专题10 牛顿运动定律的应用(第01期)-2016-2017学年高一物理百所名校好题速递分项解析

一、选择题1．【河北省沧州市2015-2016学年高一上学期第二次月考】2013年6月20日，在中国迄今最高“讲台”天宫一号上，女航天员王亚平向地面的千万名师生进行了太空授课。

在演示如何在太空中测量物体质量时，她让“助教”聂海胜固定在仪器上，启动机械臂拉他由静止开始向舱壁运动，假设仪器测出聂海胜受到机械臂的恒定拉力为F ，经时间t 时．测速仪测出他运动的速率为v ，则聂海胜的质量为（ ） A ．2Ft v B ．Ft v C ．2Ft v D ．4Ftv【答案】B【解析】经时间t 时．测速仪测出他运动的速率为v ，则：v=at ，得：va t= ，根据牛顿第二定律：F=ma 则：F Ftm a v==故选B 。

考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题主要考查了天宫中的质量测量仪的原理，知道牛顿第二运动定律：F （力）=m （质量）×a （加速度），难度不大，属于基础题。

2.【河北省沧州市2015-2016学年高一上学期第二次月考】如图所示，手提一根质量不计的、下端挂有物体的弹簧竖直向上做加速运动，在手突然停止运动的瞬间，物体（ ）A ．处于静止状态B ．处于向上做减速运动的状态C ．处于向上做加速运动的状态D ．处于向上做匀速运动的状态 【答案】C考点：牛顿第二定律【名师点睛】牛顿第二定律揭示了运动和力的关系，可根据物体的受力情况分析运动情况，也可根据物体的运动情况分析受力情况．本题不能想当然，凭感觉，认为手突然停止运动的瞬间物体将做减速运动，而是要应用牛顿定律认真分析，得到结论.3.【河北省沧州市2015-2016学年高一上学期第二次月考】如图所示，质量为5kg 的物块A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在 车上。

开始时小车静止，弹簧对物块的弹力大小为10N ，小车、物块均处于静止状态。

现让小车以加速度a=1m/s 2沿水平地面向右加速运动，则（ ）A ．物块A 相对小车仍静止B ．物块A 受到的弹簧弹力仍不变C ．物块A 受到的摩擦力将增大D ．物块A 受到的摩擦力将减小 【答案】ABD考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题是牛顿定律的应用问题；解决本题的关键知道用假设法进行判断；当假设物体与小车相对静止时物块与小车具有相同的加速度，通过求解静摩擦力的大小和方向可以进行判断。

4.【湖南省张家界市2015-2016学年高一上学期期末联考】如图6所示，有人用一簇气球使一座小屋成功升空。

当小屋加速上升时，它受到的拉力与重力的关系是A ．一对平衡力B ．作用力和反作用力C ．拉力小于重力D ．拉力大于重力 【答案】D【解析】对小屋受力分析，受重力和绳子拉力，重力和拉力都是小屋受到的力，作用在一个物体上，不是作用力与反作用力，根据牛顿第二定律：T-mg=ma ，小屋加速上升，则a ＞0，故T-mg ＞0，得T ＞mg 故D 正确，ABC 错误；故选D.考点：牛顿第二定律 、牛顿第三定律5.【湖南省张家界市2015-2016学年高一上学期期末联考】如图11所示，在光滑水平面上,轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上。

一物块在水平恒力F 作用下做直线运动，接触弹簧后，压缩弹簧，直至速度为零。

整个过程中，物体一直受到力F 作用，弹簧一直在弹性限度内。

在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是A ．物块接触弹簧后立即做减速运动B ．物块接触弹簧后先加速后减速C ．当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零D ．当物块的速度最大时，它所受的合力为零 【答案】BD考点：牛顿第二定律的应用6.【湖南省张家界市2015-2016学年高一上学期期末联考】如图13甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行．初速度大小为v 2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v －t 图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v 2>v 1，则A ．t 2时刻，小物块离A 处的距离达到最大B ．t 2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大图11C ．0～t 2时间内，小物块始终受到大小和方向始终不变的摩擦力作用D ．0～t 3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 【答案】BC考点：牛顿第二定律的应用7.【河北省邯郸市第一中学2016-2017学年高一上学期入学考试】甲、乙两个质量相等的人分别站在两只完全相同的浮在平静水面的船上，初速度为零，甲的力气比乙大，它们各自握紧绳子一端，用力拉对方，两人都与自己的船相对静止，则（ ） A ．甲先到中点 B ．乙先到中点 C ．同时到中点 D ．无法判断 【答案】C【解析】两人拉力大小相等，方向相反，由Fa M＝ 得加速度大小相等，则经过相同时间位移大小相等，故同时到达中点．故C 正确。

考点：牛顿第三定律；牛顿第二定律【名师点睛】此题考查了牛顿第三定律，是基本规律的应用，关键是明确作用力与反作用力的关系，两个人受到的拉力相等，因为两人质量相等，故加速度相等，相同时间内位移相等．8.【黑龙江大庆中学2015-2016学年高一上学期期末考试】一质量为m 的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度大小为g 31（g 为重力加速度）。

人对电梯底部的压力大小为（ ）A ．mg 31B ．2mgC ．mgD ．mg 34【答案】D【解析】对人受力分析，人受电梯底部的支持力F 和重力mg ，根据牛顿第二定律：F-mg=ma ， a=g 31,得：F=mg+ma=mg+13mg=43mg; 根据牛顿第三定律：人对电梯底部的压力为：F′=F=43mg故选D.考点：牛顿第二定律；牛顿第三定律【名师点睛】本题关键是明确电梯具有向下的减速运动，加速度向上，处于超重状态，视重比实际重力大ma，基础题。

9．【山东师范大学附属中学2015-2016学年高一上学期第二次学分认定】如图所示，物块沿固定斜面下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则()A．若物块原来匀速下滑，施加力F后物块仍将匀速下滑B．若物块原来匀速下滑，施加力F后物块将加速下滑C．若物块原来以加速度a匀加速下滑，施加力F后物块仍将以加速度a匀加速下滑D．若物块原来以加速度a匀加速下滑，施加力F后物块仍将匀加速下滑，加速度大于a【答案】AD考点：物体的平衡；牛顿定律的应用【名师点睛】解决动力学问题的关键是正确进行受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解即可；本题中物块匀速下滑时，μ=tanθ，作为一个重要结论可在理解的基础上，对分析本题解答有帮助。

二、非选择题1.【河北省沧州市2015-2016学年高一上学期第二次月考】（12分）如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，总质量为0.2kg，杆上套有质量为0.05kg的小环B，它与杆有摩擦，当环从底座以4m/s的速度升起的时刚好能到达顶端，求：(g = 10m／s2)(1)在环升起过程中，底座对水平面的压力为多大？(2)小环从杆顶落回底座需多少时间？【答案】（1）1.7N（2）0.5s考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】本题中底座与小环的加速度不同，采用隔离法研究，抓住加速度是关键，由牛顿运动定律和运动学公式结合进行研究。

2.【黑龙江大庆中学2015-2016学年高一上学期期末考试】如图所示一足够长的光滑斜面倾角为30°,斜面AB与水平面BC平滑连接.质量m=2kg的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7m,物体与水平面间的动摩擦因素为0.2.现使物体受到一水平向左的恒力F=8N作用,经时间t=2s后撤去该力,不考虑物体经过B点碰撞时的能量损失,重力加速度g取10m/s2，求撤去拉力F后,经过多长时间经过B点？【答案】物体两次经过B点，第一次时间为1s，第二次时间为1.8s。

【解析】物体在水平面上运动过程：设撤去F前后物体的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律得：F-μmg=ma1，μmg=ma2，代入解得a1=2m/s2，a2=2m/s2．恒力F 作用t=2s 后物体的位移为x 1=12a 1t 2=4m ， 此时物体的速度为v=a 1t 1=4m/s设撤去拉力F 后，物体第一次经过B 点的时间为t 1， 则由d-x 1=vt 1-12a 2t 12考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】本题是牛顿第二定律和运动学的综合应用，关键要抓住物体在斜面上运动具有对称性，上滑和下滑时间相等，不能漏解。

3.【山东师范大学附属中学2015-2016学年高一上学期第二次学分认定】（10分）如图所示，物体m 放在水平地面上，在与水平方向成θ角的拉力F 作用下由静止开始向前运动，经过时间t =1s 物体的位移为s =3 m 。

(g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)（1）求物体加速阶段的加速度大小a ；（2）若已知m =1kg ，θ＝37°，F ＝10N ，求物体与水平面间的动摩擦因数μ； （3）接上问，如果1s 末撤去拉力，求物体还能滑行的距离。

【答案】（1）a=6m/s 2（2）μ=0.5（3）s=3.6m 【解析】（1）根据212x at =，物体的加速度（2）由牛顿第二定律可知：0cos37(sin 37)F mg F ma μ--= 带入数据解得μ=0.5考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】此题是牛顿定律的综合应用题；关键是分析物体的受力情况及运动情况，根据牛顿定律求解出加速度，联系运动学公式解答.4.【山东师范大学附属中学2015-2016学年高一上学期第二次学分认定】（12分）如图所示，光滑斜面AB 与粗糙斜面BC 对接，一质量m ＝1.0 kg 的小滑块从A 点由静止滑下，已知AB 段斜面倾角为53°，A 点离B 点所在水平面的高度h ＝0.8 m 。

两斜面对接点B 处有一段很小的圆弧以保证小滑块拐弯时无碰撞，能以到达B 点时同样大小的速度冲上BC 斜面，已知BC 段斜面倾角为37°，滑块与斜面BC 间的动摩擦因数μ＝0.5，滑块在运动过程中始终未脱离斜面，从滑块到达B 点时起，经0.6 s 正好通过C 点。

（g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）小滑块到达B 点时速度的大小；（2）小滑块沿BC 斜面向上运动时加速度的大小； （3）BC 之间的距离。

【答案】（1）4m/s,（2）10 m/s 2（3）0.76m【解析】（1）物体在AB 面上的加速度：021sin 538/a g m s == 到达B点的速度：4/B v m s ===（2）物体在BC 面上运动的加速度：000022sin 37cos37sin 37cos37=10m/s mg mg a g g mμμ+==+ （3）物体在BC 面上，上升到最高点的时间：1240.410B v t s s a ===考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用习题；解题的关键是求解物体在两个斜面上运动的加速度，结合运动学公式求解；注意两个物理过程的关联关系.5．【河北省定州中学2016-2017学年高一上学期周练】一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F 随时间t 的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示．设运动过程中不计空气阻力，g 取10m/s 2．结合图象，试求：（1）运动员的质量；（2）运动过程中，运动员的最大加速度； （3）运动员离开蹦床上升的最大高度． 【答案】（1）50kg ；（2）40m/s 2；（3）3.2m【解析】（1）由图分析可知：运动员的重力等于500N ，则运动员质量为m=50kg ． （2）由图读出弹力的最大值为F m =2500N根据牛顿第二定律得：F m ﹣mg=ma m ，运动员的最大加速度240/mm F a g m s m=-=． （3）由图读出运动员在空中运动的时间为T=8.4s ﹣6.8s=1.6s根据对称性可知：下落时间为t=2T=0.8s 所以运动员离开蹦床上升的最大高度h=12gt 2=3.2m考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题考查读图能力和分析研究实际问题的能力．同时要抓住运动员在空中做竖直上抛运动时的对称性，上升和下落时间相等。