专题检测卷3专题一第3讲牛顿运动定律及其应用B组.docx

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专题检测卷3专题一第3讲牛顿运动定律及其应用B组

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专题检测卷（三）

　牛顿运动定律及其应用

B组

（45分钟　100分）

一、选择题（本大题共8小题,每小题8分,共64分。

第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求）

1.（2013·石家庄二模）如图所示,沿直线运动的小车内悬挂的小球A和车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止。

关于物块B受到的摩擦力,下列判断中正确的是（　　）

A.物块B不受摩擦力作用

B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左

C.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右

D.因小车的运动方向不能确定,故物块B受的摩擦力情况无法判断

2.（2013·青岛一模）DIS是由传感器、数据采集器、计算机组成的信息采集处理系统,某课外实验小组利用DIS系统研究电梯的运动规律,他们在电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,传感器的测量挂钩向下,在挂钩上悬挂一个质量为1.0kg的钩码,在电梯由静止开始上升的过程中,计算机屏上显示如图所示的图像,则（g取10m/s2）（　　）

A.t1到t2时间内,电梯匀速上升

B.t2到t3时间内,电梯处于静止状态

C.t3到t4时间内,电梯处于超重状态

D.t1到t2时间内,电梯的加速度大小为5m/s2

3.（2013·唐山二模）一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦。

现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平。

若在弹簧从自然长度到第一次达到最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是（　　）

A.速度增大,加速度增大

B.速度增大,加速度减小

C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小

D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大

4.（2013·泉州二模）如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B,A、B的质量均为2kg,它们处于静止状态,若突然将一个大小为10N,方向竖直向下的力施加在物块A上,则此瞬间,A对B的压力大小为（g=10m/s2）（　　）

A.10N　　　　　　　B.20N

C.25ND.30N

5.（2013·淮阴一模）物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB,用水平拉力F拉物体A、B,所得的加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示,则（　　）

A.μA=μB,mA>mB　　　　　B.μA>μB,mA

C.可能有mA=mBD.μA<μB,mA>mB

6.（2013·海南高考）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。

下列说法符合历史事实的是（　　）

A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变

B.伽利略通过“理想实验”得出结论：

一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去

C.笛卡儿指出：

如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向

D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

7.（2013·唐山二模）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

8.利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数,将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度—时间（v-t）图像。

先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度,得到的v-t图像如图乙所示,则（　　）

A.滑块A上滑时加速度的大小为8m/s2

B.滑块A下滑时加速度的大小为8m/s2

C.滑块与滑板之间的动摩擦因数μ=0.5

D.滑块A上滑时运动的位移为1m

二、计算题（本大题共2小题,共36分。

需写出规范的解题步骤）

9.（18分）（2013·运城一模）如图所示,质量M=0.2kg的长木板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数μ1=0.1,另一质量m=0.1kg的带正电小滑块以v0=8m/s初速度滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.5,小滑块带电量为q=2×10-3C,整个运动过程始终处于水平向右的匀强电场中,电场强度E=1×102N/C,（g=10m/s2）求：

（1）刚开始时小滑块和长木板的加速度大小各为多少?

（2）小滑块最后停在距长木板左端多远的位置。

（3）整个运动过程中产生的热量。

10.（18分）（2013·大庆二模）如图所示,水平传送带AB长L=10m,向右匀速运动的速度v0=4m/s。

一质量为1kg的小物块（可视为质点）以v1=6m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10m/s2。

求：

（1）物块相对地面向左运动的最大距离;

（2）物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间。

答案解析

1.

【解析】选B。

小球A受力情况如图所示,由牛顿第二定律得小球的加速度水平向左且恒定,物块B与小球A的加速度相同,由牛顿第二定律可知物块B所受摩擦力大小恒定,方向水平向左,选项B正确。

2.【解析】选D。

0～t1时间内,F1=mg,电梯静止;t1～t2时间内,F2>mg,电梯加速上升,加速度a=

=5m/s2,选项A错误,D正确;t2～t3时间内,F3=mg,电梯匀速上升,选项B错误;t3～t4时间内,F4

【方法技巧】超重和失重现象的判断“三技巧”

（1）从受力的角度判断：

当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时,物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态。

（2）从加速度的角度判断：

当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态。

（3）从速度变化角度判断：

①物体向上加速或向下减速时,超重;

②物体向下加速或向上减速时,失重。

3.【解析】选D。

滑块在传送带上受力如图所示,当Ff>kx时,滑块向左做加速运动,由牛顿第二定律得Ff-kx=ma,随着x的增大,加速度a减小;当Ff=kx时,a=0,速度达到最大值;当Ff

4.【解析】选C。

对A、B整体分析,当它们处于静止状态时,弹簧的弹力等于A、B整体的重力,当施加力F的瞬间,弹力在瞬间不变,故A、B所受合力为10N,则a=

=2.5m/s2,隔离A物块受力分析得F+mg-FN=ma,解得FN=25N,所以A对B的压力大小等于25N,选项C正确。

5.【解析】选B。

斜率表示物体质量的倒数,所以A的质量小于B的质量,A的重力小于B的重力,由于横坐标截距为物体受到的摩擦力大小,则A、B受到的摩擦力相等,那么μA>μB,选项B正确。

【变式备选】（多选）（2013·金华二模）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0.3N

B.水平拉力一定是0.1N

C.物体所受摩擦力可能是0.2N

D.物体所受摩擦力一定是0.2N

【解析】选B、C。

若拉力方向与物体运动方向相同,则斜率较大的图线为不受拉力即只受摩擦力的速度-时间图线,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,图像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,则斜率较小的图线为不受拉力即只受摩擦力的速度-时间图线,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;图像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。

6.【解析】选B、C、D。

亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;牛顿根据选项B中伽利略的正确观点和选项C中笛卡儿的正确观点,得出了选项D的正确观点,选项B、C、D正确。

7.【解析】选B、C。

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,选项A错误;物块质量M越大,摩擦力Ff越大,选项C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,选项B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,选项D错误。

8.【解析】选A、D。

滑块A上滑时加速度的大小a1=|

|m/s2=8.0m/s2,选项A正确;滑块A下滑时的加速度a2=

m/s2=4.0m/s2,选项B错误;由牛顿第二定律知A上滑时mgsinθ+μmgcosθ=ma1,A下滑时mgsinθ-μmgcosθ=ma2,解得

μ=0.25,选项C错误;在速度—时间图像中面积表示位移,滑块A上滑时运动的位移为1m,选项D正确。

9.【解析】

（1）设小滑块的加速度大小为a1,长木板的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得：

Eq-μ2mg=-ma1　（2分）

解得：

a1=3m/s2（1分）

μ2mg-μ1（m+M）g=Ma2　（2分）

解得：

a2=1m/s2（1分）

（2）设两者经过t时间相对静止,此时的速度为v,则：

v0-a1t=a2t=v　（1分）

解得：

t=2s,v=2m/s（1分）

这段时间内小滑块的位移：

x1=v0t-

a1t2=10m（1分）

长木板的位移x2=

a2t2=2m（1分）

由于此后两者一起向右减速运动,所以小滑块最后距长木板左端Δx=x1-x2=8m

（1分）

（3）设两者一起向右运动的加速度大小为a3,由牛顿第二定律得：

Eq-μ1（M+m）g=-（M+m）a3　（2分）

解得：

a3=

m/s2（1分）

一起向右减速的位移：

x3=

=6m（1分）

由能量守恒得：

Q=

m

+Eq（x1+x3）=6.4J（3分）

答案：

（1）3m/s2　1m/s2　

（2）8m　（3）6.4J

10.【解题指南】解答本题应注意以下两点：

（1）物块向左运动速度减为0时相对地面向左运动距离最大。

（2）物块向右运动过程先加速运动后匀速运动。

【解析】

（1）设物块与传送带间摩擦力大小为Ff,向左运动最大距离x1时速度变为0,由动能定理得：

Ff=μmg　（1分）

Ffx1=

m

　（2分）

解得：

x1=4.5m（1分）

（2）设小物块经时间t1速度减为0,然后反向加速,设加速度大小为a,经时间t2与传送带速度相等：

v1-at1=0　（2分）

由牛顿第二定律得：

Ff=ma　（2分）

解得：

t1=1.5s（1分）

v0=at2　（2分）

解得：

t2=1s（1分）

设反向加速时,物块的位移为x2,则有：

x2=

a

=2m（2分）

物块与传送带同速后,将做匀速直线运动,设经时间t3再次回到B点,则：

x1-x2=v0t3　（2分）

解得：

t3=0.625s（1分）

故物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间：

t=t1+t2+t3=3.125s

（1分）

答案：

（1）4.5m　

（2）3.125s

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