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1、专题03 牛顿运动定律1【2016全国新课标卷】（多选）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则： （ ）A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】本题主要考查牛顿运动定律。特别注意以前我们碰到的问题经常是去掉一个恒力，本题增加了一个恒力，从牛顿运动定律角度来看没有什么区别。根据牛顿第二定律计算加速度的可能大小，根据合力与速度方向间的关系判断物体的运动情况。要特别注意的是，质点有可能做匀变速曲线运
2、动。2【2015海南8】（多选）如图所示，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；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间： （ ）Aa1=3g Ba1=0 Cl1=2l2 Dl1=l2【答案】AC【解析】设物体的质量为m，剪断细绳的瞬间，绳子的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细绳的瞬间a受到重力和弹簧的拉力，剪断前对bc和弹簧组成的整体分析可知，故a受到的合力，故加速度，A正确，B错误；设弹簧的拉力为，则，根据胡克定律可
3、得，C正确，D错误。【考点定位】牛顿第二定律的瞬时性【名师点睛】做本类型题目时，需要知道剪断细线的瞬间，弹簧来不及发生变化，即细线的拉力变为零，弹簧的弹力吧不变，然后根据整体和隔离法分析。3【2015海南9】（多选）如图所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，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【考点定位】牛顿第二定律【名师点睛】做本题的关键是受力分析，知道变化前后，力的变化，然后根据力的分解和牛顿第二定律进行解题。4【2015上海3】如图，
4、鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是： （ ）A B C D【答案】B【解析】 小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力和重力，如下图所示：【考点定位】 牛顿第二定律【名师点睛】 本题以实际情境为命题背景，考查力与运动的关系、合力与分力的关系等知识点，意在考查考生对物理基本规律的理解能力和灵活运用物理规律解决实际问题的能力。本题的要点是理解合力和分力的关系，对小鸟进行受力分析可以较快解决问题。5【2015全国新课标25】一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。时刻
5、开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。【答案】（1）（2）（3）木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间，位移，末速度 其逆运动则为匀加速直线运动可得带入可得木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即可得（2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有（3）最后阶
6、段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度位移所以木板右端离墙壁最远的距离为【考点定位】 牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁1如图，滑块以初速度沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零.对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是: A. B. C. D. 【答案】B2如图所示，质量分别为mA和mB的两小球用轻绳连接在一起，并用细线悬挂在天花板上，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为1与2（1 2）。现将A、
7、B间轻绳剪断，则两小球开始摆动，最大速度分别为vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB，则下列说法中正确的是A. mB mAB. 轻绳剪断时加速度之比为tan1:tan2C. vA EkB【答案】A【点睛】未剪断细绳时两球都处于平衡状态，由平衡条件列式，得到水平绳的拉力与质量的大小，从而得到两球质量关系将A、B间轻绳剪断瞬间，由牛顿第二定律求加速度之比，两小球摆动过程中，机械能守恒，到达最低点时的速度，根据机械能守恒定律列式，分析最大速度的大小3如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）A. 两
8、个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinB. A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinC. B球的受力情况未变，瞬时加速度大小为0.5gsinD. 弹簧有收缩的趋势，A、B两球的瞬时加速度大小相等方向相反【答案】B点睛：根据平衡条件可知：对A、B球受力分析，求出弹簧弹力和绳子拉力。细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不会瞬间发生改变；对A、B球分别进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求出各自加速度4如图所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为，车厢静止时，两弹簧长度相同，
9、A恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现使车厢沿水平方向加速运动，为保证A、B仍相对车厢静止，则（ ）A. 速度可能向左，加速度可大于B. 加速度一定向右，不能超过C. 加速度一定向左，不能超过D. 加速度一定向左，不能超过【答案】B5（多选）如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是() A. 无论粘在哪块木块上面，系统的加速度都不变B. 若粘在b木块上面，
10、绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小C. 若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变D. 若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力都增大【答案】BD【解析】A、由整体法可知，只要橡皮泥粘在物体上，物体的质量均增大，则由牛顿运动定律可知，加速度都要减小，故A错误；B、若橡皮泥粘在b物体上，将ac视为整体，有fab=2ma，加速度减小，所以a、b间摩擦力是变小的；故B正确；C、若橡皮泥粘在a物体上，对C：T=ma，故拉力减小；对b：F-fab=ma可知，摩擦力fab应变大，故C错误；D、若橡皮泥粘在c物体上，将ab视为整体，F-T=2ma，加速度减小，所以拉力T变大，对b有F-fab=ma
11、，知fab增大；故D正确；故选BD。6（多选）如图所示，传送带与水平面夹角为37，白色皮带以10 m/s的恒定速率沿顺时针方向转动今在传送带上端A处无初速度地轻放上一个质量为1kg的小煤块（可视为质点），它与传送带间的动摩擦因数为0.50，已知传送带A到B的长度为16m取sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2则在小煤块从A运动到B的过程中（ ）A. 小煤块从A运动到B的时间为2sB. 煤块对皮带做的总功为0C. 小煤块在白色皮带上留下黑色印记的长度为6mD. 因煤块和皮带之间的摩擦而产生的内能为24J【答案】ABD，D正确；7如图所示，在倾角为 = 37的固定长斜面上放置
12、一质量M = 2 kg、长度L1 = 2.5 m的极薄平板 AB，平板的上表面光滑，其下端 B 与斜面底端C 的距离L2 = 16.5 m。在平板的上端A 处放一质量m = 0.5 kg 的小滑块（视为质点），将小滑块和薄平板同时无初速释放。设薄平板与斜面之间、小滑块与斜面之间的动摩擦因数均为 = 0.5，已知sin37 = 0.6，cos37 = 0.8，g 取 10 m/s2，求：（1）小滑块在平板上和在斜面上滑动时的加速度各为多大？（2）小滑块滑到斜面底端C时，薄平板下端B距离小滑块的距离L为多少？【答案】（1）2 m/s2（2）10m由Mgsin37Mgcos37Ma4， 解得a4=a
13、2=2 m/s2 滑块滑离平板时的速度为v1，则v1=a1t1=6 m/s此时木板的速度为v2，则v2=a3t1=1 m/s设滑块离开平板后滑到斜面底端C所用的时间为t由L2-x=v1t+解得t=2 s 在这段时间平板下滑的距离x1=v2t+=6m则平板下端距离小滑块的距离L =L2-x-x1=10m8如图一长木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，如图所示。小物块与木板一起以的共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞,碰撞时间极短。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；小物块与木板间的动摩擦因数.运动过程中小物块始终未离开木板。木板的质量M是小物块质量m的15倍，重力加
14、速度大小g=10m/s2。求：（1）以撞墙后瞬间为起点，小木块相对地面向右运动的最远距离；（2）撞墙后经历多长时间系统进入稳定状态?（3）木板的最小长度【答案】（1）4m（2）3.75s（3）L=15m综上所述本题答案是：（1）4m（2）3.75s（3）L=15m 1如图所示，质量为M的斜面体B放在水平面，斜面的倾角=30，质量为m的木块A放在斜面上，木块A下滑的加速度，斜面体静止不动，则（）A. 木块与斜面之间的动摩擦因数为0.25B. 地面对斜面体的支持力等于（M+m）gC. 地面对斜面体的摩擦力水平向右，大小为D. 地面对斜面体无摩擦力作用【答案】C2如图所示，一物体放在一倾角为的斜面上
15、，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0，则它能上滑的最大路程是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】物体沿斜面匀速下滑时，由平衡条件得物体所受的滑动摩擦力大小为：f=mgsin，当物体沿斜面向上滑动时，根据牛顿第二定律有：mgsin+f=ma，解得：a=2gsin，方向沿斜面向下，根据速度位移公式：，联立以上解得：，故C正确，ABD错误。3一物块以一定的初速度沿足够长的光滑斜面底端向上滑出，从滑出至回到斜面底端的时间为6s，若在物块上滑的最大位移的一半处设置一垂直斜面的挡板，仍将该物块以相同的初速度在斜面底端向上滑出，物块撞击挡板前后的速度大小相等、方向相
16、反撞击所需时间不计，则这种情况下物块从上滑至回到斜面底端的总时间约为（不计空气阻力）（）A. 1.0 s B. 1.8 s C. 2.0 s D. 2.6 s【答案】B点睛：本题考察的知识主要是匀变速直线运动的规律，熟练掌握匀加速，匀减速直线运动位移时间关系的公式，并要求熟练应用。4如图表示的是一条倾斜的传送轨道，B是传送货物的平台，可以沿着斜面上的直轨道运送物体。某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜轨道下端，运动过程可用如图中的速度时间图像表示。下述分析中不正确的是（） A. 0时间内，B对A的支持力小于重力，摩擦力水平向右B. 时间内，B对A的支持力等于重力，摩擦力水平向左C. 时间内
17、，B对A的支持力大于重力，摩擦力水平向左D. 0时间内出现失重现象； 时间内出现超重现象【答案】B5（多选）如图所示，物体从Q点开始自由下滑，通过粗糙的静止水平传送带后，落在地面P点，若传送带按顺时针方向转动。物体仍从Q点开始自由下滑，则物体通过传送带后A. 可能落在P点 B. 一定仍落在P点C. 可能落在P点左方 D. 可能落在P点右方【答案】AD【解析】物块在传送带上，离开传送带右端的速度与通过粗糙的静止水平传送带速度相同，落在同一位位置，A正确；物块在传送带上，离开传送带右端的速度大于过粗糙的静止水平传送带速度，落在P点右方，D正确；故选AD。6（多选）如图甲所示，足够长的木板B静置于光
18、滑水平面上，其上放置小滑块A。滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，滑块A的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示。滑块A的质量记作，长木板B的质量记作，则（）A. B. C. D. 【答案】AC7如图，在水平地面上固定一倾角为37足够长的的斜面，有一木块以初速度8m/s冲上斜面，木块与斜面的动摩擦因数为0.25（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）。则：（1）木块沿斜面上升的最大距离为多少？（2）木块在斜面上运动的时间为多少？（3）如果斜面是光滑的，求木块运动到离斜面底端4m处的速度？【答案】（1） （2） （3）【解析】：8如图所示，
19、在倾角为37的足够长的光滑斜面上，放一质量为 mA=0.2kg的薄板A， A板上、下段由不同材料构成，下段表面光滑，长度 l=3m，上段表面粗糙；质量为 mB=2.0kg 的金属块 B(视为质点）位于A的最下端，B与 A上段间的动摩擦因数=0.1；质量为 mC=1.2kg 的物块 C通过轻线绕过定滑轮与 B相连。忽略滑轮质量及轴间的摩擦，A、B间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时，整个系统在外力作用下，处于静止状态，轻线被拉直。(sin370=0.6， cos370=0.8，g=10m/ s2。)求：（1）撤去外力的瞬间，A、 B、 C的加速度分别是多大；（2）B刚到达A的粗糙部分时，A
20、、 B、 C的加速度分别是多大；（3）通过计算判断，撤去外力后，当 B在A上段运动一段时间后是与A保持相对滑动还是与 A 保持相对静止；并写出判断过程。（4）撤去外力后的整个过程中，因摩擦产生的热量Q，绳足够长，B始终没滑出A板【答案】（1）aB=aC=0, aA=6m/s2（2）aB1=aC1=0.5m/s2 aA1=2m/s2（3）A、B相对静止 （4）11.52J 计算得出 B在A板上端表面时，由上面可知此时，沿斜面向上； 方向沿斜面向下；故A开始沿斜面向下减速运动，BC开始沿斜面向下加速运动，A、B、C最终达到速度相等.假设速度相等后A、B、相对静止一起向下加速，则此时A、B之间的摩擦力为 A、B、C三者加速度大小相同,设为,则以整体为对象： 以A为对象： 解得：所以A、B之间是静摩擦力，即AB保持相对静止