速向上运动,选项A、B错误;若小车匀加速向下运动,则斜面体对小车摩擦力沿斜面向上,若小车匀减速向上运动,则斜面体对小车摩擦力沿斜面向下,选项C错误;对小车和斜面的整体在竖直方向,因小车加速度沿斜面向下,有竖直向下的分量,可知小车失重,即地面对斜面体的支持力一定小于斜面体和小车的总重力,选项D正确;故选D。

7.答案：C

解析：竹竿的长度等于图线与t轴所围的面积，由题图乙可知，竹竿的总长度，故选项A错误。0~6 s内演员A先加速向下，再减速向下，先失重再超重，故演员B对地面的压力一定是变化的，显然选项B错误。由题图乙可知，0~4 s内A向下加速，加速度为，则由牛顿第二定律得，解得，4~6 s内A向下减速，加速度大小为，则由牛顿第二定律得，代入数值解得，设向下为正方向，则0~6 s内竹竿对演员B的压力的冲量大小为，其中，代入解得，故C正确。演员A落地时向下曲腿，是为了延长作用时间以减小地面的冲击力，故选项D错误。

8.答案：AD

解析：分析A球的受力情况，如图1所示，B对A的支持力N与A的重力的合力与细绳的拉力T等大、反向、共线，根据两个阴影三角形相似得：，得，由牛顿第三定律知A对B的压力大小为：，A正确；B在竖直方向受到重力，而间无摩擦，由平衡条件知竖直墙壁对B一定有摩擦力，B错误；当只轻轻把球B向下移动一点距离，分析A球的受力情况，如图2所示，N与T的合力与等大、反向、共线，根据两个阴影三角形相似得：，可得：，由于，可知N减小，T减小，由牛顿第三定律知A对B的压力减小，C错误，D正确。

9.答案：BC

解析：A与木板之间的最大静摩擦力为，当时，假设此时B与木板相对静止，则有，解得所受摩擦力，假设成立，即不论F多大，B总与木板保持相对静止.若，A与木板保持相对静止；若，则A与木板发生相对滑动，B与木板相对静止向左一起匀加速运动，此时B物块的加速度，故A、D错误，B、C正确.

10.答案：BD

解析：弹簧断开的瞬间，对整体由牛顿第二定律可得，对球A由牛顿第二定律可得，解得，，故三个小球的加速度均为，之间杆的弹力大小为零，选项A、C错误；初始系统处于静止状态，对整体有，细线被剪断的瞬间，对整体可得，对B有，解得，故球的加速度大小为，之间杆的弹力大小为，选项B、D正确.

11.答案：AC

解析：当传送带以速度逆时针转动时，Q恰好静止不动，对Q受力分析知，，即，解得，故A正确；当传送带突然以顺时针转动，组成的系统做初速度为零的匀加速直线运动，有，代入数据解得，当速度达到传送带速度即8 m/s后，做匀速直线运动，匀加速的时间为，解得，匀加速运动的位移为，则匀速运动的时间，Q从传送带左端到右端所用的时间为，故B错误；加速阶段的位移之差为，即整个过程中，Q相对传送带运动的距离为4.8 m，故C正确；当Q加速时，对P分析有，代入数据解得，当Q做匀速直线运动时，有，故D错误.

12.答案：AD

解析：对小物体进行受力分析，有，当时，，此时弹簧恢复原长且与物体分离，物体的位移d等于弹簧的压缩量，故选项A正确，选项B错误；开始时，物体重力和弹簧弹力二力平衡，由平衡条件得，拉力为b时，弹簧弹力和物体重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律有，物体与弹簧分离后，拉力为c，根据牛顿第二定律有，联立解得物体的质量，弹簧的劲度系数，加速度，故选项C错误；从物体开始运动到离开弹簧的过程，物体的位移为d，根据匀变速直线运动的位移公式得，解得运动时间，故选项D正确.

13.答案：AC

解析：由题图乙可知，当斜面倾角时，物体做竖直上抛运动，其上升的最大高度为，由匀变速直线运动的规律可得，解得，选项A正确；由题图乙可知，当斜面倾角为时，由牛顿第二定律可得，解得物体减速运动的加速度大小为，此时物体运动的距离为，由匀变速直线运动的规律可得，联立以上两式可解得，选项B错误；物体在粗糙斜面上向上运动时，由牛顿运动定律可得，解得，则物体能达到的位移，引入辅助角α，由数学知识可得，故，代入数据可解得，选项C正确；当时，由于，故有，所以物体达到最大位移后不再下滑，选项D错误.

14.答案：（1）设货物的最大加速度为，对货物受力分析，根据牛顿第二定律有

代入数据解得.

（2）设工人拉木板时，木板的加速度为，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

设来电时货物与木板的速度为，根据运动学公式得

代入数据解得.

（3）由于，所以来电后木板继续加速，加速度为，根据牛顿第二定律得

代入数据解得

由于，所以整个过程中，货物没有相对木板滑动

设经过时间木板速度与传送带速度相同，有

代入数据解得

设时间内木板加速运动的位移为，则有

解得

木板与传送带共速后，木板与传送带相对静止一起做匀速运动，设匀速运动的时间为，匀速运动的位移为，则

解得

又

解得

所以来电后货物到达B处所需要的时间为.