专题03 牛顿运动定律【考题猜想】（40题10大类型）-2024-2025学年高一物理上学期期末考点大串讲（鲁科版2019）

专题03 牛顿运动定律 【题型1 瞬时问题】 1 【题型2 动态分析】 4 【题型3 临界极值问题】 7 【题型4 超重与失重】 11 【题型5 动力学图像】 14 【题型6 动力学两类基本问题】 17 【题型7 有关牛顿运动定律的连接体问题】 21 【题型8 传送带问题】 25 【题型9 板块问题】 29 【题型10 探究加速度与力、质量的关系】 33 【题型1 瞬时问题】 1．如图所示，甲、乙两图中A、B两球质量相等，图甲中A、B两球用轻质杆相连，图乙中A、B两球用轻质弹簧相连，均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态，则在两细绳烧断的瞬间（　　） A．图甲中轻杆的作用力不为零 B．图甲中两球的加速度一定不相等 C．图乙中两球的加速度一定相等 D．图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半 【答案】D 【详解】设两球质量均为m，细绳烧断的瞬间弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以细绳烧断瞬间，题图乙中B球所受合力仍为零，加速度为零，A球所受合力2mg，加速度为 题图甲中，细绳烧断瞬间，A、B的加速度相同，设为a，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 解得 则图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半。 设题图甲中轻杆的作用力为FT，再以B为研究对象，由牛顿第二定律得 解得 即题图甲中轻杆的作用力一定为零。 故选D。 2．如图所示，质量为的木箱用细绳竖直悬挂，在木箱底部放有质量为的物块A，在木箱顶部用轻质弹簧悬挂的质量也为的物块B。剪断细绳的瞬间，物块A、B和木箱的瞬时加速度大小分别为（    ） A．g、0、g B．g、g、g C． D． 【答案】C 【详解】细绳剪断前B处于平衡状态，弹簧弹力大小 细绳剪断的瞬间弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程；绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零，所以剪断细绳的瞬间，B受力不变，仍然平衡 剪断细绳的瞬间，木箱不在受细绳的拉力，木箱受重力和弹簧向下的拉力 由牛顿第二定律可知 解得木箱的加速度大小为为 物块A只受重力作用，加速度为。 故选C。 3．如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取）（　　） A．轻弹簧的压缩量为0.2m B．物体A的瞬时加速度为0 C．物体B的瞬时加速度为 D．物体B对物体A的压力为12N 【答案】D 【详解】A．A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，对A根据受力平衡可得 解得弹簧压缩量为 故A错误； BC．细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，对AB整体，由牛顿第二定律得 解得AB的瞬时加速度为 故BC错误； D．对物体A，由牛顿第二定律得 解得物体B对物体A的压力为 故D正确。 故选D。 4．如图所示，质量分别为mA=5kg、mB=3kg的物体A、B静置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤水平连接。两个大小分别为F1=4N、F2=20N的水平拉力分别作用在A、B上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是（　　） A．弹簧秤的示数是10N B．弹簧秤的示数是14N C．在突然撤去F2的瞬间，A的加速度大小为2.8m/s2 D．在突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为2m/s2 【答案】B 【详解】AB．对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律解得，整体的加速度为对A受力分析，由牛顿第二定律得解得，弹簧秤的示数为，A错误，B正确； C．在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不变，则A的加速度大小仍为，C错误； D．在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不变，B所受合外力为弹簧弹力，则B的加速度大小为，D错误。故选B。 【题型2 动态分析】 5．如图是享誉中国第一高塔、世界第二高塔之称的广州塔“小蛮腰”。在维护其外墙时，工人不小心掉落一颗螺钉。此螺钉由静止加速下落，在空气阻力作用下，螺钉的加速度方向不变、大小逐渐减小直至为零，然后维持加速度为零进入收尾阶段。下列说法正确的是（　　） A．下落过程中，螺钉加速度的方向有可能与速度方向相反 B．在空气阻力作用下，螺钉的速度变化越来越快 C．在空气阻力作用下，螺钉的位置变化越来越快 D．收尾阶段，螺钉停止运动 【答案】C 【详解】A．由题意可知，螺钉的加速度方向不变、大小逐渐减小直至为零，则下落过程中，螺钉加速度的方向不可能与速度方向相反，故A错误； B．在空气阻力作用下，由于螺钉的加速度大小逐渐减小，所以螺钉的速度变化越来越慢，故B错误； C．由于螺钉的速度越来越大，所以螺钉的位置变化越来越快，故C正确； D．收尾阶段，螺钉做匀速运动，故D错误。 故选C。 6．如图，为小明玩蹦床的情景，其中，A位置是弹性床面未受压力时的位置，B位置是某次他从最高点竖直下落的过程中将床面压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．当小明下落到A位置时，其速度最大 B．在小明从A位置下降到B位置的过程中，其加速度方向始终向下 C．在小明从A位置下降到B位置的过程中，其速度先增大后减小 D．小明在B位置时，速度为零，处于平衡状态 【答案】C 【详解】小明下落到A位置，由于一开始弹性床面的弹力小于人的重力，随着弹力逐渐增大，一开始小明继续向下做加速度减小的加速运动；当弹力等于人的重力，小明的加速度为0，小明的速度达到最大；之后弹力大于人的重力，随着弹力逐渐增大，小明继续向下做加速度增大的减速运动；所以在小明从A位置下降到B位置的过程中，其加速度方向先向下后向上，速度先增大后减小，小明在B位置时，速度为零，加速度不为0，不是处于平衡状态。 故选C。 7．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=10m/s2），下列结论正确的是（　　） 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500N/m C．物体的质量为2kg D．物体的加速度大小为4m/s2 【答案】C 【详解】A．物体与弹簧分离时，弹簧与物体间相互作用力为零，弹簧为原长。故A错误； BC．初始时，物体静止，弹簧弹力等于物体重力。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。当刚开始运动时，弹簧弹力等于物体重力，那么合力恰好等于刚开始的拉力；物体位移超过5cm后拉力变为恒力F=30N，此后物体与弹簧分离，由于物体匀加速合力仍为10N，则 解得 初始时弹簧压缩量为5cm，弹簧的劲度系数 故C正确，B错误； D．物体的加速度 故D错误。 故选C。 8．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则下列说法错误的是（　　） A．升降机停止前在向上运动 B．时间内小球处于失重状态，时间内小球也处于失重状态 C．时间内小球向下运动，速度先增大后减小 D．时间内小球向上运动，速度一直减小 【答案】D 【详解】A．升降机停止后弹簧的弹力先减小，可知弹簧缩短，小球向上运动，则升降机停止前在向上运动，选项A正确，不符合题意； B．时间内和时间内小球弹力小于重力，加速度向下，处于失重状态，选项B正确，不符合题意； C．t1～t3时间内小球向下运动，弹力先大于重力后小于重力，则加速度先减小后增大，速度先增大后减小，故C正确，不符合题意； D．t3～t4时间内小球向上运动，拉力大于重力，加速度向上，则速度增加，故D错误，符合题意。 故选D。 【题型3 临界极值问题】 9．如图甲所示，水平面上有一倾角为的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系质量为的小球。当斜面以水平向右的加速度做匀加速直线运动，系统稳定时细绳上的张力随加速度的变化图像如图乙所示，段是直线，点坐标为，g取，，，则（　　） A． B． C．当时小球恰好离开斜面 D．小球离开斜面之前，受到的支持力 【答案】C 【详解】ABC．段为直线，时，有 点表示此时小球恰好离开斜面，有 联立解得 ， 则 AB错误，C正确； D．小球离开斜面之前，对小球受力分析可得 ， 解得 代入数据有 D错误。 故选C。 10．如图所示，质量分别为与的A、B两物体静止在水平地面上，已知A、B间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，对A施加一水平拉力后，下列说法正确的是（　　） A．当时，两物体均静止不动 B．当时，A、B必定产生相对滑动 C．当时，A、B间的摩擦力大小为24N D．当时，A的加速度大小为 【答案】A 【详解】A．间的最大静摩擦力为 与地面间的最大静摩擦力为 故当时，两物体均静止不动，A正确； B．间恰好发生相对滑动时，对整体有 对有 联立解得 所以只有当时，间才发生相对滑动，B错误； C．当时，相对静止，一起滑动，对整体有 对有 解得 C错误； D．当时，相对静止，一起滑动，对整体有 解得 D错误。 故选A。 11．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A、B（B物体与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为，初始时系统处于静止状态。现用一方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．外力F刚施加的瞬间，F的大小为4N B．当弹簧压缩量减小到0.3m时，A、B间弹力大小为1N C．A、B分离时，A物体的位移大小为0.1m D．B物体速度达到最大时，B物体的位移为0.22m 【答案】B 【详解】A．施加外力前，系统处于静止状态，合力为零，外力施加的瞬间，物体A加速度为，由牛顿第二定律得 解得 故A错误； B． 当弹簧压缩量减小到0.3m时，设A、B间弹力大小为，此时对A 对A、B组成的系统 联立解得 故B正确； C．初始时系统处于静止状态，即 解得 设A、B分离时，弹簧的形变量为，对B 解得 所以A物体的位移大小为 故C错误； D．当B物体的合力为零时速度达到最大，由C选项的分析知A、B分离时有向上的加速度所以速度最大时A、B已经分离，由合力为零得解得故D错误。故选B。 12．如图所示，一个质量为 m 的物块静止于倾角为的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，此时对物块施加一个水平向左且平行于斜面底端的力F，且 F 从零缓缓增大直至物块沿斜面刚好运动，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（　　）    A．摩擦力的大小随F变化而变大，但方向不变 B．物块受斜面的支持力不变 C．F 的最大值一定大于 D．F 的最大值一定等于 【答案】B 【详解】A．物块在斜面上受力如图：    根据平衡条件有 ， 从零缓缓增大，静摩擦力的大小和方向都发生变化，故A错误； B．力F和摩擦力都作用在平行于斜面方向上，物块受斜面的支持力 可知物块受斜面的支持力不变，故B正确； CD．因为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，所以物块沿斜面刚好运动时，摩擦力达到最大值，达到最大值 则F的最大值为 可知 与的大小关系无法确定，故C、D错误。 故选B。 【题型4 超重与失重】 13．如图甲所示，质量为m=2kg的物块挂在弹簧秤的下端，在弹簧秤的拉力作用下沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示，弹簧秤始终在弹性限度内，g取10m/s2.下列说法正确的是（　　） A．2s~6s内物块先超重后失重，弹簧秤的示数先增大后减小 B．0~6s内物块先超重后失重，速度变化量大小为3m/s C．0~6s内物块先失重后超重，6s时物块的速度为6m/s D．0~6s内物块先失重后超重，弹簧秤6s末的示数为24N 【答案】B 【详解】A．2s~6s内加速度先向上后向下，则物块先超重后失重，弹簧秤的示数一直减小，选项A错误； BC．0~6s内加速度先向上后向下，则物块先超重后失重，图像与坐标轴围成的面积等于速度的变化量，则速度变化量大小为 因初速度为零，则6s时物块的速度为3m/s，选项B正确，C错误； D．0~6s内物块先超重后失重，弹簧秤6s末的加速度为向下的2m/s2，则弹簧秤示数为 T=mg-ma=16N 选项D错误。 故选B。 14．如图所示为我国著名举重运动员抓举比赛时的情景，运动员从图示状态由静止向上站起直至站立的过程中，下列说法正确的是（　　） A．手对杠铃的作用力大于杠铃对手的作用力 B．运动员对地面的压力先大于地面对人的支持力后小于地面对人的支持力 C．杠铃先失重后超重 D．杠铃先超重后失重 【答案】D 【详解】A．手对杠铃的作用力和杠铃对手的作用力是一对相互作用力，大小总是相等，故A错误； B．运动员对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力，大小总是相等，故B错误； CD．站起的过程运动员和杠铃先向上加速后向上减速，加速度先向上后向下，杠铃先超重后失重，故C错误，D正确。 故选D。 15．北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，则（　　） A．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8N B．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零 C．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8N D．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用25.6N的力才能托住饮料瓶 【答案】B 【详解】AB．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，处于完全失重状态，故饮料瓶对手的压力为零，故A错误，B正确； CD．座舱自由落体过程，有 座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有 解得 当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶处于超重状态，有 解得 即手要用26.6N的力才能把饮料瓶托住，故CD错误。 故选B。 16．某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是（　　） A．在0～5s内，电梯加速上升，该同学处于失重状态 B．在5s～10s内，该同学对电梯地板的压力小于其重力 C．在10s～20s内，电梯减速上升，该同学处于失重状态 D．在20s～25s内，电梯加速下降，该同学处于超重状态 【答案】C 【详解】A．在0～5s内，从速度--时间图像可知，此时的加速度为正，说明电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，故A错误； B．5～10 s内，该同学做匀速运动，故其对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B错误； C．在10～20s内，电梯向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C正确； D．在20～25s内，电梯向下做匀加速运动，加速度向下，故处于失重状态度，故D错误。 故选C。 【题型5 动力学图像】 17．如图甲所示，一质量为m＝1kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中不正确的是（　　）。 A．t＝1s时物体开始做减速运动 B．t＝2s时物体做减速运动的加速度大小为1m/s2 C．t≥3s时物体处于静止状态 D．t≥3s内做匀速直线运动 【答案】D 【详解】A．物体在开始在F作用下做匀速直线运动，由图可知，滑动摩擦力的大小为4N，拉力随时间均匀减小后，物体开始做减速运动，即在1s时物体开始做减速运动，故A正确不符合题意； B．拉力随时间均匀减小，1s时拉力为4N，3s时拉力为2N，所以t=2s时，拉力大小为3N，则加速度大小 故B正确不符合题意； CD．3s后，摩擦力随F的减小而减小，可知物体在t=3s时刚好停止，然后静摩擦力的大小等于拉力的大小，故C正确不符合题意，D错误符合题意。 故选D。 18．如图甲所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，质量为m的小木块在沿斜面向下的恒力F作用下沿斜面下滑，小木块与斜面间的动摩擦因数为，若取沿斜面向下为正方向，当恒力F取不同数值时，小木块的加速度a不同，如图乙所示。取。下列说法正确的是（　　） A．小木块的质量为 B．小木块的质量为 C．动摩擦因数为0.25 D．动摩擦因数为 【答案】D 【详解】根据题意，以小木块为研究对象，根据牛顿第二定律有 代入数据整理得 由题图乙可知 纵截距 解得 故选D。 19．如图甲所示，物块的质量，初速度大小，在一水平向左的大小恒定的力F作用下从O点沿粗糙的水平面开始向右运动，并从此刻开始计时，某时刻力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g取。下列说法正确的是（　　） A．2s末力F反向 B．2s末到3s末物块做匀减速运动 C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3 D．力F大小为8N 【答案】C 【详解】AB．由题图乙可知，物块速度减为零时，力F突然反向，由 ， 代入题图乙中所给数据，解得 ， 则水平向左的力F作用的时间 1s末力F反向，物块开始做匀加速运动。故AB错误； CD．力F反向前，由牛顿第二定律有 力F反向后，由牛顿第二定律有 其中 解得 ， 故C正确；D错误。 故选C。 20．如图甲所示，平行于倾角为固定斜面向上的拉力使小物块沿斜面向上运动，运动过程中加速与的关系如图乙。图线的斜率为，与轴交点坐标为，与轴交点为。由图可知（　　） A．小物块的质量对 B．小物块的质量为 C．摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D．摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 【答案】B 【详解】对物块由牛顿第二定律可知 可得 由图像可知 可得小物块的质量为 可得摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和 故选B。 【题型6 动力学两类基本问题】 21．如图甲所示，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。假设载人飞船质量约为8吨，运载火箭质量（不含载人飞船）约为480吨，点火后产生600吨的推力（相当于地面上质量为600吨的物体的重力），其简化模型如图乙所示。忽略大气阻力、火箭喷气造成的质量变化和重力加速度的变化，重力加速度g取。载人飞船和运载火箭从起飞到分离前匀加速直线上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A．载人飞船中的航天员处于失重状态 B．加速度大小约为 C．从起飞开始，经过10s上升的高度约为160m D．载人飞船受到运载火箭的推力大小约为 【答案】D 【详解】A．载人飞船和运载火箭从起飞到分离前匀加速直线上升的过程中，加速度方向竖直向上，航天员处于超重状态，故A错误； B．由牛顿第二定律得 可得 故B错误； C．从起飞开始，经过10s上升的高度约为 故C错误； D．设载人飞船受到运载火箭的推力大小约为，由牛顿第二定律可得 可得 故D正确。 故选D。 22．图甲所示的救生缓降器由挂钩、安全带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人缓慢下降的安全营救装置。高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过救生缓降器下落，着地时速度恰好为零，图乙是工人下落全过程中绳索拉力大小随时间变化的F-t图像。已知工人的质量，不计安全带和速度控制装置的质量，，则工人（　　） A．下落过程始终处于失重状态 B．下落过程的最大速度为12m/s C．在0~3s内的加速度大小为6m/s2 D．下落的总高度为36m 【答案】B 【详解】A．0~3s内 工人处于失重状态。3～5s内 工人处于超重状态。工人先失重后超重，A错误； BC．0~3s内，根据牛顿第二定律有 解得 时速度达到最大，最大速度为 B正确，C错误； D．工人下落的总高度 D错误。 故选B。 23．算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图（a）所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，现用手指将甲拨出，与静止的乙碰撞，碰撞前后两算珠的图像如图（b）所示，已知重力加速度g为10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．算珠甲与导杆的动摩擦因数为0.1 B．算珠乙与导杆的动摩擦因数为0.01 C．开始两算珠之间的距离为3.5×10-2m D．碰后算珠甲运动的距离为2.0×10-2m 【答案】AC 【详解】AB．由题图可得算珠甲的加速度大小为 碰撞后瞬间甲的速度小于乙的速度，因此算珠乙碰撞后的速度为0.2m/s，的加速度大小为 由牛顿第二定律 知两算珠与导杆的动摩擦因数均为 选项A正确,选项B错误 C．开始两算珠之间的距离为 选项C正确； D．碰后算珠甲运动的距离为 选项D错误。 故选AC。 24．某同学在进行无人机操作练习时，无人机在距地面高处，以的速度水平向右匀速飞行，某时刻关闭无人机动力系统，瞬间失去一切动力，无人机做抛物线下落，一段时间后该同学开启3倍原来的升力，不久，无人机恰好轻触地面，随即腾空。空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．无人机重新开启动力后的轨迹是圆弧 B．无人机重新开启动力后的加速度大小是 C．无人机关闭动力的时间是 D．无人机触地点距开始关闭动力处的水平距离是 【答案】D 【详解】AB．由题意可知，无人机匀速飞行时，根据平衡条件，有 重新开启动力后有 解得 方向竖直向上，所以无人机重新开启动力后的轨迹是抛物线，故AB错误； C．设无人机关闭动力的时间为，重新开启动力至轻触地面的时间为，在无人机失去动力后，无人机做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，下降的高度 重新开启动力时距地面的高度 且 又无人机重新开启动力时竖直方向的分速度 解得 故C错误； D．无人机触地点距开始关闭动力处的水平距离为 故D正确。 故选D。 【题型7 有关牛顿运动定律的连接体问题】 25．如图所示，若干个质量不相等可视为质点的小球用轻细绳穿栓成一串，将绳的一端挂在车厢的顶部。当车在平直路面上做匀加速直线运动时，这串小球及绳在车厢中的形状的示意图正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】小球的加速度与车厢的加速度相同，对所有小球组成的整体分析，有 解得 对除最上面第一个球外的所有小球分析，根据牛顿第二定律有 解得 同理可知，连接小球的绳子与竖直方向的夹角相等，可知小球和细线在一条直线上，向左偏。 故选A。 26．如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A、B两物体，定滑轮悬挂在一个力传感器的正下方，保持A物体质量m0不变，取不同质量m的B物体，通过计算机描绘得到传感器对滑轮的拉力F随B物体质量m变化的关系曲线如图乙所示，F=F0直线是曲线的渐近线，重力加速度为g，则（　　） A．m越大，F越小 B．m越大，F越大 C．A物体质量 D．在范围内，B的质量m越大，其运动的加速度越大 【答案】B 【详解】ABC．设绳中拉力大小为T，当m较大时，对A物体分析，根据牛顿第二定律可得 对B物体分析，有 解得 则m越大，F越大，m趋向于无穷大时，有 解得A物体质量为 故AC错误，B正确； D．在范围内，对A分析有 对B分析有 解得加速度为 则m越大，加速度越小，故D错误。 故选B。 27．022年4月12日，复兴号CR450动车组在研制先期试验时，在郑州至重庆高速铁路巴东至万州段成功实现隧道内单列时速403公里的纪录。如图所示，该车由4辆动车和4辆无动力拖车组成（三角形代表动车、矩形代表拖车）。假设每节车质量同为m，每节动车额定功率为 ，动车组最大行驶速度为，各节车厢之间只有水平弹力，行驶过程中每节车厢所受阻力（k为常数）。若动车组以额定功率启动，某时刻速度为最大行驶速度的一半时，下列说法正确的是（　　） A．3、4车之间的弹力为 4kmg B．3、4之间的弹力为零 C．此时列车前进的加速度为kg D．此时列车前进的加速度为2kg 【答案】C 【详解】CD．当达到最大速度时有 当动车以某时刻速度为最大行驶速度的一半运行时有 则加速度 选项D错误 ，C正确； AB．对123整体分析可知 解得 选项AB错误。 故选C。 28．一斜块静止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑块，若给一向下的初速度，则正好保持匀速下滑，如图所示，现在下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是(      ) A．在上加一竖直向下的力将加速向下运动，对地仍无摩擦力的作用 B．在上加一沿斜面向下的力将做加速运动，对地有水平向左的静摩擦力 C．在上加一水平向右的力将做减速运动，停止前对地仍无摩擦力的作用 D．无论在上加上什么方向的力，停止前对地的压力大小始终为 【答案】C 【详解】若给一向下的初速度，则正好保持匀速下滑，对m，有 即得 θ是斜面的倾角。 A．当施加竖直向下的力时，对整体受力分析，水平方向不受摩擦力，否则不能平衡，故对地面也没有摩擦力；再对m受力分析可知 所以m依然做匀速运动，故A错误； B．在m上加一沿斜面向下的力，但m与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，所以物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，故B错误； C．在m上加一水平向右的力，沿斜面方向： 故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了，则摩擦力增加，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图： 则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下，水平方向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C正确； D．无论在m上加上什么方向的力，m对斜面的压力与m对斜面的摩擦力都是以的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，但大小会发生变化，所以加不同方向的外力，停止前对地的压力大小会发生变化，故D错误。故选C。 【题型8 传送带问题】 29．如图甲所示，沿顺时针方向运动的水平传送带AB，零时刻将一个质量m=1kg的物块轻放在A处，6s末恰好运动到B处，物块6s内的速度一时间图像如图乙所示，物块可视为质点，（重力加速度g=10m/s2）则（　　） A．传送带的长度为24m B．物块相对于传送带滑动的距离8m C．物块运动的位移大小是12m D．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2 【答案】B 【详解】AC．由图得AB长度为物块的位移 16m 故整个传送带的总长不小于，故AC错误； B．6s内传送带的路程为 物块相对于传送带滑动的距离 故B正确； D．由图可知，物块的加速度为对物块用牛顿第二定律得解得故D错误。故选B。 30．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面，沿传送带运动的反方向滑上传送带，选的方向为正方向，从物块滑上传送带开始计时，其运动的图像不可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．小物块从右端滑上传送带后一直做匀减速运动，到达左端后速度还没有减为零，离开传送带后在光滑水平地面上做匀速运动，故A可能； B．小物块从右端滑上传送带后先做匀减速运动，速度减为零后反向做匀加速运动，当速度等于传送带速度后匀速运动，故B可能； C．物块做匀减速运动速度达到零后不能一直匀加速下去，反向加速后，速度等于传送带速度后匀速运动，故C不可能； D．小物块从右端滑上传送带后一直做匀减速运动，到达左端时速度恰好为零，故D可能。 题目要求选不可能的，故选C。 31．如图所示，与水平面成θ=30°角的传送带以v=2m/s的速度顺时针运行，质量为m=1kg的小煤块以初速度v0=4m/s从底部滑上传送带，小煤块恰好能到达传送带顶端。已知小煤块与传送带之间动摩擦因数为，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．小煤块向上运动的时间为0.25s B．传送带从底端到顶端的长度为1m C．小煤块向上运动过程中在传送带上留下的划痕长度为1m D．小煤块向上运动过程中与传送带之间产生的热量为0.75J 【答案】C 【详解】AB．小煤块以初速度v0=4m/s从底部滑上传送带至于传送带共速，根据牛顿第二定律有 解得 ，， 共速后，小煤块继续向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 ，， 所以小煤块向上运动的时间为 传送带从底端到顶端的长度为 故AB错误； C．小煤块在以加速度a1向上匀减速过程中，划痕长度为 在以加速度a2向上匀减速过程中，划痕长度为 所以小煤块向上运动过程中在传送带上留下的划痕长度为1m，故C正确； D．小煤块向上运动过程中与传送带之间产生的热量为 故D错误。 故选C。 32．如图甲所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块沿传送带向上运动的图像如图乙所示，，则（    ） A．传送带的速度大小为 B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 C．物块上升的竖直最大高度为 D．物块离开传送带时的速度大小为 【答案】C 【详解】A．由图可知，物块的速度为时，加速度发生变化，摩擦力方向发生变化，故传送带的速度大小为，故A错误； B．物块在传送带底部，加速度大小为 物块在传送带底部，根据牛顿第二定律有 物块与传送带间的动摩擦因数为 故B错误； C．物块与传送带共速时，根据牛顿第二定律有 解得 物块向上运动的最大位移为 物块上升的竖直最大高度为 故C正确； D．物块下落过程中，根据牛顿第二定律有 解得 根据动力学公式 物块离开传送带时的速度大小为 故D错误。 故选C。 【题型9 板块问题】 33．如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为，在木板的上表面有两块质量均为的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为。最初木板静止，A、B两木块同时以相向的水平初速度和滑上长木板，则下列说法正确的是（　　）    A．若A、B始终未滑离木板也未发生碰撞，则木板至少长为 B．木块B的最小速度是零 C．从刚开始运动到A、B、C速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移是 D．木块A向左运动的最大位移为 【答案】A 【详解】AB．由题意可知，开始一段时间内，木块B向右减速，木块A向左减速，此过程木板C静止不动，木块A的速度先减小到零后与木板C一起反向向右加速，木块B继续向右减速，三者共速时，木块B的速度最小。设木块A、B的质量均为，则木板C的质量为，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得木块的最小速度为 由能量守恒定律得 解得木板最短长度 故A正确，B错误； D．木块A向左减速的过程，根据动能定理有 解得木块A向左运动的最大位移为 故D错误； C．木块A向右加速过程，以A、C整体为研究对象，根据动能定理有 解得 故从刚开始到A、B、C速度刚好相等的过程中，木块A的位移 故C错误。 故选A。 34．在倾角为的固定斜面上放置一个长为L、质量为m的薄木板，木板上端与斜面的顶端对齐。将质量为m的小滑块置于木板上端，与木板一起由静止释放。木板与斜面间的动摩擦因数，小滑块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。斜面足够长，且小滑块未脱离木板，则在小滑块下滑的过程中，下列说法中正确的是（    ） A．小滑块与长木板相对静止一起加速下滑 B．长木板相对斜面匀速下滑 C．小滑块的加速度为 D．长木板的加速度为 【答案】C 【详解】ABD．根据题意，由于，则可知，对于木板而言，若木板单独放在斜面上，则有 即木板会静止在斜面上，而由于，则对小滑块有 即小滑块不能静止在木板上，当在木板上放上小滑块后，由于小滑块不能静止，会与木板产生相对滑动，木板对小滑块的滑动摩擦力沿着木板向上，而根据牛顿第三定律可知，滑块对木板的滑动摩擦力沿着木板向下，此时对木板有 即木板仍然静止在斜面上，故ABD错误； C．对小滑块，由牛顿第二定律有 解得小滑块在静止的木板上下滑时的加速度大小为 故C正确。 故选C。 35．如图甲所示，在粗糙的水平地面上有一长木板B，在其上叠放着木块A，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，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，，则下列说法中正确的是（　　） A．木板B与地面间的最大静摩擦力为N B．物体A、B的总质量为 C．A、B间的动摩擦因数为 D．长木板B与地面间动摩擦因数为 【答案】B 【详解】A．由图可知，、二者开始时对地静止，当拉力为时开始AB一起运动，故B与地面间的最大静摩擦力为 A错误； C．当拉力为时，、发生相对滑动，此时的加速度为 当拉力为13N时，的加速度为 相对于滑动时，由牛顿第二定律，对有 联立解得AB之间的动摩擦因数为 C错误 B．对于，根据牛顿第二定律有 对整体有 联立解得 物体、的总质量为，B正确； D．由乙图可知 解得与地面间的动摩擦因数为 D错误。 故选B。 36．如图所示，物块A和长木板B叠放在水平地面上，A、B质量相等，A的左边缘与B的左边缘距离为L。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。敲击B，使B立即获得水平向右的初速度，当A、B左边缘对齐时，A、B恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列判断正确的是（　　） A．在A、B左边缘对齐前，B运动的加速度大小 B．在A、B左边缘对齐后，B运动的加速度大小 C．B 被敲击后获得的初速度大小 D．A、B左边缘对齐时，A、B的速度大小 【答案】C 【详解】A．在A、B左边缘对齐前，对B由牛顿第二定律得B运动的加速度大小 A错误； B．在A、B左边缘对齐后，对AB由牛顿第二定律得运动的加速度大小 B错误； CD．在A、B左边缘对齐前，对A由牛顿第二定律得A运动的加速度大小被敲击后到A、B左边缘对齐时有，，解得，，C正确，D错误；故选C。 【题型10 探究加速度与力、质量的关系】 37．某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。 (1)他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦内和其他阻力的影响。正确平衡摩擦力后，改变小车的质量再次实验，是否需要重新平衡摩擦力？________（选填选项前的字母）。 A．需要 B．不需要 (2)实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是________（选填选项前的字母）。 A．小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力 B．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度 (3)某同学通过实验得到如图所示的a-F图像，造成这一结果的原因是 。 (4)某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，= cm。由此可算出小车的加速度a= m/s2（此空保留两位有效数字）。 (5)“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在探究加速度a和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的图像应该是下图中的_________。 A．B．C． D． 【答案】(1)B (2)A (3)平衡摩擦力过度 (4) 1.80 5.0 (5)D 【详解】（1）实验过程中，摩擦力只需要平衡一次，即可满足 故不用再次平衡摩擦力。 故选B。 （2）根据 拉力 保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力。 故选A。 （3）根据图像可知，当F=0时有加速度，说明平衡摩擦力过度。 （4）[1][2]根据刻度尺读数可得 =3.90cm-2.10cm=1.80cm 根据题意，由于电源频率为50Hz，则AD两点间和DG两点间的时间间隔为 T=3× s =0.06s 由逐差法可得，小车的加速度为 =5.0m/s2 （5）根据题意，牛顿第二定律有 解得 可知，的斜率为 当M>>m时 则在M较大（较小）时，图像近似为直线，当不满足M>>m时，随着的增大，斜率k减小，因此图像应向下弯曲偏离直线。 故选D。 38．如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 (1)此实验中正确的操作是______。 A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为______。 A． B． C． D． (3)刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，，则小车的加速度 ，此次实验中砂和砂桶的质量 kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字） 【答案】(1)B (2)C (3) 0.80 0.49 【详解】（1）A．实验中利用力传感器直接测量细线的拉力，并没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，可知，实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量m，故A错误； B．为了使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力，实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确； C．小车靠近打点计时器，为了避免纸带上出现大量的空白段落，应先接通电源，再释放小车，故C错误； D．结合上述可知，小车所受合力能够精准确定，则实验中不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故D错误。 故选B。 （2）AB．由于图像纵轴与横轴所表示物理量不一样，即标度不相同，在求解图像的斜率时，不能够用倾角的正切值求解，故AB错误； CD．平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律有 变形得 斜率为k，则有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 （3）[1]相邻两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法，小车的加速度 代入数据解得 [2]对砂和砂桶进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 39．某实验小组利用如图甲所示的装置来完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。实验时测得遮光条的宽度为d，控制滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离始终为x。 (1)实验时含遮光条的滑块质量 （填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量。 (2)实验时测得遮光条经过光电门时的遮光时间为t，则遮光条经过光电门时滑块的速度大小 ，滑块的加速度大小 。（均用题目给定的物理量符号表示） (3)实验时多次改变力传感器下方所挂钩码的个数，记录多组力传感器的示数F和遮光条经过光电门的时间t，整理数据后，以F为横坐标、为纵坐标绘制出的图像如图乙所示，计算得到该图线的斜率为k，则含遮光条的滑块质量 （用题目给定的物理量符号表示）。 【答案】(1)不需要 (2) (3) 【详解】（1）实验中利用力传感器测量出细线的拉力，并没有近似认为钩码的重力与细线拉力相等，可知，实验时含遮光条的滑块质量不需要远大于钩码的质量。 （2）[1]遮光条经过光电门时滑块的速度大小 [2]滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离始终为x，根据速度与位移的关系有 解得 （3）根据牛顿第二定律有 结合上述有 结合图像有 解得 40．在探究加速度与力、质量的关系的实验中物理量的测量 （1）质量的测量：用天平测量。在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量。 （2）加速度的测量 ①方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用 测量小车移动的位移x，用 测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝计算出加速度a。 ②方法2：由纸带根据公式Δx＝aT2，结合逐差法计算出小车的加速度。 ③方法3：不直接测量加速度，求加速度之比，例如：让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，测出各自的位移x1、x2，则＝，把加速度的测量转换成 的测量。 （3）力的测量 在阻力得到补偿的情况下，小车受到的拉力等于小车所受的合力。 ①在槽码的质量比小车的质量 时，可认为小车所受的拉力近似等于 。 ②使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要使槽码的质量远小于小车的质量。 【答案】 毫米刻度尺 打点计时器 长度 小得多 槽码的重力 【详解】（2）①[1][2]在探究加速度与力、质量的关系的实验中,让小车做初速度为0的匀加速直线运动，则加速度的测量可以用用毫米刻度尺测量小车移动的位移x，用打点计时器测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝计算出加速度a。 ③[3]若让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，测出各自的位移x1、x2，根据 可得 ＝ 这样就可以不直接测量加速度，通过求加速度之比，把加速度的测量转换成长度的测量。 （3）[4][5]对小车有 对整体有 整理可得 可见在槽码的质量比小车的质量小得多时，即 可认为 即小车所受的拉力近似等槽码的重力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 牛顿运动定律 【题型1 瞬时问题】 1 【题型2 动态分析】 4 【题型3 临界极值问题】 7 【题型4 超重与失重】 11 【题型5 动力学图像】 14 【题型6 动力学两类基本问题】 17 【题型7 有关牛顿运动定律的连接体问题】 21 【题型8 传送带问题】 25 【题型9 板块问题】 29 【题型10 探究加速度与力、质量的关系】 33 【题型1 瞬时问题】 1．如图所示，甲、乙两图中A、B两球质量相等，图甲中A、B两球用轻质杆相连，图乙中A、B两球用轻质弹簧相连，均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态，则在两细绳烧断的瞬间（　　） A．图甲中轻杆的作用力不为零 B．图甲中两球的加速度一定不相等 C．图乙中两球的加速度一定相等 D．图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半 2．如图所示，质量为的木箱用细绳竖直悬挂，在木箱底部放有质量为的物块A，在木箱顶部用轻质弹簧悬挂的质量也为的物块B。剪断细绳的瞬间，物块A、B和木箱的瞬时加速度大小分别为（    ） A．g、0、g B．g、g、g C． D． 3．如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取）（　　） A．轻弹簧的压缩量为0.2m B．物体A的瞬时加速度为0 C．物体B的瞬时加速度为 D．物体B对物体A的压力为12N 4．如图所示，质量分别为mA=5kg、mB=3kg的物体A、B静置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤水平连接。两个大小分别为F1=4N、F2=20N的水平拉力分别作用在A、B上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是（　　） A．弹簧秤的示数是10N B．弹簧秤的示数是14N C．在突然撤去F2的瞬间，A的加速度大小为2.8m/s2 D．在突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为2m/s2 【题型2 动态分析】 5．如图是享誉中国第一高塔、世界第二高塔之称的广州塔“小蛮腰”。在维护其外墙时，工人不小心掉落一颗螺钉。此螺钉由静止加速下落，在空气阻力作用下，螺钉的加速度方向不变、大小逐渐减小直至为零，然后维持加速度为零进入收尾阶段。下列说法正确的是（　　） A．下落过程中，螺钉加速度的方向有可能与速度方向相反 B．在空气阻力作用下，螺钉的速度变化越来越快 C．在空气阻力作用下，螺钉的位置变化越来越快 D．收尾阶段，螺钉停止运动 6．如图，为小明玩蹦床的情景，其中，A位置是弹性床面未受压力时的位置，B位置是某次他从最高点竖直下落的过程中将床面压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．当小明下落到A位置时，其速度最大 B．在小明从A位置下降到B位置的过程中，其加速度方向始终向下 C．在小明从A位置下降到B位置的过程中，其速度先增大后减小 D．小明在B位置时，速度为零，处于平衡状态 7．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=10m/s2），下列结论正确的是（　　） 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500N/m C．物体的质量为2kg D．物体的加速度大小为4m/s2 8．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则下列说法错误的是（　　） A．升降机停止前在向上运动 B．时间内小球处于失重状态，时间内小球也处于失重状态 C．时间内小球向下运动，速度先增大后减小 D．时间内小球向上运动，速度一直减小 【题型3 临界极值问题】 9．如图甲所示，水平面上有一倾角为的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系质量为的小球。当斜面以水平向右的加速度做匀加速直线运动，系统稳定时细绳上的张力随加速度的变化图像如图乙所示，段是直线，点坐标为，g取，，，则（　　） A． B． C．当时小球恰好离开斜面 D．小球离开斜面之前，受到的支持力 10．如图所示，质量分别为与的A、B两物体静止在水平地面上，已知A、B间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，对A施加一水平拉力后，下列说法正确的是（　　） A．当时，两物体均静止不动 B．当时，A、B必定产生相对滑动 C．当时，A、B间的摩擦力大小为24N D．当时，A的加速度大小为 11．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A、B（B物体与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为，初始时系统处于静止状态。现用一方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．外力F刚施加的瞬间，F的大小为4N B．当弹簧压缩量减小到0.3m时，A、B间弹力大小为1N C．A、B分离时，A物体的位移大小为0.1m D．B物体速度达到最大时，B物体的位移为0.22m 12．如图所示，一个质量为 m 的物块静止于倾角为的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，此时对物块施加一个水平向左且平行于斜面底端的力F，且 F 从零缓缓增大直至物块沿斜面刚好运动，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（　　）    A．摩擦力的大小随F变化而变大，但方向不变 B．物块受斜面的支持力不变 C．F 的最大值一定大于 D．F 的最大值一定等于 【题型4 超重与失重】 13．如图甲所示，质量为m=2kg的物块挂在弹簧秤的下端，在弹簧秤的拉力作用下沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示，弹簧秤始终在弹性限度内，g取10m/s2.下列说法正确的是（　　） A．2s~6s内物块先超重后失重，弹簧秤的示数先增大后减小 B．0~6s内物块先超重后失重，速度变化量大小为3m/s C．0~6s内物块先失重后超重，6s时物块的速度为6m/s D．0~6s内物块先失重后超重，弹簧秤6s末的示数为24N 14．如图所示为我国著名举重运动员抓举比赛时的情景，运动员从图示状态由静止向上站起直至站立的过程中，下列说法正确的是（　　） A．手对杠铃的作用力大于杠铃对手的作用力 B．运动员对地面的压力先大于地面对人的支持力后小于地面对人的支持力 C．杠铃先失重后超重 D．杠铃先超重后失重 15．北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，则（　　） A．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8N B．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零 C．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8N D．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用25.6N的力才能托住饮料瓶 16．某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是（　　） A．在0～5s内，电梯加速上升，该同学处于失重状态 B．在5s～10s内，该同学对电梯地板的压力小于其重力 C．在10s～20s内，电梯减速上升，该同学处于失重状态 D．在20s～25s内，电梯加速下降，该同学处于超重状态 【题型5 动力学图像】 17．如图甲所示，一质量为m＝1kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中不正确的是（　　）。 A．t＝1s时物体开始做减速运动 B．t＝2s时物体做减速运动的加速度大小为1m/s2 C．t≥3s时物体处于静止状态 D．t≥3s内做匀速直线运动 18．如图甲所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，质量为m的小木块在沿斜面向下的恒力F作用下沿斜面下滑，小木块与斜面间的动摩擦因数为，若取沿斜面向下为正方向，当恒力F取不同数值时，小木块的加速度a不同，如图乙所示。取。下列说法正确的是（　　） A．小木块的质量为 B．小木块的质量为 C．动摩擦因数为0.25 D．动摩擦因数为 19．如图甲所示，物块的质量，初速度大小，在一水平向左的大小恒定的力F作用下从O点沿粗糙的水平面开始向右运动，并从此刻开始计时，某时刻力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g取。下列说法正确的是（　　） A．2s末力F反向 B．2s末到3s末物块做匀减速运动 C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3 D．力F大小为8N 20．如图甲所示，平行于倾角为固定斜面向上的拉力使小物块沿斜面向上运动，运动过程中加速与的关系如图乙。图线的斜率为，与轴交点坐标为，与轴交点为。由图可知（　　） A．小物块的质量对 B．小物块的质量为 C．摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D．摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 【题型6 动力学两类基本问题】 21．如图甲所示，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。假设载人飞船质量约为8吨，运载火箭质量（不含载人飞船）约为480吨，点火后产生600吨的推力（相当于地面上质量为600吨的物体的重力），其简化模型如图乙所示。忽略大气阻力、火箭喷气造成的质量变化和重力加速度的变化，重力加速度g取。载人飞船和运载火箭从起飞到分离前匀加速直线上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A．载人飞船中的航天员处于失重状态 B．加速度大小约为 C．从起飞开始，经过10s上升的高度约为160m D．载人飞船受到运载火箭的推力大小约为 22．图甲所示的救生缓降器由挂钩、安全带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人缓慢下降的安全营救装置。高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过救生缓降器下落，着地时速度恰好为零，图乙是工人下落全过程中绳索拉力大小随时间变化的F-t图像。已知工人的质量，不计安全带和速度控制装置的质量，，则工人（　　） A．下落过程始终处于失重状态 B．下落过程的最大速度为12m/s C．在0~3s内的加速度大小为6m/s2 D．下落的总高度为36m 23．算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图（a）所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，现用手指将甲拨出，与静止的乙碰撞，碰撞前后两算珠的图像如图（b）所示，已知重力加速度g为10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．算珠甲与导杆的动摩擦因数为0.1 B．算珠乙与导杆的动摩擦因数为0.01 C．开始两算珠之间的距离为3.5×10-2m D．碰后算珠甲运动的距离为2.0×10-2m 24．某同学在进行无人机操作练习时，无人机在距地面高处，以的速度水平向右匀速飞行，某时刻关闭无人机动力系统，瞬间失去一切动力，无人机做抛物线下落，一段时间后该同学开启3倍原来的升力，不久，无人机恰好轻触地面，随即腾空。空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．无人机重新开启动力后的轨迹是圆弧 B．无人机重新开启动力后的加速度大小是 C．无人机关闭动力的时间是 D．无人机触地点距开始关闭动力处的水平距离是 【题型7 有关牛顿运动定律的连接体问题】 25．如图所示，若干个质量不相等可视为质点的小球用轻细绳穿栓成一串，将绳的一端挂在车厢的顶部。当车在平直路面上做匀加速直线运动时，这串小球及绳在车厢中的形状的示意图正确的是（    ） A． B． C． D． 26．如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A、B两物体，定滑轮悬挂在一个力传感器的正下方，保持A物体质量m0不变，取不同质量m的B物体，通过计算机描绘得到传感器对滑轮的拉力F随B物体质量m变化的关系曲线如图乙所示，F=F0直线是曲线的渐近线，重力加速度为g，则（　　） A．m越大，F越小 B．m越大，F越大 C．A物体质量 D．在范围内，B的质量m越大，其运动的加速度越大 27．022年4月12日，复兴号CR450动车组在研制先期试验时，在郑州至重庆高速铁路巴东至万州段成功实现隧道内单列时速403公里的纪录。如图所示，该车由4辆动车和4辆无动力拖车组成（三角形代表动车、矩形代表拖车）。假设每节车质量同为m，每节动车额定功率为 ，动车组最大行驶速度为，各节车厢之间只有水平弹力，行驶过程中每节车厢所受阻力（k为常数）。若动车组以额定功率启动，某时刻速度为最大行驶速度的一半时，下列说法正确的是（　　） A．3、4车之间的弹力为 4kmg B．3、4之间的弹力为零 C．此时列车前进的加速度为kg D．此时列车前进的加速度为2kg 28．一斜块静止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑块，若给一向下的初速度，则正好保持匀速下滑，如图所示，现在下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是(      ) A．在上加一竖直向下的力将加速向下运动，对地仍无摩擦力的作用 B．在上加一沿斜面向下的力将做加速运动，对地有水平向左的静摩擦力 C．在上加一水平向右的力将做减速运动，停止前对地仍无摩擦力的作用 D．无论在上加上什么方向的力，停止前对地的压力大小始终为 【题型8 传送带问题】 29．如图甲所示，沿顺时针方向运动的水平传送带AB，零时刻将一个质量m=1kg的物块轻放在A处，6s末恰好运动到B处，物块6s内的速度一时间图像如图乙所示，物块可视为质点，（重力加速度g=10m/s2）则（　　） A．传送带的长度为24m B．物块相对于传送带滑动的距离8m C．物块运动的位移大小是12m D．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2 30．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面，沿传送带运动的反方向滑上传送带，选的方向为正方向，从物块滑上传送带开始计时，其运动的图像不可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 31．如图所示，与水平面成θ=30°角的传送带以v=2m/s的速度顺时针运行，质量为m=1kg的小煤块以初速度v0=4m/s从底部滑上传送带，小煤块恰好能到达传送带顶端。已知小煤块与传送带之间动摩擦因数为，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．小煤块向上运动的时间为0.25s B．传送带从底端到顶端的长度为1m C．小煤块向上运动过程中在传送带上留下的划痕长度为1m D．小煤块向上运动过程中与传送带之间产生的热量为0.75J 32．如图甲所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块沿传送带向上运动的图像如图乙所示，，则（    ） A．传送带的速度大小为 B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 C．物块上升的竖直最大高度为 D．物块离开传送带时的速度大小为 【题型9 板块问题】 33．如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为，在木板的上表面有两块质量均为的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为。最初木板静止，A、B两木块同时以相向的水平初速度和滑上长木板，则下列说法正确的是（　　）    A．若A、B始终未滑离木板也未发生碰撞，则木板至少长为 B．木块B的最小速度是零 C．从刚开始运动到A、B、C速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移是 D．木块A向左运动的最大位移为 34．在倾角为的固定斜面上放置一个长为L、质量为m的薄木板，木板上端与斜面的顶端对齐。将质量为m的小滑块置于木板上端，与木板一起由静止释放。木板与斜面间的动摩擦因数，小滑块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。斜面足够长，且小滑块未脱离木板，则在小滑块下滑的过程中，下列说法中正确的是（    ） A．小滑块与长木板相对静止一起加速下滑 B．长木板相对斜面匀速下滑 C．小滑块的加速度为 D．长木板的加速度为 35．如图甲所示，在粗糙的水平地面上有一长木板B，在其上叠放着木块A，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，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，，则下列说法中正确的是（　　） A．木板B与地面间的最大静摩擦力为N B．物体A、B的总质量为 C．A、B间的动摩擦因数为 D．长木板B与地面间动摩擦因数为 36．如图所示，物块A和长木板B叠放在水平地面上，A、B质量相等，A的左边缘与B的左边缘距离为L。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。敲击B，使B立即获得水平向右的初速度，当A、B左边缘对齐时，A、B恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列判断正确的是（　　） A．在A、B左边缘对齐前，B运动的加速度大小 B．在A、B左边缘对齐后，B运动的加速度大小 C．B 被敲击后获得的初速度大小 D．A、B左边缘对齐时，A、B的速度大小 【题型10 探究加速度与力、质量的关系】 37．某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。 (1)他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦内和其他阻力的影响。正确平衡摩擦力后，改变小车的质量再次实验，是否需要重新平衡摩擦力？________（选填选项前的字母）。 A．需要 B．不需要 (2)实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是________（选填选项前的字母）。 A．小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力 B．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度 (3)某同学通过实验得到如图所示的a-F图像，造成这一结果的原因是 。 (4)某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，= cm。由此可算出小车的加速度a= m/s2（此空保留两位有效数字）。 (5)“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在探究加速度a和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的图像应该是下图中的_________。 A．B．C． D． 38．如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 (1)此实验中正确的操作是______。 A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为______。 A． B． C． D． (3)刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，，则小车的加速度 ，此次实验中砂和砂桶的质量 kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字） 39．某实验小组利用如图甲所示的装置来完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。实验时测得遮光条的宽度为d，控制滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离始终为x。 (1)实验时含遮光条的滑块质量 （填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量。 (2)实验时测得遮光条经过光电门时的遮光时间为t，则遮光条经过光电门时滑块的速度大小 ，滑块的加速度大小 。（均用题目给定的物理量符号表示） (3)实验时多次改变力传感器下方所挂钩码的个数，记录多组力传感器的示数F和遮光条经过光电门的时间t，整理数据后，以F为横坐标、为纵坐标绘制出的图像如图乙所示，计算得到该图线的斜率为k，则含遮光条的滑块质量 （用题目给定的物理量符号表示）。 40．在探究加速度与力、质量的关系的实验中物理量的测量 （1）质量的测量：用天平测量。在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量。 （2）加速度的测量 ①方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用 测量小车移动的位移x，用 测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝计算出加速度a。 ②方法2：由纸带根据公式Δx＝aT2，结合逐差法计算出小车的加速度。 ③方法3：不直接测量加速度，求加速度之比，例如：让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，测出各自的位移x1、x2，则＝，把加速度的测量转换成 的测量。 （3）力的测量 在阻力得到补偿的情况下，小车受到的拉力等于小车所受的合力。 ①在槽码的质量比小车的质量 时，可认为小车所受的拉力近似等于 。 ②使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要使槽码的质量远小于小车的质量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$