2021年高考物理三轮冲刺《牛顿运动定律》练习二（含答案详解）
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《牛顿运动定律》练习二
一、单选题
1.如图所示，在水平面上沿直线运动的小车上有一个固定的水平横杆，横杆左端悬挂的小球A和小车右端放置的物块B都相对车厢静止．关于物块B受到的摩擦力，下列判断中正确的是( )
A．物块B不受摩擦力作用
B．物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左
C．物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向向右
D．因小车的运动方向不能确定，故物块B受的摩擦力情况无法判断
2.月球表面上的重力加速度约为地球表面上重力加速度的。对于降落在月球表面上的玉兔号月球车,在月球表面上时与在地球表面上时相比较( )
A.惯性减小为在地球表面时的,重力不变
B.惯性和重力都减小为在地球表面时的
C.惯性不变,重力减小为在地球表面时的
D.惯性和重力都不变
3.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的关系如图乙所示，g取10 m/s2，则正确的结论是( )
A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态
B．弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
C．物体的质量为3 kg
D．物体的加速度大小为5 m/s2
4.如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度从左轮中心正上方的P点冲上传送带，从此时起到物块再次回到P点的过程中，下列说法正确的是( )
A．合力对物块的冲量大小一定为2mv2
B．合力对物块的冲量大小一定为2mv1
C．合力对物块的冲量大小可能为零
D．合力对物块做的功可能为零
5.如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A、B,两物体与水平面的动摩擦因数均为μ,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计。若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2。则以下关系式正确的是( )
A.a1=a2,F1>F2 B.a1=a2,F1<F2 C.a1=a2,F1=F2 D.a1>a2,F1>F2
6.某人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70 kg的人站在地面上，通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮与绳子间的摩擦，则人对地面的压力大小为(取g=10 m/s2)( )
A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N
二、多选题
7. (多选)如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A，假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法中正确的是( )
A．A的质量为0.5 kg
B．B的质量为1.5 kg
C．B与地面间的动摩擦因数为0.2
D．A、B间的动摩擦因数为0.4
8. (多选)如图甲所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，正以某一速度匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，小木块速度随时间变化的关系如图乙所示，v0、t0已知，重力加速度为g，则( )
A．传送带一定顺时针转动
B．传送带的速度大小等于v0
C．μ=－tanθ
D．t0时间后木块的加速度大小为 －2gsinθ
9. (多选)如图所示，质量分别为m1、m2的两物块A、B叠放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑．已知B与斜面间的动摩擦因数μ<tanα，则( )
A．整体在上滑的过程中处于失重状态
B．整体在上滑到最高点后将停止运动
C．两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
D．两物块之间的摩擦力在上滑过程中大于下滑过程中
10. (多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则( )
A.甲球用的时间比乙球长
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
11. (多选)质量均为m的两物块1和2之间用一根不可伸长的细线相连，两物块一起在光滑水平桌面上以速度v0匀速运动，某时刻物块1到达桌面的右边缘，如图所示．当物块1滑上与桌面等高的水平传送带后，经过一段时间到达传送带的最右端，若传送带的速度大于v0且保持不变，物块1和物块2与传送带间的动摩擦因数分别为μ1、μ2(μ1<μ2)，则在此过程中(不考虑桌子边缘与传送带间的缝隙，细线的长度小于传送带的长度)( )
A．物块2在桌面上可能先做匀加速运动后做匀速运动
B．两物块都在传送带上时，它们所受的摩擦力一定不相等
C．两物块在任何时刻的速度和加速度都相等
D．可能存在物块1与物块2加速度不相等的阶段
12. (多选)如图甲所示,一质量为m0的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图像。g取10 m/s2,则( )
A.滑块的质量m=4 kg
B.木板的质量m0=6 kg
C.当F=8 N时滑块的加速度为2 m/s2
D.滑块与木板间的动摩擦因数为0.1
0.参考答案
1.答案为：C；
解析：根据题意，小球处于静止状态，设细绳与竖直方向夹角为θ，小球受到重力和沿绳方向的拉力，小球加速度为a=gtanθ，方向水平向右，则物块B受到重力、支持力和向右的摩擦力，故选项A、B、D错误，选项C正确．
2.答案为：C；
解析：
因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关,所以玉兔号月球车从地球到月球,其惯性大小不变;物体的重力发生变化,玉兔号月球车在月球表面上的重力为G月=mg月=m·g地=G地,选C。
3.答案为：D；
解析：由于物体与弹簧不连接，分离时二者间的作用力为0，弹簧处于原长状态，A错．开始时，物体受重力、弹力作用，二者的合力等于0，此时的拉力10 N即为物体匀加速上升的合力，物体与弹簧分离时及分离后拉力为30 N，合力不变，故物体的重力大小为20 N，质量为2 kg，C错．从开始上升到分离，物体上升了4 cm，即开始时弹簧的压缩长度为4 cm，根据胡克定律mg=kx，k=500 N/m=5 N/cm，B错．根据牛顿第二定律可知，物体的质量为2 kg，受到的合力为10 N，加速度大小为5 m/s2，D对．
4.答案为：D；
解析：
[若v2>v1，物块在传送带上先向右做匀减速直线运动，速度减为零后再返回做匀加速直线运动，达到速度v1后做匀速直线运动，可知物块再次回到P点的速度大小为v1，规定向左为正方向，根据动量定理得，合外力的冲量I合=mv1－m(－v2)=mv1＋mv2.根据动能定理知，合外力做功W合=mv－mv；若v2<v1，物块在传送带上先向右做匀减速直线运动，速度减为零后再返回做匀加速直线运动，物块再次回到P点的速度大小为v2，规定向左为正方向，根据动量定理得，合外力的冲量为：I合=mv2－m(－v2)=2mv2：根据动能定理知，合外力做功为：W合=mv－mv=0.故D正确，A、B、C错误．故选D.]
5.答案为：A；
解析：以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a2
得到a1=a2
当F拉B时,以A为研究对象,则有F1-μm1g=m1a1
得到F1=F
同理,当F拉A时,以B为研究对象
得到F2=F
由于m1>m2,则F1>F2
所以A正确,B、C、D错误。
6.答案为：B；
解析：以建筑材料为研究对象，由牛顿第二定律得：T－mg=ma，得绳子的拉力大小为：T=m(g＋a)=20×(10＋0.5) N=210 N．再对人进行研究，得地面对人的支持力大小为：N=Mg－T=700 N－210 N=490 N，由牛顿第三定律可得人对地面的压力大小为：N′=N=490 N．选项A、C、D错误，B正确．
7.答案为：ACD；
解析：[由图可知，二者开始时相对地面静止，当拉力为3 N时开始相对地面滑动；故B与地面间的最大静摩擦力为3 N；当拉力为9 N时，A、B相对滑动，此时A的加速度为4 m/s2；当拉力为13 N时，B的加速度为8 m/s2；对A分析可知，μ1g=4 m/s2；解得A、B间的动摩擦因数μ1=0.4；
对B分析可知，13 N－3 N－μ1mAg=mB×8 m/s2
对整体有：9 N－3 N=(mA＋mB)×4 m/s2
联立解得：mA=0.5 kg；mB=1 kg；
则由μ2(mA＋mB)g=3 N解得，B与地面间的动摩擦因数μ2=0.2；故A、C、D正确，B错误．]
8.答案为：BC；
解析：若传送带顺时针转动，当木块下滑时满足mgsinθ>μmgcosθ，将一直匀加速到底端而且加速度不变；当木块上滑时满足mgsinθ<μmgcosθ，木块先匀加速运动，在速度与传送带速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图象，故传送带逆时针转动，A错误；只有当木块的速度大于传送带的速度时，木块所受的摩擦力沿传送带向上，故传送带的速度大小等于v0，故B正确；木块在0～t0时间内，滑动摩擦力沿传送带向下，木块匀加速下滑，由牛顿第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ=ma1，解得：a1=gsinθ＋μgcosθ，由题图乙可知，a1=，联立解得：μ=－tanθ，故C正确；木块与传送带共速后，由牛顿第二定律有：mgsinθ－μmgcosθ=ma2，解得：a2=gsinθ－μgcosθ，代入μ值得：a2=2gsinθ－，故D错误．
9.答案为：AC；
解析：以两物块为整体分析，整体在上滑的过程中一定做匀减速直线运动，加速度沿斜面向下，处于失重状态，选项A正确；根据题述B与斜面间的动摩擦因数μ<tanα，可知B所受斜面的摩擦力大小小于重力沿斜面方向的分力大小，整体在上滑到最高点后将沿斜面返回，做匀加速直线运动，选项B错误；在物块上滑的过程中，对整体由牛顿第二定律有(m1＋m2)gsinα＋μ(m1＋m2)gcosα=(m1＋m2)a1，设上滑过程中两物块之间的摩擦力大小为f1，隔离物块A，分析其受力，由牛顿第二定律有m1gsinα＋f1=m1a1，解得f1=μm1gcosα，在物块下滑过程中，对整体，由牛顿第二定律有(m1＋m2)gsinα－μ(m1＋m2)gcosα=(m1＋m2)a2，设下滑过程中两物块之间的摩擦力大小为f2，隔离物块A，分析其受力，由牛顿第二定律有m1gsinα－f2=m1a2，解得f2=μm1gcosα，选项C正确，D错误．
10.答案为：BD；
解析：
设所受阻力为Ff,根据题意Ff=kr。根据牛顿第二定律,mg-Ff=ma,a=g-=g-=g-,r越大,
a越大,两小球密度相同,m甲>m乙,所以r甲>r乙,故a甲>a乙,C选项错误;
物体在空中的运动时间t=,h相同,所以t甲<t乙,A选项错误;物体落地速度v=,
可得v甲>v乙,B选项正确;
物体下落过程中克服阻力做功Wf=Ff·h=kr·h,所以Wf甲>Wf乙,D选项正确。
11.答案为：AD；
解析：物块1滑上传送带后，在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动，由于物块1和物块2通过不可伸长的细线连接，故物块2也做匀加速运动；如果在物块2滑上传送带之前，物块的速度已经等于传送带的速度，则此后物块1、2均做匀速直线运动，故A正确；两物块都在传送带上时，如果两物块速度与传送带相同，则两物块所受静摩擦力相等，均为零，故B错误；如果物块2滑上传送带时，物块2的速度小于传送带的速度，由于两个物块的动摩擦因数μ1<μ2，则加速度a1<a2，两个物块间的距离会缩小，故C错误，D正确．
12.答案为：AD；
解析：
当F=6N时,加速度为a=1m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有F=(m0+m)a,代入数据解得m0+m=6kg;
当F>6N时,根据牛顿第二定律得a=,知图线的斜率k=,解得m0=2kg,
则滑块的质量m=4kg,故选项A正确,B错误;根据F>6N时的图线知,F=4N时,a=0,
代入数据解得μ=0.1,选项D正确;当F=8N时,对滑块,根据牛顿第二定律得μmg=ma',
解得a'=μg=1m/s2,选项C错误。
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