河南省高考物理 考前预测 牛顿运动定律

河南2013年高考考前预测牛顿运动定律1．关于物体的惯性，下列说法中正确的是(　　)A．把手中的球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体惯性的原因B．田径运动员在110m跨栏比赛中做最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大C．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性D．公共汽车在启动时，乘客都要向前倾，这是乘客具有惯性的缘故[答案]　C[解析]　　由于惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，所以A项错误；惯性与运动速度无关，所以B项错误；战斗机在空战时，甩掉副油箱，质量减小，减小惯性，C项正确；公共汽车在启动时，乘客都要向后倾倒，D项错误．2．如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是(　　)A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利[答案]　C[解析]　　甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，A错；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力，选项B错误；由于不计冰面的摩擦力，甲、乙两人在大小相同的拉力F作用下做初速度为零的匀加速运动，由s＝at2和a＝得，t＝，若m甲>m乙，则t甲>t乙，即乙先到达中间分界线，故甲赢得胜利，选项C正确；同理，若乙收绳的速度比甲快，同样是乙先到达中间分界线，甲能赢得比赛的胜利，选项D错误．3．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块(　　)-7-\nA．仍处于静止状态　　　　B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大[答案]　A[解析]　　恰好静止时，有mgsinθ－μmgcosθ＝0；施加F后，有Fsinθ＋mgsinθ－μ(mgcosθ＋Fcosθ)＝ma，联立以上两式解得a＝0.4．如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(　　)[答案]　A[解析]　　两物体发生相对滑动的条件是a2>a1，在发生相对滑动之前，a2＝a1；发生相对滑动时和发生相对滑动后，两物体间的摩擦力大小为f＝μm2g，木板的加速度a1＝＝，不变；木块的加速度a2＝＝－μg，则在a－t图象中，图线a2的延长线应与t轴正半轴有交点，选项A正确．5．如图所示，在粗糙水平面上放着两个质量分别为m1、m2的铁块1、2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，铁块与水平面间的动摩擦因数为μ.现有一水平力F拉铁块2，当两个铁块一起以相同的加速度做匀变速运动时，两铁块间的距离为(　　)-7-\nA．L＋＋　　B．L＋C．L＋　　D．L＋[答案]　C[解析]　　本题考查胡克定律和牛顿第二定律．先整体分析可知F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a，再以铁块1为研究对象可得：kx－μm1g＝m1a，联立可知C项正确．6．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为(　　)A．g　　　　B．2g　　　　C．3g　　　　D．4g[答案]　B[解析]　　由图象可知，此人的重力mg＝F0，则F0＝mg，运动中此人受力最大为F0，即3mg.所以最大加速度a＝＝＝2g，选项B正确．7．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力(　　)A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小[答案]　A[解析]　　由题意知，A、B整体的加速度a大小不变，方向向左，根据牛顿第二定律，对B有摩擦力f＝mBa，即f大小不变，方向向左，选项A正确．-7-\n8．如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计固定在小车上，开始时小车处于静止状态．当小车匀加速向右运动时，与静止状态相比较，下列说法中正确的是(　　)A．弹簧测力计读数变大，小车对地面的压力变大B．弹簧测力计读数变大，小车对地面的压力变小C．弹簧测力计读数变大，小车对地面的压力不变D．弹簧测力计读数不变，小车对地面的压力变大[答案]　C[解析]　　对小球静止时，FT1＝mg，匀加速向右运动时，小球相对小车往左摆，FT2>mg，弹簧测力计读数变大；对整体进行受力分析可知，FN＝(M＋m)g，小车对地面的压力不变，选项C正确．9．如图所示，用皮带输送机将质量为M的物块向上传送，两者间保持相对静止，则下列关于物块所受摩擦力Ff的说法正确的是(　　)A．皮带传送的速度越大，Ff越大B．皮带加速运动的加速度越大，Ff越大C．皮带速度恒定，物块质量越大，Ff越大D．Ff的方向一定与皮带速度方向相同[答案]　BC[解析]　　若物块匀速运动，由物块的受力情况可知，摩擦力Ff＝Mgsinθ，与传送带的速度无关，A项错，物块质量M越大，摩擦力Ff越大，C项正确；皮带加速运动时，由牛顿第二定律可知，Ff－Mgsinθ＝Ma，加速度a越大，摩擦力Ff越大，B项正确；若皮带减速上滑，则物块所受摩擦力方向有可能沿皮带方向向下，D项错．10．质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的图线，则下列说法正确的是(　　)A．水平拉力可能是0.3NB．水平拉力一定是0.1N-7-\nC．物体所受摩擦力可能是0.2ND．物体所受摩擦力一定是0.2N[答案]　BC[解析]　　若拉力方向与物体运动方向相同，则斜率较大的图象为不受拉力即只受摩擦力的速度图象，此时物体加速度为a1＝m/s2，由牛顿第二定律可知此时摩擦力Ff＝ma1＝0.2N，图象中斜率较小的图线为受拉力时的图线，加速度为a2＝m/s2，由牛顿第二定律可知Ff－F＝ma2，代入已知条件可知，拉力F＝0.1N；若拉力方向与物体运动方向相反，则斜率较小的图象为不受拉力即只受摩擦力的速度图象，此时物体加速度为a3＝m/s2，由牛顿第二定律可知此时摩擦力Ff＝ma3＝0.1N;图象中斜率较大的图线为受拉力的图线，加速度为a4＝m/s2，由牛顿第二定律可知F＋Ff＝ma4，代入已知条件可知，拉力F＝0.1N.故B、C两项正确．11．在水平地面上有一质量为2kg的物体，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为，方向不变，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．(g取10m/s2)求：(1)求前10s内物体的位移大小；(2)物体受到的拉力F的大小；(3)物体与地面之间的动摩擦因数．[答案]　(1)40m　(2)7N　(3)0.27[解析]　　(1)前10s内物体的位移大小为x1＝·t1＝×8×10m＝40m.(2)由图线可知：0～10s内加速度大小为a1＝＝m/s2＝0.8m/s210～14s内加速度大小为a2＝＝m/s2＝2m/s2根据牛顿第二定律：-7-\nF－μmg＝ma1；μmg－F＝ma2解得F＝7N.(3)解得μ＝0.27.12．如图所示，在倾角为θ＝30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车的人拉住，已知人的质量为60kg，小车的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g＝10m/s2，当人用280N的力拉绳时，试求(斜面足够长)：(1)人与车一起运动的加速度大小；(2)人所受摩擦力的大小和方向；(3)某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？[答案]　(1)2m/s2　(2)140N，沿斜面向上　(3)0.5s[解析]　　(1)设人的质量为m1，车的质量为m2，绳的拉力为F，小车受到的摩擦阻力为Ff，人与车一起运动的加速度为a.对人与车整体由牛顿第二定律有：2F－(m1＋m2)gsin30°－Ff＝(m1＋m2)a又Ff＝0.1(m1＋m2)g，所以a＝2m/s2(2)设人受到的摩擦阻力为Ff1对人由牛顿第二定律：F－m1gsin30°＋Ff1＝m1a解得Ff1＝140N，沿斜面向上(3)以向上的方向为正方向，松手后，设人和车一起上滑的加速度为a1，到最高点所用时间为t，由牛顿第二定律有：－(m1＋m2)gsin30°－Ff＝(m1＋m2)a1解得a1＝－6m/s2，负号表示方向沿斜面向下又－v＝a1t，t＝＝0.5s.13．如图所示，在高出水平地面h＝1.8m的光滑平台上放置一质量M＝2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1＝0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m＝1kg.B与A左段间动摩擦因数μ＝0.4.开始时二者均静止，现对A施加F＝20N水平向右的恒力，待B脱离A(A尚未露出平台)后，将A取走．B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x＝1.2m.(取g＝10m/s2)求：-7-\n(1)B离开平台时的速度vB；(2)B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB；(3)A左端的长度l2.[答案]　(1)2m/s　(2)0.5s　0.5m　(3)1.5m[解析]　　(1)设物块平抛运动的时间为t，由运动学知识可得h＝gt2①x＝vBt②联立①②式，代入数据得vB＝2m/s③(2)设B的加速度为aB，由牛顿第二定律和运动学的知识得μmg＝maB④vB＝aBtB⑤xB＝aBtB2⑥联立③④⑤⑥式，代入数据得tB＝0.5s⑦xB＝0.5m⑧(3)设B刚开始运动时A的速度为v1，由动能定理得Fl1＝Mv12⑨设B运动后A的加速度为aA，由牛顿第二定律和运动学知识得F－μmg＝MaA⑩(l2＋xB)＝v2tB＋aAtB2⑪联立⑦⑧⑨⑩⑪式，代入数据得，l2＝1.5m⑫-7-