牛顿第二定律难题压轴题 解析Word文档下载推荐.docx

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4．（2011•南京一模）如图（a）所示，一物体沿倾角为θ=370的固定粗糙斜面由静止开始运动，同时受到水平向右的风力作用，水平风力的大小与风速成正比．物体在斜面上运动的加速度a与风速v的关系如图（b）所示，则（sin37°

=0.6，cos37°

=0.8，g=10m/s2）（　　）

当风速为3m/s时，物体沿斜面向下运动

当风速为5m/s时，物体与斜面阉无摩擦力作用

当风速为5m/s时，物体开始沿斜面向上运动

物体与斜面间的动摩擦因数为0.25

5．（2011•卢湾区模拟）如图一个铁球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧并将弹簧压缩，在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当弹簧压缩量最大时（　　）

球所受合力最大，但不一定大于重力值

球的加速度最大，且一定大于重力加速度值

球的加速度最大，有可能等于重力加速度值

球所受弹力最大，该弹力大于1倍重力值小于2倍重力值

6．（2011•闵行区二模）运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（　　）

运动员的加速度为gsinθ

球拍对球的作用力为

运动员对球拍的作用力为Mgcosθ

若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动．

7．（2011•鼓楼区校级模拟）如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定速度v1，沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速度v2沿水平面先后从左、右两端滑上传送带，下列说法不正确的是（　　）

物体从右端滑到左端的时间不一定大于物体从左端滑到右端的时间

菪v2＜v1，物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动

若v2＜v1，物体从右端滑上传送带，则物体不可能到达左端

无论v1、v2的大小如何，只要物体滑上传送带均可能以V1滑出右端

8．（2011•长安区校级三模）如图甲所示，小车上固定着硬质支架，杆的端点固定着一个质量为m的小球．杆对小球的作用力的变化如图乙所示，则关于小车的运动，下列说法中正确的是（杆对小球的作用力由F1变化至F4）（　　）

小车可能向左做加速度增大的运动

小车由静止开始向右做匀加速运动

小车的速度越来越大

小车的加速度越来越小

9．（2011•历城区校级模拟）在一个与水平面成α角的粗糙斜面上的A点放着一个物体，它系于一根不可伸长的细绳上，绳子的另一端B通过小孔C穿出底面，如图所示，开始时物体与C等高，当物体开始缓慢下滑时，适当的拉动绳端B，使物体在斜面上划过一个半圆到达C，则A和斜面之间的动摩擦因数μ为（　　）

sinα

cosα

tanα

cotα

10．（2011•泰兴市校级模拟）如图甲，A、B是叠放在光滑水平面上的两物块，水平力F作用在物块B上，A、B一起从静止开始做直线运动（无相对滑动），F随时间t变化关系如图乙所示．下列说法正确的是（　　）

物块A所受摩擦力

物块速度图象

力F做的功

力F的功率

11．（2007•徐州模拟）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压电陶瓷设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压电陶瓷和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，它的直径略小于陶瓷和挡板间的距离．小车向右做直线运动过程中，电压流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（　　）

从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动

从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动

从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动

从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动

12．（2007•江苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（　　）

3μmg

13．（2008•宁夏）一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动．小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图示状态．设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T．关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）

若小车向左运动，N可能为零

若小车向左运动，T可能为零

若小车向右运动，N不可能为零

若小车向右运动，T不可能为零

14．（2009•江苏）如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑．弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内．在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有（　　）

当A、B加速度相等时，系统的机械能最大

当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大

当A、B的速度相等时，A的速度达到最大

当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大

15．（2010•分宜县校级一模）如图所示，小车上有一支架ABC，其中杆AB与斜面垂直，杆BC与斜面平行，在BC的末端有一个质量为m的小球．小车由静止释放后沿倾角为α的光滑斜面下滑，则杆对小球的弹力（　　）

竖直向上，大小为mg

沿CB方向，大小为mgsinα

垂直斜面向上，大小为mgcosα

16．（2010•越秀区三模）如图所示装置中，光滑的定滑轮固定在高处，用细线跨过该滑轮，细线两端各拴一个质量相等的砝码m1和m2．在铁架上A处固定环状支架z，它的孔只能让m1通过．在m1上加一个槽码m，m1和m从O点由静止释放向下做匀加速直线运动．当它们到达A时槽码m被支架z托住，m1继续下降．在下图中能正确表示m1运动速度v与时间t和位移x与时间t关系图象的是（　　）

17．（2010•松江区二模）如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m．一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

若v=1m/s，则小物块能回到A点

若v=3m/s，则小物块能回到A点

若v=5m/s，则小物块能越过A点

无论v等于多少，小物块均能回到A点

18．（2011•南京一模）如图所示，两块粘连在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在水平的光滑桌面上，现同时给它们施加方向如图所示的力Fa和拉力Fb，已知Fa＞Fb，则a对b的作用力（　　）

必为推力

必为拉力

可能为推力，也可能为拉力

不可能为零

19．（2011•宿迁模拟）在2010上海世博会风洞飞行表演上，若风洞内向上的风速、风量保持不变，让质量为m的表演者通过身姿调整，可改变所受向上的风力大小，以获得不同的运动效果．假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，站立时受风力有效面积为最大值的

，风洞内人体可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移．现人从最高点A开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过B点后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则下列说法中正确的有（　　）

表演者向上的最大加速度是g

表演者向下的最大加速度是

B点的高度是

由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH

20．（2011•路南区校级二模）如图，斜面体C质量为M足够长，始终静止在水平面上，一质量为m的长方形木板A上表面光滑，木板A获得初速度v0后恰好能沿斜面匀速下滑，当木板A匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻放在木板A表面上，当滑块B在木板A上滑动时，下列说法正确的是（　　）

滑块B的动量为0.5mv0时，木板A和滑块B的加速度大小相等

滑块B的动量为0.5mv0时，斜面体对水平面的压力大小为（M+2m）g

滑块B的动量为1.5mv0时，木板A的动量为0.5mv0

滑块B的动量为1.5mv0时，水平面对斜面体的摩擦力向右

21．（2006•广州模拟）一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（　　）

当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小

当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大

当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小

当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小

22．（2006•徐汇区模拟）如图所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块，其中物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态，物块B以初速度v0向着物块A运动，当物块B与物块A上的弹簧发生相互作用时，两物块保持在一条直线上运动．若分别用实线和虚线表示物块B和物块A的v﹣t图象，则两物块在相互作用过程中，正确的v﹣t图象是图中的（　　）

二．填空题（共2小题）

23．（2010•上海）如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，与水平方向夹角为30°

，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端．为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角α=　　　　　　，拉力大小F=　　　　　　．

24．（2010•海南）雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大；

此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的α次方成正比（1≤α≤2）．假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都　　　　　　（填“加速”、“减速”或”匀速”）下落．　　　　　　（填“大”或“小”）雨滴先落到地面；

接近地面时，　　　　　　（填“大”或“小”）雨滴的速度较小．

三．解答题（共6小题）

25．（2014•河西区二模）物体A的质量M=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m．某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数µ

=0.2，取重力加速度g=10m/s2．试求：

（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；

（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件．

26．（2013•安徽）如图所示，质量为M、倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为

l时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g．

（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；

（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；

（3）求弹簧的最大伸长量；

（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？

27．（2013•新郑市模拟）如图，质量M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到3.0m/s时，在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块（初速为零），物块与小车间的动摩擦因数μ=0.20，假定小车足够长．求：

（1）经多长时间物块停止在小车上相对滑动？

（2）小物块从放在车上开始，经过t=3.0s，通过的位移是多少？

（取g=10m/s2）

28．（2012•如皋市校级模拟）如图所示，长L=1.5m，高h=0.45m，质量M=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v0=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N，并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端

的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取，求：

（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；

（2）小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；

（3）小球离开木箱时木箱的速度．

29．（2012•四会市校级二模）光滑水平面上有一质量为M、长度为L的木板AB，在木板的中点有一质量为m的小木块，木板上表面是粗糙的，它与木块间的动摩擦因数为μ．开始时两者均处于静止状态，现在木板的B端加一个水平向右的恒力F，则：

（1）木板和木块运动的加速度是多大？

（2）若在木板的B端到达距右方距离为L的P点前，木块能从木板上滑出，则水平向右的恒力F应满足什么条件？

30．（2012秋•东胜区校级期末）如图所示，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从A点由静止开始做匀加速运动，前进了0.45m抵达B点时，立即撤去外力．此后小木块又前进0.15m到达C点，速度为零．已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=

，木块质量m=1kg．求：

（1）木块向上经过B点时速度为多大？

（2）木块在AB段所受的外力F多大？

（3）木块回到A点的速度v为多大？

参考答案与试题解析

考点：

牛顿第二定律；

力的合成与分解的运用．

专题：

压轴题；

共点力作用下物体平衡专题．

分析：

先整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律求解B所受的摩擦力．

解答：

解：

以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：

加速度a=

=g（sinθ﹣μ1cosθ）

设A对B的摩擦力方向沿斜面向下，大小为f，则有

mgsinθ+f=ma，得到f=ma﹣mgsinθ=﹣μ1mgcosθ，负号表示摩擦力方向沿斜面向上．

故选BC

点评：

本题是两个物体的连接体问题，要灵活选择研究对象，往往采用整体法和隔离法相结合的方法研究．

牛顿第二定律．

牛顿运动定律综合专题．

分别对未加外力和加外力进行受力分析，A原来静止看成恰好静止进行分析，判断A物体是否静止．当A原来加速下滑，根据牛顿第二定律判断加速度的变化．

A、若A原来静止，若恰好静止有：

mgsinθ=μmgcosθ，施加F后，因为（F+mg）sina=μ（F+mg）cosθ，则A仍然保持静止．故A错误，B正确．

C、未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：

a=

．

当施加F后，加速度

，因为gsinθ＞μgcosθ，所以Fsinθ＞μFcosθ，可见a′＞a，即加速度增大．故C错误，D正确．

故选BD．

解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解．

电场强度．

电场力与电势的性质专题．

当小球加速度为零时，速度最大，根据该规律得出电场力与重力的大小关系．当木块对水平面压力为零时，求出弹簧的弹力，再对小球受力分析，求出小球的合力，从而根据牛顿第二定律求出小球的加速度大小．

在弹簧正好恢复到原长时，小球具有最大速度，此时小球的加速度为零，所以此时小球的合外力等于0，所以mg=qE．

当木块对水平面压力为零时，知弹簧的弹力为Mg，由于电场力与重力的合力为零，小球所受的合力为Mg，根据牛顿第二定律有：

．故C正确，A、B、D错误．

故选：

由图读出v=0时，a=4m/s2，此时风力为零，根据牛顿第二定律求出动摩擦因数．由图读出a=0时，v=5m/s．分析物体沿斜面的受力情况，判断物体的运动情况，再判断风速为3m/s时，物体的运动方向．

A、由图看出，当风速为5m/s时，加速度为零，物体沿斜面向下做匀速直线运动，当风速为3m/s时，风力减小，则物体应沿斜面向下运动．故A正确．

B、设风速为v时，风力为kv．当风速为5m/s时，物体的受力情况如图，可见斜面对物体有支持力，则物体与斜面间有摩擦力作用．故B错误．

C、当风速为5m/s时，物体的加速度为零，开始沿斜面向下做匀速直线运动．故C错误．

D、由图知：

v=0时，a=4m/s2，此时风力为零，物体沿斜面向下运动，根据牛顿第二定律得：

mgsin37°

﹣μmgcos37°

=ma，代入解得μ=0.25．故D正确．

故选AD

本题首先要读懂图象的意义，抓住坐标轴截距，由牛顿第二定律求解动摩擦因数．

胡克定律．

小球与弹簧接触后，弹簧对小球的弹力和小球重力的合力与偏离平衡位置的位移成正比，为简谐运动，根据简谐运动的对称性进行判断．

A、B、C、小球与弹簧接触后做简谐运动，小球刚与弹簧接触时，只受重力，加速度为g，向下运动

到平衡位置时，合力减为零，速度最大，再向下运动

时，速度减小到刚与弹簧接触时相等，加速度增加到g，故当速度进一步减为零时，物体的加速度大于g；

故A错误，B正确，C错误；

D、平衡位置弹力等于重力，形变量设为x，再运动x时，速度不为零，故最低点行变量大于2x，故弹力大于2倍的重力，故D错误；

故选B．

本题关键是小球与弹簧接触后，合力与偏离平衡位置的位移成正比，做简谐运动，结合简谐运动的对称性进行分析讨论．

6．（2011•闵行区二模）运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍