【物理】2020届高考物理二轮复习力与运动专题强化：（5）牛顿运动定律A 12页

牛顿运动定律A ‎1、伽利略用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明(   )‎ A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度 B.如果没有摩擦,物体运动时机械能守恒 C.如果物体不受到力,就不会运动 D.维持物体做匀速直线运动并不需要力 ‎2、如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（ ）‎ A． A球加速度为，B球加速度为g B． A球加速度为，B球加速度为0‎ C． A球加速度为，B球加速度为0 D． A球加速度为，B球加速度为g ‎3、某同学站在观光电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究观光电梯升降过程中的情况,如图所示的v-t图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向下为正方向)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是(   )‎ A.0~5s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态 B.5~10s内,观光电梯一定静止,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力 C.10~20s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态 D.20~25s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态 ‎4、如图所示,质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球(M>m),用力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成θ角,细线的拉力为FT。若将水平拉力F变为原来的n倍,仍使小球和车相对静止且一起向右加速运动,下列关系正确的是(   )‎ A.小车运动的加速度变为na B.细线的拉力变为nFT C.细线与竖直方向的夹角变成nθ D.细线与竖直方向夹角的余弦值变为ncosθ ‎5、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变,用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x,此时物体静止,撤去F后,物体开始向左运动,物体与水平间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则下列说法正确的是（ ）‎ A.刚撤去F时物体的加速度大小为 ‎ B.刚撤去F时物体的加速度大小为 C.撤去F后,物体刚脱离弹簧时速度最大 D.撤去F后,物体先加速运动后减速运动 ‎6、将一轻质弹簧固定在竖直的墙壁上,如图所示,右端与一小球相连接,另用一质量不计且不可伸长的细绳与小球相连,另一端如图固定。当系统静止时水平面对小球的支持力为零,细绳与竖直方向的夹角为θ=45°。小球与水平面间的摩擦不可忽略,且动摩擦因数μ=0.2,小球的质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则剪断细绳的瞬间,下列说法正确的是(   )‎ A.小球仍处于静止状态 B.小球所受合力为10N C.小球的加速度大小为8m/s2 D.小球所受的摩擦力为零 ‎7、如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹.下列说法中正确的是(   )‎ A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短 C.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短 D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短 ‎8、如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的(物体的初速度为零,g取10m/s2)( )‎ A. B. C. D.‎ ‎9、如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两个滑块放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,它们在斜面上加速下滑,关于杆的受力情况.下列分析正确的是(   )‎ A.若μ1>μ2,m1=m2,则杆受到压力 B.若μ1=μ2,m1>m2,则杆受到拉力 C.若μ1<μ2,m1μ2则a1a2,A的加速度较大,则杆受到拉力,故C错误。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：BC 解析：画出其速度图象如图所示，由加速度关系得，图线与时间轴围成的面积表示位移，即,得,可见加速与减速过程的时间之比为1：2,加速与减速过程的位移大小之比为1 :2。由牛顿第二定律及加速度关系得，解得。综上所 述，选BC。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：BD 解析：根据牛顿第二定律得,木块的加速度为,木板的加速度为,设木板长为L,根据得。木板相对地面运动的位移为,则知若仅稍增大木板的质量M,木块的加速度a1不变,木板的加速度a2减小,可知时间t减小,x减小,故A错误;若仅增大木块的质量m,则木块的加速度减小,木板的加速度增大,则t增大,x增大,故B正确;若仅增大恒力F,则木块的加速度变大,木板的加速度不变,则t减小,x减小,故C错误;若仅增大木块与木板间的动摩擦因数,则木块的加速度减小,木板的加速度增大,则t增大,x增大,故D正确。‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：BC 解析：设A球和B球的质量均为m.刚开始释放时A球受到重力和支持力作用,根据牛顿第二定律可得其加速度为;B球受到重力、支持力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律可得,解得,所以A错误,B正确.A球的加速度为零时,弹簧的弹力与A球重力沿斜面方向的分力大小相等,方向相反,即,以B球为研究对象,受到重力、弹簧弹力、斜面支持力和摩擦力,沿斜面方向根据牛顿第二定律可得,解得,所以C正确.当A、B球的速度第一次相等时,弹簧第一次最短,所以D错误.‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：(1)B (2)1.6;3.2(3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 解析：(1)小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、木板对小车的摩擦力和细线拉力的作用。为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力,‎ 应把木板的一端垫起适当的高度,以使重力、支持力、纸带的拉力和摩擦力的合力为零,因此在进行这一操作时,不应挂砂桶,小车应连接纸带,B项正确。‎ ‎(2)AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度,即B点的瞬时速度,故;用逐差法求解小车的加速度,a==3.2m/s2。‎ ‎(3)图线与横轴有截距,说明实验前没有平摩擦力或平衡摩擦力不够。‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：(1)(2)见解析 解析：(1)设A刚落地时的速度为v,由题意可知A和B在运动过程中机械能守恒,故,得。‎ ‎(2)当斜面体向右做匀加速直线运动时,加速度方向水平向右,对A物体有T-mAgsin60°=mAacos60°,‎ 对B物体有mgsin30°-T=macos30°,解得,‎ 由等式右侧的分子知,加速度的大小应满足,‎ 加速度a越大,A物体的质量越小,A物体质量应满足,当斜面体向右做匀减速直线运动时,加速度方向水平向左,‎ 对A物体有mAgsin60°-T=mAacos60°,‎ 对B物体有T-mgsin30°=macos30°,‎ 解得,‎ 由等式右侧的分母知,加速度的大小应满足,‎ 加速度a越大,A物体的质量越大,A物体质量应满足。‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：(1)见解析;(2)F≥6N;(3)0.5≤t≤1.08s 解析：(1)由题意知滑块相对平板车静止时速度为v0,根据牛顿第二定律,对滑块,有μmg=ma.,v0=at,滑块相对车面滑动的距离为,滑块与车面间因摩擦产生的内能 为Q=μmgs,联立解得,即Q为与动摩擦因数μ无关的定值。‎ ‎(2)设恒力F作用下滑块加速度为a1,经过时间t1后速度达到v0,要保证滑块不从车的左端掉下,即t1时间后恰好到达车的左端,由牛顿第二定律有F+μmg=ma,,v0=a1t1,,联立解得F≥6N。‎ ‎(3)F取最小值时,滑块经过时间t1运动到车左端后速度达到v0,为使滑块恰不从右端滑出,滑块在F作用下相对车先向右做匀加速运动(设加速度大小为a2,时间为t2),再撤去外力F做匀减速运动(设加速度大小为a3),到达右端时恰与车达到共同速度v0,则有F-μmg=ma2,μmg=ma3,,F的作用时间t应满足t1≤t≤t1+t2,联立解得0.5≤t≤1.08s。‎ ‎ ‎