2020高考物理總復習 易錯題與高考綜合問題解讀 考點 3 牛頓運動定律 考點高分解題綜合訓練（通用）

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1、牛頓運動定律考點高分解題綜合訓練 1 關(guān)于物體的運動，以下說法正確的是 ( ) A物體做平拋運動時，加速度不變 B．物體做勻速圓周運動時，加速度不變 C物體做曲線運動時，加速度一定改變 D物體做曲線運動時，加速度可能變也可能不變 1.AD解析：物體做平拋運動時只受重力作用，加速度不變.物體做勻速圓周運動時，速度方向不斷變化，由加速度定義得加速度也始終變化，故選項AD正確. 2 一個靜止的質(zhì)點，在兩個互成銳角的恒力F1、F2作用下開始運動，經(jīng)過一段時間后撤掉其中的一個力，則質(zhì)點在撤去該力前后兩個階段中的運動情況分別是 ( ) A勻加速直線運動，勻減速直線運動

2、 B勻加速直線運動，勻變速曲線運動 C勻變速曲線運動，勻速圓周運動 D勻加速直線運動，勻速圓周運動 2.B解析：該質(zhì)點所受合力為恒力，所以從靜止開始后的運動為勻加速直線運動，經(jīng)～段時間撤掉其中一個力后，質(zhì)點受力仍為恒力，但力與速度方向有夾角，且夾角為銳角，所以質(zhì)點做勻變速曲線運動. 3 如圖3-25所示，A的質(zhì)量M，B的質(zhì)量m，斜面傾角為O,A、B疊放在斜面上，A與斜面間動摩擦因數(shù)為μ1，B、A間動摩擦因數(shù)為μ2．已知A、B一起由靜止開始以相同的加速度下滑，則B受到的摩擦力為 ( ) A等于零 B方向沿斜面向上 C．大于等于μ1mgcosθ D．大小

3、等于/μ2mgsinθ 3.BC解析：A、B一起下滑，(M+m)gsinθ-μl(M+m)gcosθ=(M+m)a，得a=gsinθ=μ1gcosθ，對于B，mgsinθ-f=ma，解得B受摩擦力廠的大小為f=μ1mgcosθ，f的方向沿斜面向上，正確選項為B、C 4 如圖3-26所示，疊放的a、b、c三塊粗糙物塊，其相互接觸處以及和水平桌面接觸處均有摩擦，但動摩擦因數(shù)不同．當物塊b受到一個水平向右的力F作用時，a和c隨b一起保持相對靜止做向右的加速運動，此時( ) A a對c的摩擦力方向向右 B b對a的摩擦力方向向右 C．a(chǎn)與b間、c與b間的摩擦力的大小相等 D．只有桌

4、面對b的摩擦力小于a、c間的摩擦力的情況，才能實現(xiàn)上述運動 4.AB解析：相對桌面向右加速運動，桌面給它的摩擦力向左，根據(jù)牛頓第二定律可知它的合力方向必須向右、所以a對c的摩擦力方向必向右且要大于桌面給c的摩擦力，故A正確；依牛頓第三定律可知，c給a的摩擦力方向向左，再依牛頓第二定律，a向右加速，合力方向必向右，因此b給a的摩擦力方向必向右且大于c給a的摩擦力，故B正確、C錯誤，把a、b、c看成一個整體，a、c間摩擦力對整體運動無影響，因此它的大小與桌面對b摩擦關(guān)系對整體運動也無影響，故D錯誤. 5如圖3—27所示，在水平面上疊放著的兩個物體A、B在水平外力F的作用下向右做勻加速運動(

5、A、B保持相對靜止)．設(shè)A與B間的動摩擦因數(shù)μ1，B與地面間的動摩擦因數(shù)μ2．則關(guān)于這兩個動摩擦因數(shù)μ1、μ2的說法中可能正確的是( ) A．μ1=O，μ2=O Bμ1=O，μ2≠O C．μ1≠O，μ2=O D μ1≠O，μ2≠O 5.CD解析：因A、B系統(tǒng)在外力作用下做勻加速直線運動，所以A、B間一定有摩擦力，來提供A做勻加速運動所需的力，故μ1≠0，但B與地面間可能有摩擦力，也可能無摩擦力，都能保證系統(tǒng)做勻加速直線運動，所以選項CD正確. 6如圖3—28所示，一個鐵球從豎立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，那么當彈簧壓縮量最大時 ( ) A球所

6、受合力最大，但不一定大于重力值 B球的加速度最大，且一定大于重力加速度值 C．球的加速度最大，有可能小于重力加速度值 D_球所受彈力最大，且一定大于重力值 6.D 7兩木塊A、B由同種材料制成mA>mB，并隨木板一起以相同速度向右勻速運動，如圖所3—29所示，設(shè)木板足夠長，當木板突然停止運動后，則 ( ) A若木板光滑，由于A的慣性大，故A、B間距離將增大 B若木板粗糙，由于A受的阻力大，故B可能與A相碰 C．無論木板是否光滑，A、B間距離將保持不變 D．無論木板是否光滑，A、B二物體一定能相碰 7.C 解析：A、B木塊的加速度均是由其摩擦力產(chǎn)生的，A=μ

7、g，光滑時a都為0，它們的運動情況相同，故A、B間距離不變. 8一物體放在光滑水平面上，若物體僅受到沿水平方向的兩個力F1和F2的作用，在兩個力開始作用的第1 s內(nèi)物體保持靜止狀態(tài)，已知這兩個力隨時間的變化情況如圖3-30所示，則 ( ) A在第2 s內(nèi)，物體做加速運動，加速度減小，速度增大 B在第3 s內(nèi)，物體做加速運動，加速度增大，速度減小 C．在第4 s內(nèi)，物體做加速運動，加速度減小，速度增大 D．在第6 s內(nèi)，物體處于靜止狀態(tài) 8.C解析：第1 s內(nèi)，物體保持靜止狀態(tài)，說明F1和F2的合力為零，即F1和F2大小相等；第2 s和第3 s內(nèi)，合力從零逐漸增大，物

8、體做加速度增大的加速運動；第4 s第5 s內(nèi)，合力由最大值開始減小，但物體仍做加速運動，加速度逐漸減??；到第5 s末，速度達到最大值，第6 s內(nèi)，合力為零，物體勻速運動.故選項C正確. 9勻速上升的電梯頂部掛有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的下端掛有一小球．若升降機突然停止，在地面上的觀察者看來，小球在繼續(xù)上升的過程中 ( ) A加速度逐漸增大，速度逐漸減小 B加速度逐漸增大，速度逐漸增大 C．加速度逐漸減小，速度先增大后減小 D加速度先增大后減小，速度逐漸減小 9.A解析：升降機突然停止，小球受重力和豎直向上的拉力，拉力不斷減小，小球所受合力向下且不斷增大，若彈簧被壓縮，小球所受合

9、力也不斷增大，故選項A正確. 10在世界一級方程式錦標賽中，賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，常常在彎道上沖出跑道，以下的說法正確的是 ( ) A是由于賽車行駛到彎道時，運動員未能及時轉(zhuǎn)動方向盤才造成賽車沖出跑道的 B是由于賽車行駛到彎道時，沒有及時加速才造成賽車沖出跑道的 C．是由于賽車行駛到彎道時，沒有及時減速才造成賽車沖出跑道的 D．由公式可知，彎道半徑越大，越容易沖出跑道 10.c解析：賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，它需要的向心力是由賽車跟地面間的摩擦力提供的，由向心力公式 知，當。較大時，賽車需要的向心力也較大，當摩擦力不足以提供其所需的向心力時，賽車將沖出跑道，故選項C正確.

10、 11如圖3—31所示為某制藥廠自動生產(chǎn)流水線的一部分裝置示意圖．傳送帶與水平面的夾角為a，0為漏斗，要使藥片從漏斗中出來經(jīng)光滑滑槽送到傳送帶上，設(shè)滑槽的擺放方向與豎直方向的夾角為φ，則φ為多大時可使藥片滑到傳送帶上的時間最短 ( ) A．φ=a B．φ=2a 11.C解析：如圖藥片沿滑槽下滑的加速度為a=gcosφ，設(shè)0點到傳送帶的垂直距離為H，則有 可見， 時，t有最小值. 12 如圖3—32所示，電梯與水平地面成θ角，一人站在電梯上，人和電梯從靜止開始以相同的加速度勻加速上升，到達一定高度后再勻速上升．若以N表示水平梯板對人的支持力，G為

11、人受到的重力，f為梯板對人的靜摩擦力．下面結(jié)論中正確的是 ( ) ①在加速過程中，f水平向右，N>G②在加速過程中，f沿斜面向上，N=G③在勻速過程中，f=0，N=G ④在勻速過程中，f=O，NG，f>O，而f水平向右，勻速運動時，N=G，f=0. 13 如圖3—33所示，一根長80 cm的光滑細線，中間套有一個質(zhì)量m為1.6kg的小環(huán)，細線的兩端系于豎直轉(zhuǎn)軸的A、B兩點上，A、B兩點間的距離為

12、40 cm，問要使細線的下部分呈水平狀態(tài)，豎直轉(zhuǎn)軸必須以多大的角速度轉(zhuǎn)動?此時細線的張力為多少? 13.5.77 rad/s，20 N解析：由幾何知識可知：AC+BC=0.8 m，0.42+BC2=AC2解得：AC=0.5 m，BC=0.3 m小球受力如圖，由動力學可知： Fsin a=mg，F(xiàn)cos a+F=mω2RBC，式中sina=0.8，cosa=0.6，解得F=20 N，ω=5.77 rad/s 14 一根質(zhì)量為M的木棒，上端用細繩系在天花板上，棒上有一質(zhì)量為m的猴子，如圖3—34所示，如將繩子剪斷，猴子沿棒向上爬，仍保持與地面間的高度不變，則這時木棒下落的加速度為

13、 ． 14.(M十m)g/M解析：以棒和猴子分別為研究對象，作其受力圖如下圖所示，在豎直方向上，對猴子有mg=F 15 某人在地面上最多能舉起質(zhì)量為60kg的物體，而在一加速下降的電梯里最多能舉起質(zhì)量為80 kg的物體，此時電梯的加速度為 m/s2.若電梯以此加速度勻加速上升，則此人在電梯里最多能舉起質(zhì)量為 kg的物體．(g=10 m/s2) 15.2.5；48解析：人的舉力是一定的，當電梯加速下降時有800-600=80×a，得a=2.5m/s2，當電梯加速上升時，600-mg=ma，得m=48 kg. 16 如圖3-35所示，質(zhì)量m=1 kg的小球穿在斜桿上，斜

14、桿與水平方向成θ=30 o角，球與桿間的動摩擦因數(shù)為 小球受 到豎直向上的拉力F=20 N，則小球沿桿上滑的加速度為多少?(g=10 m/S2) 16.2.5 m/s2 解析：由牛頓第二定律在沿桿方向上有(F—G)sin 30o=μ(F—G)cos 30o=ma，得a=2.5 m/s2. 17 用如圖3—36所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．

15、現(xiàn)將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時，傳感器 a、b的示數(shù)均為10 N．(g=10 m/s2) (1)若傳感器a的示數(shù)為14 N，b的示數(shù)為6.0 N，求此時汽車的加速度大小和方向； (2)當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數(shù)為零． 17.解析：(1)F1-F2=ma1，變形并代人數(shù)據(jù)，a1的方向向右或向前.(2)根據(jù)題意可知，當左側(cè)彈簧的彈力F1′=0時，右側(cè)彈簧的彈力F2′=20 N，F(xiàn)2′=ma2，變形并代人數(shù)據(jù)得，方向向左或向后. 18民用航空客機的機艙，除了有正常的艙門和舷梯連接，供旅客上下飛機，一般還設(shè)有緊急出口．發(fā)生意外情況的飛

16、機在著陸后，打開緊急出口的艙門，自動生成一個由氣囊構(gòu)成的斜面，機艙中的人可沿該斜面滑行到地面上來，示意圖如圖3—37所示．某機艙離氣囊底端的豎直高度AB=3.O m，氣囊構(gòu)成的斜面長AC=5.0 m，CD段為與斜面平滑連接的水平地面．一個質(zhì)量m=60 kg的人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊、地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5．不計空氣阻力，g=10 m/s．求： (1)人從斜坡上滑下時的加速度大??； (2)人滑到斜坡底端時的速度大??； (3)人離開C點后還要在地面上滑行多遠才能停下? 18.(1)2 m/s (2)m/s(3)2.0 m 解析：(1)物體受力如右圖所示.由牛

17、頓運動定律 解得 (2)由求出 (3)由牛頓運動定律μmg=ma′，由，解得s′=2.0m 19 如圖3—38所示，是一種電動打夯機的示意圖，在總質(zhì)量為M的電動機的飛輪上，在距離轉(zhuǎn)軸O為L處固定有一質(zhì)量為m的重小球．如果飛輪勻速轉(zhuǎn)動，則： (1)如果小球達到最高點時，打夯機對地面的壓力恰好為零，則飛輪轉(zhuǎn)動的角速度ωo為多少? (2)在上述的臨界條件下，當小球到達最低點時，打夯機對地面的壓力為多少? 19.(1) (2)2(M-+-m)g 解析：(1)當打夯機對地面的壓力為零時，以打夯機為研究對象，小球?qū)︼w輪的力F=Mg ①，又以小球為研究對象，在飛輪

18、對它的力F′和重力mg作用下做勻速圓周運動， ②，根據(jù)牛頓第三定律：F=F′ ③，由①②③式得： ④. (2)當小球運動到最低點時，設(shè)飛輪對小球的作用力為FN，則⑤ 由④⑤兩式可得：FN=(M+2m)g. 又運用牛頓第三定律，小球?qū)︼w輪豎直向下的作用力 F N=(M+2m)g. 再根據(jù)牛頓第三定律，打夯機對面的壓力為2(M+m)g. 20 “神舟”五號飛船完成了預定空間科學和技術(shù)試驗任務(wù)后，返回艙開始從太空向地球表面按預定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下降，這一過程中若返回艙所受空氣阻力與速

19、度的平方成正比，比例系數(shù)(空氣阻力系數(shù))為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落，從某時刻開始計時，返回艙的運動vt圖象如圖3—39中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標為(8，O)，CD是曲線AD的漸近線，假如返回艙總質(zhì)量M=400kg取10 m/s2．試問： (1)返回艙在這一階段是怎樣運動的? (2)在初始時刻v=160 m/s，此時它的加速度多大? (3)推證空氣阻力系數(shù)五的表達式并計算其值． 20.解析：(1)根據(jù)速度圖象性質(zhì)可以得出，該曲線的切線斜率逐漸減小，表明這一階段返回艙開始做加速度逐漸減小的減速運動，最后是勻速運動(收尾速度)

20、. (2)在初始時刻v=160 m/s，過A點切線的斜率即為此時的加速度大小， (3)設(shè)返回艙最終速度為vm=4 m/s，返回艙受力平衡，即有：返回艙速度為v時有：由上述兩式解得： 代人數(shù)據(jù)得：k=0.3 k/m 21 美國密執(zhí)安大學五名學習航空航天工程的大學生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學生飛行機會計劃”，飛行員將飛艇開到6 000 m的高空后，讓其由靜止下落，以模擬一種微重力的環(huán)境，下落過程中飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍，可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài)，大學生們就可以進行微重力影響的實驗，接著飛艇又做減速運動，若飛艇離地面的高度不得低于500 m，重力加速度g取

21、10 m/s2，試計算： (1)飛艇在25 s內(nèi)所下落的高度； (2)在飛艇后來的減速過程中，大學生對座位的壓力是重力的多少倍? 21.解析：(1)設(shè)飛艇在25 s內(nèi)下落的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得：mg-Ff=mal，解得：9.6m/s2，所以飛艇在25 s內(nèi)下落的高度h，為： (2)25 s后，飛艇將做減速運動，減速時飛艇的速度v為 v=a1t=240 m/s，減速運動下落的最大高度h2=6 000 m-3 000 m-5 00 m=2 500 m，減速運動飛艇的加速度大小a2至少為 所以飛艇對大學生的支持力FN為：FN-m′g-mPa2，F(xiàn)N=m′(g+a2)=2

22、.152 mg，F(xiàn)′N=-FN，即大學生對座位壓力為重力的2.152倍. 22 高速連續(xù)曝光照相機可在底片上重疊形成多個圖象．現(xiàn)利用這架照相機對MD-2000家用汽車的加速性能進行研究，圖3—40為汽車做勻加速直線運動時的三次曝光照片，圖中的標尺單位為m，照相機每兩次曝光的時間間隔為1.0 s，已知該汽車的質(zhì)量為2 000 kg，額定功率為80 kW，汽車運動過程中所受的阻力始終為1 600 N． (1)試利用上圖，求該汽車的加速度； (2)若汽車由靜止以此加速度開始做勻加速運動，勻加速運動狀態(tài)最多能保持多長時間? (3)求汽車所能達到的最大速度是多大? 22.解析：(1)汽車做

23、勻加速運動，由運動學關(guān)系有啦一s，一n·r，得 (2)由牛頓第二定律：F-f=ma得： F=ma+f=4 000 N，由功率關(guān)系P=F·v1，得20(m/s)，由v1=at得 (3)當達到最大速度時，汽車勻速運動，F(xiàn)1=f=1 600N，由P=F1·vm得 考點小資料 “被動力”的分析與處理 彈力和靜摩擦力的大小與物體的受力情況和所處的狀態(tài)有關(guān)．若物體所受的外力或運動狀態(tài)發(fā)生變化，則物體所受的彈力或靜摩擦力也往往發(fā)生相應的變化．因此，我們常將這種力稱為被動力，許多同學對被動力的分析與處理感到無從下手，下面通過幾個典型例題分析這兩種力的求解方法． 例1.如圖1，有一質(zhì)量為m的

24、小球，用輕繩AB、BC連結(jié)并處于靜止狀態(tài)．繩AB呈水平方向，繩BC與豎直 方向成θ角，則在剪斷AB繩的瞬間(球尚未擺動)，BC繩所受的拉力與原來所受拉力的比值等于 ( ) A．cos2θ B sin2θ C.1/cos2θ D.1/sin2θ 解析：A該題涉及兩個狀態(tài)：剪斷AB繩前的平衡狀態(tài)、剪斷AB繩后小球的加速狀態(tài)．隨著小球狀態(tài)和受力的變化，BC繩的拉力也隨之變化．剪斷AB前的平衡狀態(tài)，BC繩的拉力可分解為與重力平衡和與AB繩拉力平衡兩種效果(圖2)，剪斷AB后，小球的受力與狀態(tài)都發(fā)生了變化．根據(jù)力的作用效果可將重力分解為G1、G2(見圖3)，可得 T′

25、BC=mgcosθ，則T′BC/TBC=mgcosθ/(mg/cosθ)=cos2 θ． 例2.如圖4，斜面A放在水平地面上．物塊B放在斜面上，施一水平力F作用在物塊B上，A、B均保持靜止，A受到地面的摩擦力為，f1B受A的靜摩擦力為fz，現(xiàn)使F逐漸增大，但仍使A、B保持靜止狀態(tài)．則( ) A f1、f2均變大 B．f1、f2都不一定變大 C. f1、變大、f2不一定變大 D．f2、變大、f1不一定變大 解析：由于A和B始終處于靜止狀態(tài)，故可將A和 B視為整體，其水平合力為零，因而地面對A的靜摩擦力，f1始終與F平衡，即F增大時，f1必將隨之增大．對A與B間的靜摩擦力f2則需用隔離法對B進行受力分析，見圖5．f2的大小和方向取決于F和重力沿斜面的合力： (1)若Fcosθmgsinθ，此時f2沿斜面向下，f2將隨 F的增大而增大． 正確答案應選C． 可見。要準確地解決“被動力”問題．首先要正確分析物體所受其他力的情況．然后根據(jù)物體所處的運動狀態(tài)選取合適的物理規(guī)律求解．