2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題強化雙擊訓(xùn)練 專題三 牛頓運動定律 B卷1.將重為的均勻長方體物塊切成相等的兩部分，切面與邊面夾角為45°，如圖所示疊放并置于水平地面上，現(xiàn)用彈簧測力計豎直向上拉物塊A的上端，彈簧測力計示數(shù)為，整個裝置保持靜止，則(   )A.地面與物塊間可能存在靜摩擦力 B.物塊對地面的壓力大于C.A對B的壓力大小為 D.之間靜摩擦力大小為2.如圖甲所示，足夠長的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A.木板B受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的圖像，已知g取，則(   )A.小滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為0.1 B.當時，木板B的加速度為C.木板B的質(zhì)量為1.5 kg D.小滑塊A的質(zhì)量為4 kg3.如圖所示，一個小球從豎直立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，在小球與彈簧開始接觸到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度和加速度的變化情況是(   )A.加速度越來越大，速度越來越小B.加速度和速度都是先增大后減小C.速度先增大后減小，加速度方向先向下后向上D.速度一直減小，加速度大小先減小后增大4.如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行，初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示.已知，則下列說法錯誤的是(   )A.時刻，小物塊離A處的距離達到最大B.時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C.0~時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向始終向右D.0~時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用5.在兩個足夠長的固定的相同斜面體上（其斜面光滑），分別有如圖所示的兩套裝置（斜面體B的上表面水平且光滑，長方體D的上表面與斜面平行且光滑，分別是固定在上的擋板，完全相同的兩個彈簧一端固定在擋板上，另一端分別連在A和C上，在A與與D分別保持相對靜止沿斜面自由下滑的過程中，下列說法正確的是(   )A.兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)B.兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)C.彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧處于原長狀態(tài)D.彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)6.一長輕質(zhì)薄硬紙片置于光滑水平地面上,其上放質(zhì)量均為1 kg的兩物塊,與薄硬紙片之間的動摩擦因數(shù)分別為,水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取。下列說法正確的是(   )A.若,則A物塊所受摩擦力大小為1.5 NB.若,則B物塊的加速度為C.無論力F多大,A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動D.無論力F多大,B與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動7.如圖甲所示為雜技中的“頂竿”表演。水平地面上演員B用肩部頂住一根長直竹竿，另一演員A爬至竹竿頂端完成各種動作。某次頂竿表演結(jié)束后，演員A自竿頂由靜止開始下滑，滑到竿底時速度正好為零，然后曲腿跳到地面上，演員質(zhì)量均為50 kg，長竹竿質(zhì)量為5 kg，A下滑的過程中速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。重力加速度g取，下列判斷正確的是(   )A.竹竿的總長度約為3 mB.0~6 s內(nèi)，演員B對地面的壓力大小始終為1050 NC.0~6 s內(nèi)，竹竿對演員B的壓力的沖量大小為D.演員A落地時向下曲腿，是為了縮短作用時間以減小地面的沖擊力8.如圖所示，一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球A用細繩懸掛于O點，另一質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體B被夾在豎直墻壁和A球之間，B的球心到O點之間的距離為h，的球心在同一水平線上，處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。則下列說法正確的是(   )A.A對B的壓力大小為B.豎直墻壁對B的摩擦力可能為零C.當只輕輕把球B向下移動一點距離，若再次保持靜止，則A對B的壓力大小保持不變，細繩拉力增大D.當只輕輕把球B向下移動一點距離，若再次保持靜止，則A對B的壓力減小，細繩拉力減小9.如圖所示，傾角為θ的斜面固定于水平地面上，上表面光滑，三小球的質(zhì)量分別為，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與A球相連，間固定一個輕桿，間由一輕質(zhì)細線連接.彈簧、輕桿與細線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)突然剪斷細線或斷開彈簧與A的連接點，下列判斷正確的是(   )A.彈簧斷開的瞬間，之間桿的彈力大小不為零B.細線被剪斷的瞬間，球的加速度沿斜面向上，大小為C.彈簧斷開的瞬間，三個小球的加速度均為零D.細線被剪斷的瞬間，之間桿的彈力大小為10.如圖所示，水平傳送帶間的距離為16 m，質(zhì)量分別為2 kg、4 kg的物塊，通過繞在光滑定滑輪上的細線連接，Q在傳送帶的左端且連接物塊Q的細線水平，當傳送帶以8 m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動時，Q恰好靜止.取重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.當傳送帶突然以8 m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是(   )A.Q與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5B.Q從傳送帶左端到右端所用的時間為2.4 sC.整個過程中，Q相對傳送帶運動的距離為4.8 mD.Q從傳送帶左端到右端的過程細線受到的拉力為11.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平面上，上端放置一小物體，小物體處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對小物體施一豎直向上的拉力F，使小物體始終向上做勻加速直線運動，直到物體與彈簧分離，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，均為已知量，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi).則下列結(jié)論正確的是(   )A.開始時彈簧的壓縮量為dB.物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)C.物體的加速度大小為D.物體從開始運動到離開彈簧的過程經(jīng)過的時間為12.如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達到的位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，將某一物體每次以大小不變的初速度沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實驗測得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取，根據(jù)圖象可求出(   )A.物體的初速度B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)C.取不同的傾角θ，物體在斜面上能達到的位移的最小值為1.44 mD.當時，物體達到最大位移后將沿斜面下滑13.如圖甲所示，用黏性材料粘在一起的兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質(zhì)量分別為，當之間產(chǎn)生拉力且大于0.3 N時，將會分離.時刻開始對物塊A施加一水平推力，同時對物塊B施加同一方向的拉力，使從靜止開始運動，運動過程中、方向保持不變，、的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列關(guān)于兩物塊受力及運動情況的分析，正確的是(   )A.時刻之間作用力大小為0.6 NB.時刻之間作用力為零C.時刻A對B的作用力方向向左D.從時刻到分離，它們運動的位移為5.4 m14.某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有個，每個質(zhì)量均為0.010 kg。實驗步驟如下：（1）將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。（2）將n（依次取）個鉤碼掛在輕繩右端，其余個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。（3）對應(yīng)于不同的n的a值見下表。時的圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時小車的加速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n123450.20 0.580.781.00（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補齊數(shù)據(jù)點，并作出圖像。從圖像可以看出：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比。（5）利用圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為_______kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度取）。（6）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_____（填入正確選項前的標號）。A.圖線不再是直線B.圖線仍是直線，但該直線不過原點C.圖線仍是直線，但該直線的斜率變大

               
答案以及解析1.答案：D解析：對整體受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否則不能平衡，豎直方向受力平衡，則有，解得，則物塊對地面的壓力等于，故A、B錯誤；對A部分受力分析，如圖所示。把A部分所受力沿切面和垂直切面方向進行分解，根據(jù)平衡條件得，，解得，由牛頓第三定律知A對B的壓力，故C錯誤，D正確。2.答案：B解析：由題圖可知，時，小滑塊與木板相對靜止，當時，加速度，對整體分析，由牛頓第二定律有，解得，當F大于8 N時，發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律，對B分析有，解得，由題圖可知，時，圖線的斜率，解得，則，由題圖可知，，解得，A、C、D錯誤；當時，小滑塊A與木板B相對滑動，B的加速度為，B正確.3.答案：C解析：在接觸的第一個階段，，合力方向豎直向下，小球向下運動，x逐漸增大，所以逐漸減小，由得，，方向豎直向下，且逐漸減小，又因為這一階段a與v都豎直向下，所以v逐漸增大。當時，，，此時速度達到最大。之后，小球繼續(xù)向下運動，，合力，方向豎直向上，小球向下運動，x繼續(xù)增大，增大，，方向豎直向上，隨x的增大而增大，此時a與v方向相反，所以v逐漸減小。綜上所述，小球向下壓縮彈簧的過程中，的方向先向下后向上，大小先減小后增大；a的方向先向下后向上，大小先減小后增大；v的方向向下，大小先增大后減小。4.答案：D解析：在0~時間內(nèi)小物塊向左減速，在~時間內(nèi)小物塊向右加速，時刻小物塊向左減速運動到速度為零，離A處的距離達到最大，故A正確；時刻前小物塊相對傳送帶向左運動，之后相對靜止，則知時刻小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大，故B正確；0~時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶向左運動，受到的摩擦力方向始終向右，且大小不變，故C正確；由題圖乙知，在~時間內(nèi)小物塊做勻速直線運動，此時受力平衡，小物塊不受摩擦力作用，故D錯誤.5.答案：C解析：根據(jù)題意分析可知A與B保持相對靜止，則二者沿斜面向下的加速度是相等的，設(shè)它們的總質(zhì)量為M，則，所以；同理，若以為研究對象，則它們共同的加速度大小也是.以A為研究對象，A受到重力、斜面體B對其豎直向上的支持力，兩力的合力的方向在豎直方向上，由于A在水平方向的加速度，水平方向的加速度由彈簧對其的彈力提供，所以彈簧處于壓縮狀態(tài)；以C為研究對象，C受到重力、長方體的支持力，合力的大小，加速度為，即C不受彈簧的彈力，所以彈簧處于原長狀態(tài).故選項C正確.6.答案：C解析：A與紙片間的最大靜摩擦力為與紙片間的最大靜摩擦力為。若,則與紙片保持相對靜止,整體在F作用下向左勻加速運動,加速度為,此時對A有,解得,故A錯誤;物體B做加速運動的最大加速度為,若,相對紙片靜止時,加速度為,則此時B相對紙片發(fā)生滑動,B的加速度仍為,選項B、D錯誤;由以上分析可知當紙片的加速度為時B相對紙片將要發(fā)生滑動,此時紙片受到的摩擦力為2 N,即紙片對A的摩擦力也為,則無論力F多大,A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動,選項C正確。7.答案：C解析：竹竿的長度等于圖線與t軸所圍的面積，由題圖乙可知，竹竿的總長度，故選項A錯誤。0~6 s內(nèi)演員A先加速向下，再減速向下，先失重再超重，故演員B對地面的壓力一定是變化的，顯然選項B錯誤。由題圖乙可知，0~4 s內(nèi)A向下加速，加速度為，則由牛頓第二定律得，解得，4~6 s內(nèi)A向下減速，加速度大小為，則由牛頓第二定律得，代入數(shù)值解得，設(shè)向下為正方向，則0~6 s內(nèi)竹竿對演員B的壓力的沖量大小為，其中，代入解得，故C正確。演員A落地時向下曲腿，是為了延長作用時間以減小地面的沖擊力，故選項D錯誤。8.答案：AD解析：分析A球的受力情況，如圖1所示，B對A的支持力N與A的重力的合力與細繩的拉力T等大、反向、共線，根據(jù)兩個陰影三角形相似得：，得，由牛頓第三定律知A對B的壓力大小為：，A正確；B在豎直方向受到重力，而間無摩擦，由平衡條件知豎直墻壁對B一定有摩擦力，B錯誤；當只輕輕把球B向下移動一點距離，分析A球的受力情況，如圖2所示，N與T的合力與等大、反向、共線，根據(jù)兩個陰影三角形相似得：，可得：，由于，可知N減小，T減小，由牛頓第三定律知A對B的壓力減小，C錯誤，D正確。9.答案：BD解析：彈簧斷開的瞬間，對整體由牛頓第二定律可得，對球A由牛頓第二定律可得，解得，，故三個小球的加速度均為，之間桿的彈力大小為零，選項A、C錯誤；初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，對整體有，細線被剪斷的瞬間，對整體可得，對B有，解得，故球的加速度大小為，之間桿的彈力大小為，選項B、D正確.10.答案：AC解析：當傳送帶以速度逆時針轉(zhuǎn)動時，Q恰好靜止不動，對Q受力分析知，，即，解得，故A正確；當傳送帶突然以順時針轉(zhuǎn)動，組成的系統(tǒng)做初速度為零的勻加速直線運動，有，代入數(shù)據(jù)解得，當速度達到傳送帶速度即8 m/s后，做勻速直線運動，勻加速的時間為，解得，勻加速運動的位移為，則勻速運動的時間，Q從傳送帶左端到右端所用的時間為，故B錯誤；加速階段的位移之差為，即整個過程中，Q相對傳送帶運動的距離為4.8 m，故C正確；當Q加速時，對P分析有，代入數(shù)據(jù)解得，當Q做勻速直線運動時，有，故D錯誤.11.答案：AD解析：對小物體進行受力分析，有，當時，，此時彈簧恢復(fù)原長且與物體分離，物體的位移d等于彈簧的壓縮量，故選項A正確，選項B錯誤；開始時，物體重力和彈簧彈力二力平衡，由平衡條件得，拉力為b時，彈簧彈力和物體重力平衡，合力等于拉力，根據(jù)牛頓第二定律有，物體與彈簧分離后，拉力為c，根據(jù)牛頓第二定律有，聯(lián)立解得物體的質(zhì)量，彈簧的勁度系數(shù)，加速度，故選項C錯誤；從物體開始運動到離開彈簧的過程，物體的位移為d，根據(jù)勻變速直線運動的位移公式得，解得運動時間，故選項D正確.12.答案：AC解析：由題圖乙可知，當斜面傾角時，物體做豎直上拋運動，其上升的最大高度為，由勻變速直線運動的規(guī)律可得，解得，選項A正確；由題圖乙可知，當斜面傾角為時，由牛頓第二定律可得，解得物體減速運動的加速度大小為，此時物體運動的距離為，由勻變速直線運動的規(guī)律可得，聯(lián)立以上兩式可解得，選項B錯誤；物體在粗糙斜面上向上運動時，由牛頓運動定律可得，解得，則物體能達到的位移，引入輔助角α，由數(shù)學(xué)知識可得，故，代入數(shù)據(jù)可解得，選項C正確；當時，由于，故有，所以物體達到最大位移后不再下滑，選項D錯誤.13.答案：AD解析：由題圖乙可知、的合力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律，可知兩個物塊一起運動的加速度.時刻，，對B應(yīng)用牛頓第二定律有，，解得，選項A正確.若間的作用力恰為零，由牛頓第二定律得，由題圖乙知，解得時間的作用力為零，選項B錯誤.，此時兩物塊緊靠著，A對B的作用力方向向右，選項C錯誤.當之間產(chǎn)生拉力且大于0.3 N時將會分離，對B分析，，代入得時兩物塊分開，則，選項D正確.14.答案：（3）0.39（在0.37~0.49范圍內(nèi)都可）（4）如圖所示（5）0.45（在0.43~0.47范圍內(nèi)都可）（6）BC解析：（3）由得：，在圖像中找一點坐標，代入公式即可求出a。（5）對小車和鉤碼組成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律：，則，圖像的斜率，從而可解出M。（6）對于已平衡摩擦力的情況，對整體應(yīng)用牛頓第二定律：，則①；對于木板水平的情況，對整體應(yīng)用牛頓第二定律：，整理得：②，比較①②可見，B、C均正確。


 

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