（高一）专题08 牛顿运动定律的应用 专项训练-2024-2025学年高中物理期末重难点复习攻略

专题08 牛顿运动定律的应用——专项训练 1．如图所示，足够长的斜面体静止在粗糙水平地面上，质量为m的物体正以速度沿斜面向下做匀速直线运动，某时刻若对物体施加一垂直斜面向下的力F后，下列说法正确的是（　　）    A．物体仍将沿斜面向下匀速运动 B．物体沿斜面下滑的过程中，斜面体可能运动 C．物体沿斜面下滑的过程中，斜面体受到地面的摩擦力为零 D．物体沿斜面下滑的过程中，斜面体受到地面的摩擦力向左 2．2024年巴黎奥运会上，中国队获得了40枚金牌、27枚银牌、24枚铜牌，取得了我国自1984年全面参加夏季奥运会以来境外参赛的最好成绩。下列说法正确的是（　　）。 A．某运动员参加男子100米自由泳的成绩为46秒40，“46秒40”指的是时间间隔 B．运动员参加百米赛跑时速度越快，惯性越大 C．跳水运动员跳离跳台在空中运动的过程中，先处于超重状态后处于失重状态 D．跳水运动员在跳板上跳动时对跳板的压力与跳板对运动员的支持力始终大小相等 3．如图所示，物块A通过一根不可伸长且承受张力足够大的轻绳绕过光滑的轻滑轮与物块B连接，A置于物体C上方，B与C的右侧接触。已知C上表面粗糙，右侧光滑，当C竖直向上以加速度匀加速运动时，B恰好相对C不下滑。当C的加速度由逐渐缓慢变大时（　　） A．A对C的摩擦力保持不变 B．A对C的压力保持不变 C．A、B相对C仍保持静止 D．轻绳对B拉力保持不变 4．某人站在力的传感器（连着计算机）上完成下蹲、起立动作，计算机屏幕上显示出力的传感器示数F随时间t变化的情况如图所示，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．该人下蹲时间约为0.5s B．下蹲过程该人一直处于失重状态 C．起立过程该人一直处于超重状态 D．该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2 5．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 6．斜面ABC中AB段粗糙，BC段光滑，如图甲所示。质量为1kg的小物块（可视为质点）以的初速度沿斜面向上滑行，到达C处速度恰好为零。物块在AB段的加速度是BC段加速度的两倍，其上滑过程的图像如图乙所示（、未知），重力加速度g取。则根据上述条件，下列可以求得的是（　　） A．物块与斜面之间的动摩擦因数 B．斜面的倾角 C．斜面AB段的长度 D．物块沿斜面向下滑行通过AB段的加速度 7．如图甲所示，质量为m=1kg的物块静置于水平地面上。用水平向右的力F拉动物块，1s后撤去F，物块滑行一段时间停止，其运动的速度随时间的变化图像（v-t图像）如图乙所示。重力加速度g=10m/s2。可以得出（　　） A．物块与地面的动摩擦因数µ=0.2 B．物块与地面的动摩擦因数µ=0.5 C．F=4N D．F=6N 8．在沿斜面方向的拉力F作用下，物体沿倾斜角度为θ的斜面向上运动；以沿斜面向上为正方向，0～7s内拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图所示，则（　　）    A．物体的质量m=1kg B．物体与斜面之间的动摩擦因数μ>tanθ C．斜面倾斜角度sinθ= D．7s后若撤去力F，物体将会做匀加速直线运动 9．如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，静置在水平面上。水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量，。从时刻开始，水平推力和水平拉力分别作用于A、B物体上，、随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时，A、B分离 B．时，A的速度大小为 C．时，A的加速度大小为 D．时，A对B的作用力大小为2.0N 10．如图所示，水平木板上有质量m=1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。重力加速度g取10 m/s2，下列判断正确的是（  ） A．5 s内拉力对物块做功为零 B．4 s末物块所受合力大小为4.0 N C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.3 D．6~9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2 11．将一个的苹果竖直向上抛出，苹果向上运动到达最高点，苹果从最高点返回到抛出点的时间是上升时间的2倍，取重力加速度大小，假设空气阻力f大小恒定，求： (1)f的大小； (2)苹果回到抛出点的速度大小v。 12．如图所示，某滑雪场，一质量kg的同学以m/s的初速度沿足够长的直坡道以加速度m/s2匀加速滑下并开始计时，山坡的倾角，取m/s2。求该同学： (1)第5s末的速度大小； (2)前5s内滑下来的路程； (3)所受阻力的大小。 13．如图，在粗糙水平面上静止放置着质量为，的两个小滑块，小滑块之间用不可伸长的细线连接，滑块与水平面之间的动摩擦因数均为。在水平外力作用下，两小滑块一起沿水平面运动，。求： (1)细线对的拉力大小； (2)在时细线突然断开，还能继续运动多远。 14．如图所示，水平地面上有一质量的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数，在与水平方向成斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知，，，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求： (1)物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小； (2)物块运动过程中加速度的大小； (3)物块开始运动4.0 s所通过的位移大小。 15．质量m=2kg的物块在倾角为θ=37°的斜面上，受一沿斜面向上的拉力F=17.2N的作用，如图从静止开始运动，已知物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.25，，，求： （1）物块运动的加速度； （2）5s内物块的位移多大？（g取10m/s2） （3）外力F在作用10s后立即被撤去，撤去外力后物块还能沿斜面上滑多大距离？（设斜面足够长） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】设斜面底角为，初始时刻物体沿斜面向下做匀速直线运动，有 即 当施加一个垂直斜面向下的分力后，物体所受的滑动摩擦力增大，将做减速运动；对斜面，压力的水平分量为，摩擦力水平分量为，由于 可知斜面体在物体沿斜面下滑的过程中，水平方向的受力始终为0，故在此过程中斜面和地面之间的摩擦力为0且斜面体不会运动。 故选C。 2．AD 【详解】A．“46秒40”与一段过程相对应，指的是时间间隔，故A正确； B．物体的惯性由质量唯一决定，与速度大小无关，故B错误； C．跳水运动员跳离跳台在空中运动的过程中，其加速度一直向下，一直处于失重状态，故C错误； D．跳水运动员在跳板上跳动时对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，其大小相等，故D正确。 故选AD。 3．C 【详解】D．受力分析，如图所示 当C以加速度a0向上匀加速时，A、B均相对于C恰好保持相对静止，则由受力图可得水平方向 竖直方向 解得 当加速度由a0逐渐变大时，加速度越大，轻绳对B拉力逐渐变大，故D错误； B．C对A的支持力逐渐变大，由牛顿第三定律，A对C的压力逐渐变大，故B错误； A．A对C的摩擦力逐渐变大，故A错误； C．整理表达式发现A、B质量消元，则A、B相对C一直静止，故C正确。 故选C。 4．D 【详解】AB．下蹲过程中，初速度为0，末速度也为0，则下蹲过程先加速向下运动后减速向下运动，该人先处于失重状态，后处于超重状态。从图像可知1~2s过程为下蹲过程，则下蹲时间约为1s。故AB错误； C．起立过程，初速度为0，末速度也为0，则起立过程先加速向上运动后减速向上运动，该人先处于超重状态，后处于失重状态，所以C错误； D．由图像可知该人静止时有 支持力最小为200N，最大为700N，由牛顿第二定律可得 联立解得 所以该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2。故D正确。 故选D。 5．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。 6．D 【详解】C．小物块沿斜面向上滑行的初速度，由 可得 解得 设AB段长度为，加速度大小为2a，BC段长度为，加速度大小为a，则根据运动学公式AB段有 BC段有 已知，因BC段长度未知，无法求出加速度及斜面AB段的长度，C错误； AB．小物块在AB段，根据牛顿第二定律得 小物块在BC段 因加速度未知，所以不能解得斜面ABC倾角及物块与斜面之间的动摩擦因数，AB错误； D．小物块下滑时通过AB段，根据牛顿第二定律得 因为 解得 D正确。 故选D。 7．AC 【详解】AB．由图可知，撤去外力时，物体的加速度大小为 根据牛顿第二定律可知 解得 A正确，B错误； CD．有外力作用时，物体的加速度 对物体受力分析，由牛顿第二定律可得 代入数据可得 C正确，D错误。 故选AC。 8．AC 【详解】ABC．由v-t图像知：0～5s，物体向上匀加速运动，a1=1m/s2； 5～6s，物体向上匀减速运动，加速度大小a2=5m/s2； 6～7s，物体向下匀加速运动，加速度大小a3=3m/s2 由受力分析图和F-t图像知，根据牛顿第二定律：0～5s内 F1－mgsinθ－μmgcosθ=ma1 5～6s内 F2+mgsinθ+μmgcosθ=ma2 6～7s内 F3+mgsinθ－μmgcosθ=ma3 解得 m=1kg，sinθ=0.1，μ=tanθ 故AC正确，B错误； D．7s末物体正沿斜面向下运动，7s后若撤去力F，由于 μ=tanθ 则有 mgsinθ=μmgcosθ 物体的合力为零，所以物体将会做匀速直线运动，故D错误。 故选AC。 9．BD 【详解】A．结合题图与数学知识可知，和与时间的关系分别为 ， AB两物体即将分离时，对AB整体有 当AB两物体即将分离时，AB两物体之间的作用力为零，对B物体有 解得 故A项错误； BC．由于1.5s小于2.0s，所以在过程中，AB两物体并未分离，对其整体有 可知其分离前，AB整体所受合外力不变，所以其加速度不变，为1m/s2，所以该过程中物体A做匀变速直线运动，两物体从静止开始，所以时，A物体的速度为 故B正确，C错误； D．1s时两物体并未分离，对AB整体有 对物体B有 解得 时，A对B的作用力大小为2.0N，故D项正确。 故选BD。 10．CD 【详解】A．由图可知，在0～4s内，物块所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零。故A错误； B．由图可知，4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零。故B错误； CD．根据牛顿第二定律得，6～9s内物块做匀加速直线运动的加速度 根据 解得 故CD正确。 故选CD。 11．(1) (2) 【详解】（1）苹果上升时，根据牛顿第二定律 下降时，根据牛顿第二定律 根据，可知，上升的时间为 下降的时间为 又因为 联立，解得 ，， （2）苹果回到抛出点，根据可知，速度大小为 12．(1)22m/s (2)60m (3)60N 【详解】（1）对该同学分析，由运动学公式 即5s末的速度大小为 m/sm/s （2）对该同学由运动学公式 即前5s内滑下来的路程为 mmm （3）对该同学由由牛顿第二定律得 即 NN 解得 N 13．(1)8N (2)9m 【详解】（1）对两滑块整体进行分析，根据牛顿第二定律有 对进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 a=2m/s2，T=8N （2）3s时刻，根据速度公式有 结合上述解得 细线突然断开后，对进行分析，根据牛顿第二定律有 利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 解得 x=9m 14．(1)5.2N (2)1.4m/s2 (3)11.2m 【详解】（1）物体竖直方向上受力平衡 而 联立解得滑动摩擦力的大小 （2）根据牛顿第二定律 可得加速度 （3）根据 可知4.0 s所通过的位移大小 15．（1）0.6m/s2；（2）7.5m；（3）2.25m 【详解】（1）有拉力F作用时，对物块受力分析，如下图所示 则根据牛第二定律有 在垂直于斜面方向上有 又 联立解得，物块的加速度为 （2）则5s内物块的位移为 （3）撤去外力瞬间，物块的速度为 撤去外力后对物块受力分析，如下图所示 根据牛顿第二定律有 在垂直于斜面方向上有 又 联立解得，物块的加速度为 则撤去外力后物块还能沿斜面上滑的距离为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$