1、1专题强化三 牛顿运动定律一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分12018上海市奉贤区一模甲车快速倒车时车尾撞上静止的同型号的乙车车头，导致两车司机受伤甲车司机、乙车司机最有可能的伤情分别是( )A胸部受伤，胸部受伤 B胸部受伤，背部受伤C背部受伤，胸部受伤 D背部受伤，背部受伤22018肇庆一模如图(甲)所示，某同学用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，此时推力与水平方向的夹角为 1，且拖把刚好做匀速直线运动从某时刻开始保持力F 的大小不变，拖把与水平方向的夹角变为 2
2、，如图(乙)所示，则拖把( )A将做加速运动 B继续做匀速运动C将做曲线运动 D可能静止32018衡水一模如图所示，质量分别为 M 和 m 的 A、 B 两物体叠放在一起置于光滑水平面上两物体之间用轻弹簧相连， B 上表面水平且光滑，用水平拉力 F 向右拉 A，两物体一起向右加速运动时， A、 B 间弹簧的长度为 L1；用水平拉力 F 向右拉 B，两物体一起向右加速运动时， A、 B 间弹簧的长度为 L2，则弹簧的原长为( )A. B.ML1 mL2M m mL1 ML2M mC. D.ML1 mL2M m mL1 ML2M m42018全国卷如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块
3、P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力 F 作用在 P 上，使其向上做匀加速直线运动，以 x 表示 P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示 F 和 x 之间关系的图象可能正确的是( )5(多选)2018洛阳二模如图，长木板 C 置于光滑水平地面上， A、 B 两物块放在2木板上已知 A、 B、 C 的质量 mA mC m， mB2 m， A、 B 两物块与木板间的动摩擦因数都为 ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力现用水平向左的力 F 作用在 A 物块上，当 F 由 0 逐渐增大时，下列说法错误的是( )A当 F mg 时， A 与 C 开始相对滑动B当 F2 mg 时， B 所受摩擦
4、力大小为4 mg3C一直增大 F， B 的最大加速度为 gD无论 F 多大， B 和 C 总保持相对静止62018太原二模如图所示，足够长的、倾角为 30的光滑斜面上，挡板 C 与斜面垂直质量均为 m 的 A、 B 两相同物块与劲度系数为 k 的轻弹簧两端相连，在 C 的作用下处于静止状态现给 A 施加沿斜面向上的恒力 F，使 A、 B 两物块先后开始运动已知弹簧始终在弹性限度内，下列判断正确的是( )A恒力 F 的值一定大于 mgB物块 B 开始运动时，物块 A 的加速度为F mgmC物块 B 开始运动时， A 发生位移的值为mg2kD当物块 B 的速度第一次最大时，弹簧的形变量为mgk72
5、018潍坊二模一架无人机质量为 2 kg，运动过程中空气阻力大小恒定该无人机从地面由静止开始竖直向上运动，一段时间后关闭动力，其 v t 图象如图所示， g 取10 m/s2.下列判断正确的是( )A无人机上升的最大高度为 72 mB68 s 内无人机下降C无人机的升力大小为 28 ND无人机所受阻力大小为 4 N8(多选)2018重庆模拟如图所示，表面粗糙且足够长的传送带与水平面夹角为 ，以速度 v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块的速度随时间变化的图象可能符合实际的是( )392018德州一模如图所示，一质量为 M2 kg、倾角为 45的斜面体放在光滑水
6、平地面上，斜面上叠放一质量为 m1 kg 的光滑楔形物块，物块在水平恒力 F 作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动重力加速度为 g10 m/s2.下列判断正确的是( )A物块对斜面的压力大小 FN5 N2B斜面体的加速度大小为 a5 m/s 2C水平恒力大小 F10 ND若水平作用力 F 作用到 M 上系统仍保持相对静止，则 F 将变小10(多选)2018江苏一模如图所示，两个物体 A 和 B 通过轻绳相连，绳与滑轮间的摩擦可忽略不计开始系统处于静止状态，各段轻绳均在竖直方向上，已知物体 B 的质量为 m，重力加速度为 g.现对物体 B 施加一竖直向下，大小为 mg 的恒力 F.下列说
7、法中正确的是( )A物体 A 和动滑轮的总质量为 2mB施加外力后，物体 B 的加速度大小为 g12C施加外力后，物体 B 的加速度大小为 g23D系统加速过程中，轻绳的张力大小为 mg43二、实验题：本题 1 小题，共 8 分112018云南师范大学附中模拟为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的装置进行实验实验中，当木块 A 位于水平桌面上的 O 点时，重物 B 刚好接触地面，不考虑 B 反弹对系统的影响将 A 拉到 P 点，待 B 稳定后， A 由静止释放，最终滑到 Q 点分别测量 PO、 OQ 的长度 h 和 s.(1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮，为了解决这
8、个问题，可以适当_(填“增大”或“减小”)重物 B 的质量(2)滑块 A 在 PO 段和 OQ 段运动的加速度的比值为_(3)实验测得 A、 B 的质量分别为 m、 M，可得滑块与桌面间的动摩擦因数 的表达式为_(用 m、 M、 h、 s 表示)(4)以下能减小实验误差的是_(填序号)4A改变 h，测量多组 h 和 s 的值，算出结果求平均值B增加细线的长度C减小细线与滑轮的摩擦三、计算题：本题共 4 小题，共 42 分12(10 分)2018宁波模拟低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为 H179 m 的悬崖边跳伞时的情景运动员离开悬崖时先做自由落体运动，一段
9、时间后，展开降落伞，以 a8 m/s2的加速度匀减速下降，已知运动员和伞包的总质量为 80 kg，为了运动员的安全，运动员落地时的速度不能超过 4 m/s，求：(1)运动员(含伞包)展开降落伞后所受的空气阻力 f；(2)为了运动员的安全，展开伞时的最大速度是多少？(3)如果以下落的快慢决定比赛的胜负，为了赢得比赛的胜利，运动员在空中运动的最短时间是多大？13(10 分)2018上海二模如图所示，甲和乙是放在水平地面上的两个小物块(可视为质点)，质量分别为 m12 kg、 m23 kg，与地面间的动摩擦因数相同，初始距离L170 m两者分别以 v110 m/s 和 v22 m/s 的初速度同时相
10、向运动，经过 t20 s 的时间两者发生碰撞，求物块与地面间的动摩擦因数 .某同学解法如下：因动摩擦因数相同，故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的，由牛顿第二定律得到加速度的大小： a g ，设两物体在 t20 s 的时间内运动路程分别为 s1和 s2，则有：s1 v1t at2， s2 v2t at2，考虑到 s1 s2 L 即可联立解出 .12 12你认为该同学的解答是否合理？若合理，请解出最后结果；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果514(10 分)2018浙江名校第二次联考如图所示，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力 F84
11、N 而从静止向前滑行，其作用时间为 t11.0 s，撤除水平推力 F 后经过 t22.0 s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为 m60 kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为 Ff12 N，求：(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移；(2)t3.0 s 时运动员的速度大小；(3)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离15(12 分)2018海淀一模如图所示，足够长的水平传送带沿顺时针方向以 v02 m/s 的速度匀速转动， A、 B 两个完全相同的小物块从 M 点和 N 点
12、同时以 v4 m/s 的初速度相向运动已知小物块 A、 B 在传送带上运动的过程中恰好不会发生碰撞，小物块 A、 B 均可视为质点且与传送带间的动摩擦因数 0.4，重力加速度 g 取 10 m/s2.求：(1)两个小物块相对传送带运动时间的差值(2)M 点和 N 点之间的距离6专题强化三 牛顿运动定律1C 甲车快速倒车撞到乙车上而停止运动，由于惯性，甲车司机相对于甲车向后运动而使背部受伤；乙车静止，乙车车头由于受到撞击而向后运动，乙车司机相对于乙车向前运动而造成胸部受伤，C 选项正确2D 推力与水平方向的夹角为 1，拖把刚好做匀速直线运动，处于受力平衡状态，根据平衡条件可知，竖直方向上， Fs
13、in 1 mg FN，水平方向上， Fcos 1 Ff，其中Ff F N，解得， Fcos 1 (Fsin 1 mg)拖把与水平方向的夹角增大为 2时，Fcos 2 (Fsin 2 mg)，拖把可能静止，D 选项正确3A 用水平拉力 F 向右拉 A，研究系统的受力情况，根据牛顿第二定律可知，F( M m)a1，研究物体 A 的受力， F kx1 ma1，其中 L0 L1 x1，同理，用水平拉力 F 向右拉 B， F( M m)a2， kx2 ma2，其中 L0 L2 x2， a1 a2，联立解得弹簧的原长 L0，A 选项正确ML1 mL2M m4A 物块 P 开始处于平衡状态，重力与弹簧弹力等
14、大反向， mg kx0.物块 P 做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知， F k(x0 x) mg ma，解得 F k(x x0) m(a g)，F x 图象为倾斜直线，纵轴截距为 m(a g)，故 A 选项正确5ABC 当系统相对静止时，研究 BC 整体的受力情况，最大静摩擦力为 fA mg ，最大加速度 am .研究整体的受力情况， F4 ma ，即当 F 时， A 与fA3 m g3 4 mg3 4 mg3C 开始相对滑动，A 选项错误；当 F2 mg 时， AC 相对滑动， BC 受到最大静摩擦力作用，加速度最大为 am ，此时 B 受到的摩擦力大小为 2mam ，B、C 选项错误；
15、由 C 的 g3 2 mg3分析可知， BC 间的静摩擦力足够提供 B 物体的加速度，无论 F 多大， B 和 C 始终保持相对静止，D 选项正确6B 分析可知，弹簧弹力等于物块 B 沿斜面向下重力的分力时，开始运动， F 弹 mgsin30，如果此时物块 A 做减速运动，即 F F 弹 mgsin30 mg，A 选项错误；物7块 B 开始运动时，物块 A 的加速度为 a ，B 选项正确；开始F F弹 mgsin30m F mgm时，弹簧处于压缩状态， x1 ，物块 B 开始运动时，弹簧处于伸长状态，mgsin30k mg2kx2 ，物块 A 发生位移 x x1 x2 ，C 选项错误；当物块
16、B 的速度第一次mgsin30k mg2k mgk最大时，合力为零， kx mgsin30，弹簧的形变量 x ，D 选项错误mg2k7D 速度时间图象围成的面积表示位移大小，无人机上升的最大高度为 96 m，A选项错误；68 s 内，无人机竖直向上做匀减速直线运动，速度为正，B 选项错误；速度时间图象的斜率表示加速度大小，68 s 内加速度大小 a212 m/s2，根据牛顿第二定律得， mg f ma2，解得无人机所受阻力大小 f4 N，D 选项正确；同理，06 s 内加速度大小 a14 m/s2，根据牛顿第二定律得 F mg f ma1，解得无人机的升力大小 F32 N，C 选项错误8BC
17、小物块初速度为零，受到沿倾斜传送带向下的滑动摩擦力作用，做匀加速直线运动，由于传送带足够长，小物块后续与传送带共速，如果 mg cos mgsin ，则小物块受到沿倾斜传送带向上的摩擦力作用，向下做匀加速直线运动，加速度减小，C 选项正确；如果 mg cos mgsin ，小物块受力平衡，向下做匀速直线运动，B 选项正确9B 物块与斜面体保持相对静止，共同向右加速，根据牛顿第二定律可知，F( M m)a， F 地 ( M m)g，研究斜面体的受力情况，物块对斜面的压力为 F N，水平方向上， FNsin Ma，竖直方向上， FNcos Mg F 地 ，联立解得， a5 m/s2，水平恒力F15
18、 N，物块对斜面的压力 FN10 N，B 选项正确， A、C 选项错误；若水平作用力 F2作用到 M 上系统仍保持相对静止，则水平作用力方向向左， F( M m)a， mgtan45 ma，联立解得， F30 N，变大，D 选项错误10ACD 系统处于静止状态，物体 B 的重力等于绳子的拉力，根据动滑轮的规律可知，物体 A 和动滑轮的总质量为 2m，A 选项正确；施加外力后，物体 B 的加速度等于物体 A 加速度的二倍，对于物体 B， F mg FT ma，对于物体 A,2FT2 mg2 m ，联立解得，a2a g， F mg，B 选项错误，C、D 选项正确23 4311(1)减小 (2) (
19、3)sh Mhm h s Ms(4)AC解析：(1) A 释放后会撞到滑轮，说明 A 的动能较大，根据能量守恒可知， B 重力势能的减少量较大，故需要适当减小重物 B 的质量，进而减小 B 的动能(2)滑块 A 在 PO 段做匀加速直线运动，在 OQ 段做匀减速直线运动，根据运动学公式可知， a ，即加速度之比等于位移的反比， aOP ： aOQ s ： h.v22x(3)滑块 A 在 PO 段运动过程中，根据牛顿第二定律可知， Mg mg ( M m)aPO，滑块A 在 OQ 段运动过程中， aOQ g ，联立解得， .Mhm h s Ms(4)改变 h，测量多组 h 和 s 的值，算出结果
20、求平均值，可以减少偶然误差，A 选项正确；减小细线与滑轮的摩擦，可以减少系统误差，C 选项正确12(1)1 440 N，方向向上 (2)40 m/s (3)8.5 s解析：(1)展开降落伞后，分析运动员(含伞包)的受力情况，根据牛顿第二定律可知，f Mg Ma.解得， f1 440 N，方向竖直向上(2)展开降落伞之前，运动员做自由落体运动，根据运动学公式可知， v 2 gx.20展开降落伞之后， v2 v 2 a(H x)20联立解得， v040 m/s.(3)运动员在空中先做自由落体运动，后做匀减速直线运动时，在空中时间最短8自由落体运动过程中， t1 4 s.v0g匀减速直线运动的时间
21、t2 4.5 s.v0 va最短时间 t t1 t28.5 s.13该同学解法不合理，因为未考虑物体是否停止物块与地面间的动摩擦因数为0.02解析：解答与评分标准：该同学的解答不合理因为四式联立，代入数据后解得 a0.175 m/s 2经过时间 t20 s，两物块的速度分别为v 1 v1 at， v 2 v2 at代入数据得 v 16.5 m/s， v 21.5 m/sv 20，表明物块乙在 20 s 之前就已经停止运动，故该同学解答不合理正确解答：物块 2 停止运动前滑行的距离 s2v22a将相碰之前的位移关系 s1 s2 L 具体为(v1t at2) L，12 v22a代入数据得：100
22、a215 a10解得 a0.2 m/s 2和 a0.05 m/s 2(舍去)，再由 a g 得 0.0214(1)1.2 m/s 0.6 m (2)8 m/s (3)5.2 m解析：(1) 运动员利用滑雪杖获得的加速度为a1 1.2 m/s 2F Ffm第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小v1 a1t11.2 m/s，位移 x1 a1t 0.6 m12 21(2)运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为 a2 ，经时间 t2速度变为Ffmv 1 v1 a2t20.8 m/s(3)第二次利用滑雪杖获得的速度大小 v2，则 v v 2 a1x12 21第二次撤除水平推力后滑行的最大距离 x2v22
23、a2解得 x25.2 m.15(1)1 s (2)5 m解析：(1)小物块受到的摩擦力提供加速度，根据牛顿第二定律可知， a g 4 m/s 2.两个小物块恰好不发生碰撞，最终与传送带共速小物块 A 向右减速至与传送带共速的过程， tA 0.5 s.v v0a小物块 B 向左减速至 0，再反向加速至与传送带共速的过程， tB 1.5 s.v v0a两个小物块相对传送带运动时间的差值 t tB tA1 s.(2)两小物块刚好不发生相撞，最终处于同一位置tB1.5 s 内，小物块 A 向右运动的位移xA v0(tB tA)3.5 m.v2 v202a9小物块 B 向左运动的位移 xB 1.5 m.v2 v202aM 点和 N 点之间的距离 x xA xB5 m.
