2016高考物理二轮复习考点强化练 习题 考点强化练3.doc

考点强化练3 牛顿运动定律的理解与应用一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)1．(2015·河北衡水元月调研)如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止。

斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是()A．在0～t1时间内，N增大，f减小B．在0～t1时间内，N减小，f增大C．在t1～t2时间内，N增大，f增大D．在t1～t2时间内，N减小，f减小答案：D解析：在0～t1时间内，由图可知，物体做加速运动，加速度逐渐减小，设斜面倾角为θ，对物体受力分析，在竖直方向上有N cosθ＋f sinθ－mg＝ma1，在水平方向上有N sinθ＝f cosθ，因加速度减小，则支持力N和摩擦力f均减小。

在t1～t2时间内，由图可知，物体做减速运动，加速度逐渐增大，对物体受力分析，在竖直方向上有mg－(N cosθ＋f sinθ)＝ma2，在水平方向上有N sinθ＝f cosθ，因加速度增大，则支持力N和摩擦力f均减小，故选D。

2．(2015·福建福州质检)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。

一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。

观察小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a 随时间t变化的图象中符合实际情况的是()答案：A解析：小球先做自由落体运动，接触弹簧后小球做加速度减小的加速运动，直至重力和弹力相等，即mg＝kΔx，此时a＝0，小球速度达到最大值v max，此后小球继续下降，小球重力小于弹力，加速度方向向上，小球向下做加速度增大的减速运动直至最低点，小球速度为0，加速度最大，A 正确，B 错误。

设小球到达最低点时，弹簧的形变量为x ，由能量关系得mg (h ＋x )＝12kx 2，则2mg (h ＋x )＝kx ·x ，由h ＋x >x 得kx >2mg ，所以在最低点kx －mg ＝ma >mg ，即a >g ，C 错误。

弹簧形变量x 与t 不是线性关系，则a 与t 也不是线性关系，D 错误。

3．(2015·重庆理综)高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)。

此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A ．m 2gh t ＋mgB ．m 2gh t－mgC ．m gh t ＋mgD ．m gh t－mg答案：A解析：对人与安全带作用的过程应用牛顿第二定律，则有F －mg ＝ma ，而a ＝v t ＝2ght ，解得F ＝m 2ght＋mg ，故A 正确。

4.(2015·河北唐山一模 )一木箱放在水平地面上，木箱质量为m ，用水平推力F 即可使物体做匀速直线运动，现保持F 大小不变，方向改为与水平方向成60°角斜向上拉物体，也能使它做匀速直线运动，如图所示。

则木箱与水平地面间的动摩擦因数为( )A ． 3B ．32C ．33D ．12答案：C解析：水平拉时：F ＝μmg斜向上拉时：F cos60°＝μ(mg －F sin60°) 解得：μ＝33故选C 。

5．(2015·重庆理综)若货物随升降机运动的v －t 图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F 与时间t 关系的图象可能是( )答案：B解析：由v－t图象可知，升降机的运动过程为：向下加速(失重：F<mg)→向下匀速(F ＝mg)→向下减速(超重：F>mg)→向上加速(超重：F>mg)→向上匀速(F＝mg)→向上减速(失重：F<mg)，对照F－t图象可知，B正确。

6．(2015·海南单科)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相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g。

在剪断的瞬间() A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2答案：AC解析：剪断细线前，把a、b、c看成整体，细线上的拉力为T＝3mg。

因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同。

则将细线剪断瞬间，对a隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mg＝ma1得a1＝3g，A正确，B错误。

由胡克定律知：2mg＝kΔl1，mg＝kΔl2，所以Δl1＝2Δl2，C正确，D错误。

7．(2015·江苏单科)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()A．t＝2 s时最大B．t＝2 s时最小C．t＝8.5 s时最大D．t＝8.5 s时最小答案：AD解析：地板对人的支持力F N＝mg＋ma，t＝2s时，a有正的最大值，此时F N最大，由牛顿第三定律可知，A正确，B错误；t＝8.5s时，a有负的最大值，此时F N最小，由牛顿第三定律可知，C错误，D正确。

8．(2015·海南单科)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块。

开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑。

当升降机加速上升时()A．物块与斜面间的摩擦力减小B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑答案：BD解析：当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mg sinθ＝μmg cosθ，则μ＝tanθ(θ为斜面倾角)，当升降机加速上升时，设加速度为a；物块处于超重状态，超重ma。

物块“重力”变为G′＝mg＋ma，支持力变为N′＝(mg＋ma)cosθ>mg cosθ，B对。

“重力”沿斜面向下的分力G下′＝(mg＋ma)sinθ，沿斜面摩擦力变为f′＝μΝ′＝μ(mg＋ma)cosθ>μmg cosθ，A 错误。

f′＝μ(mg＋ma)cosθ＝tanθ(mg＋ma)cosθ＝(mg＋ma)sinθ＝G下′，所以物块仍沿斜面匀速运动，D对，C错误。

二、非选择题9．如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为m A＝2.0kg，小车上放一个物体B，其质量为m B＝1.0kg。

如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动。

如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图乙所示。

要使A、B不相对滑动，求F′的最大值F m。

答案：6.0N解析：根据图甲所示，设A、B间的静摩擦力达到最大值f m时，系统的加速度为a。

根据牛顿第二定律，对A、B整体有F＝(m A＋m B)a，对A有f m＝m A a，代入数据解得f m＝2.0N。

根据图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a′，根据牛顿第二定律有：f m＝m B a′，F m＝(m A＋m B)a′，代入数据解得F m＝6.0N。

10.在托乒乓球跑步比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v 0时，再以v 0做匀速直线运动跑至终点，比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ，如图所示，设整个过程中球一直保持在球拍中心不动，球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m ，重力加速度为g 。

求：(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k ；(2)在加速跑阶段球拍倾角θ的正切值随速度v 变化的关系式。

答案：(1)mg tan θ0v 0 (2)tan θ＝a g ＋vv 0tan θ0解析：(1)在匀速运动阶段，有mg tan θ0＝kv 0 解得k ＝mg tan θ0v 0(2)加速阶段，设球拍对球的支持力为F N ，有 F N sin θ－kv ＝ma F N cos θ＝mg 得tan θ＝a g ＋vv 0tan θ011．(2015·南昌模拟)如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。

若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速度为v 0＝10m/s 沿木板向上运动，随着θ的改变，小木块沿木板滑行的距离x 将发生变化，重力加速度g ＝10m/s 2。

(1)求小木块与木板间的动摩擦因数；(2)当θ满足什么条件时，小木块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。

答案：(1)33 (2)60° 532m 解析：(1)当θ＝30°时，小木块匀速下滑，则 mg sin θ＝μF N F N －mg cos θ＝0 解得动摩擦因数 μ＝tan θ＝tan30°＝33(2)当θ变化，小木块沿木板向上滑行时，设小木块的加速度为a ，则 mg sin θ＋μmg cos θ＝ma设木块的位移s ，根据v 20＝2as 得s＝v202g sinθ＋μcosθ令tanα＝μ，则当α＋θ＝90°时s最小解得θ＝60°s最小值为s min＝v202g sin60°＋μcos60°＝3v204g＝532m。