专题：牛顿运动定律-2016年高考+联考模拟物理试题分项版解析(解析版).doc

专题：牛顿运动定律-2016年高考+联考模拟物理试题分项版解析(解析版)

一、选择题
1．【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则

A．F1<F2 B．F2>F3 C．F1>F3 D．F1=F3
【答案】A
【解析】由v–t图象可知，0~5 s内加速度a1=0.2 m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsin
【学科网考点定位】图像，牛顿第二定律
【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题。
2．【2016·上海卷】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的
[来源:学科网]
A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向
【答案】D
【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故选项D正确。
【学科网考点定位】牛顿第二定律、整体法和隔离法
【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。
3．【2016·江苏卷】如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中

A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD
【解析】由题图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动，故鱼缸受到桌布对其向右的摩擦力作
【学科网考点定位】力与运动
【方法技巧】本题重在分析清楚鱼缸的受力情况、运动情况。先在桌布上加速，后在桌面上减速。鱼缸受桌布的滑动摩擦力与猫拉力的大小无关。
4．【2016·全国新课标Ⅰ卷】一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D．质点单位时间内速率的变化量总是不变
【答案】BC
【解析】因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点所受的合力就是这个恒力，
【学科网考点定位】牛顿运动定律
【名师点睛】本题主要考查牛顿运动定律。特别注意以前我们碰到的问题经常是去掉一个恒力，本题增加了一个恒力，从牛顿运动定律角度来看没有什么区别。根据牛顿第二定律计算加速度的可能大小，根据合力与速度方向间的关系判断物体的运动情况。要特别注意的是，质点有可能做匀变速曲线运动。
二、非选择题
5．【2016·济南市5月模拟（最后一卷）】如图所示，斜面体ABC放在粗糙的水平地面上。小滑块在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角，滑块与斜面的动摩擦因数。整个过程斜面体保持静止不动，已知小滑块的质量m=1 kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2。试求：

（1）小滑块回到出发点时的速度大小。
（2）定量画出斜面与水平地面之间的摩擦力随时间t变化的图像。
【答案】（1）（2）如图所示

【解析】（1）滑块沿斜面上滑过程，由牛顿第二定律：，解得
设滑块上滑位移大小为L，则由，解得
滑块沿斜面瞎晃过程，由牛顿第二定律：，解得
根据，解得
（2）滑块沿斜面上滑过程用时

考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力
6．【2016·威海市5月第二次模拟（最后一卷）】（12分）在高速路上经常可以看到大货车拉着钢板而后车厢是敞开的，这种情况下如果出现钢板从车厢上滑落，将对后面的车辆造成致命的危险。在紧急刹车的情况下钢板对驾驶室也极易造成破坏，危及驾驶员的生命。假设该货车车厢的长度为L，车厢内载有一块质量分布均匀、长度也为L的钢板，钢板的质量为m。已知钢板前端与车厢壁接触，钢板与车厢底板间的动摩擦因数为，重力加速度为g。忽略空气阻力的影响。

（1）若货车突然加速，为了使钢板不掉下来，则货车的加速度最大值为多少?(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力大小)
（2）若车厢的前端能承受的最大水平力为F，为了安全，则货车刹车的最大加速度为多少?
（3）若货车以加速度a0做匀加速运动，在运动过程中钢板与货车间发生相对滑动，经过多长时间钢板开始往下掉?
【答案】（1）（2）（3）[来源:Zxxk.Com]
【解析】（1）要使钢板不掉下来，则钢板和货车一起加速运动，钢板与货车之间达到最大静摩擦力
，

考点：牛顿第二定律的综合应用
【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用问题；解题时要认真分析物体的受力情况，根据牛顿定律求解物体的加速度，然后根据两物体的位移关系列出式子解答.

一、选择题
1．【2016·浙江五校5月联考（最后一卷）】下列哪一种运动情景中物体将会处于一段持续的完全失重状态
A．高楼正常运行的电梯中
B．沿固定于地面的光滑斜面滑行
C．固定在杆端随杆绕对地静止圆心在竖直平面内运动
D．不计空气阻力条件下的竖直上抛
【答案】D
【解析】高楼正常运行的电梯中，一般先加速后匀速，再减速，故不可能一直处于完全失重，选项A错误；沿固定于地面的光滑斜面滑行时，加速度沿斜面向下，由于加速度小于g，故不是完全失重，选项B错误；固定在杆端随杆绕对地静止圆心在竖直平面内运动的物体，加速度不会总是向下的g，故不是总完全失重，选项C错误；不计空气阻力条件下的竖直上抛，加速度总是向下的g，总是完全失重态，故选项D正确；故选D.
考点：完全失重[来源:学科网ZXXK]
2．【2016·揭阳市5月二模（最后一卷）】静止在光滑水平面上的物体，同时受到在同一直线上的力F1、F2作用，F1、F2随时间变化的图象如图所示，则物体在0~2t时间内

A．离出发点越来越远 B．速度先变大后变小
C．速度先变小后变大 D．加速度先变大后变小
【答案】A
【解析】由图线可知，物体受到的合力先减小后增大，加速度先减小后增大，速度一直变大，物体离出发点越来越远，选项A正确.
考点：牛顿定律的应用
【名师点睛】此题是牛顿第二定律应用的定性分析；关键是能从给定的F-t图线中分析合外力的变化，然后根据牛顿第二定律来分析加速度的变化，然后分析速度及位移的变化情况.
3．【2016·商丘市5月三模】我国航天员要在天空l号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用的方法如下：质量为m1的标准物A的前后连接有质量均为m2的两个力传感器．待测质量的物体B连接在后传感器上．在某一外力作用下整体在桌面上运动，如图所示。稳定后标准物A前后两个传感器的读数分别为F1、F2，由此可知待测物体B的质量为

A． B． C． D．[来源:学*科*网Z*X*X*K]
【答案】B
【解析】 整体为研究对象，由牛顿第二定律得：；隔离B物体，由牛顿第二定律得：；联立可得：，B对。
考点：牛顿第二定律。
【名师点睛】1．整体法与隔离法的应用技巧
对于连接体各部分加速度相同时，一般的思维方法是：（1）先用整体法，求出加速度；（2）再用隔离法，选取合适的研究对象；（3）联立解方程。
2．使用隔离法时应注意两个原则：（1）选出的隔离体应包含所求的未知量；（2）在独立方程的个数等于未知量的个数前提下，隔离体的数目应尽可能地少．
4．【2016·淮安市5月最后一卷】一小滑块（可看成质点）在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。在0.5s、1.5s、2.5s、3.5s时刻拉力F的大小分别为F1、F2、F3、F4，则下列判断一定正确的是

A．F1<F2 B．F2=F3 C．F1>F4 D．F3>F4
【答案】C
【解析】小滑块在运动过程中受到拉力和滑动摩擦力作用，过程中受到的滑动摩擦力恒定不变，图像
考点：考查了牛顿第二定律，速度时间图像
【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移
5．【2016·哈尔滨师范大学附属中学第三次模拟】如图所示，小球A质量，木块B质量，两物体通过轻弹簧连接竖直放置在水平面上静止。现对A施加一个竖直向上的恒力，使小球A在竖直方向上运动，经弹簧原长时小球A速度恰好最大，已知重力加速度为。则在木块B对地面压力为零时，小球A的加速度大小为（ ）

A． B． C． D．
【答案】C
考点：牛顿第二定律
【名师点睛】本题考查牛顿第二定律，首先找出恒力F和A的重力关系，然后在对B分析，找出弹簧弹力与B的重力关系，最后根据牛顿第二定律对A分析，即可得到A的加速度。
6．【2016·威海市5月第二次模拟（最后一卷）】倾角为的光滑斜面C固定在水平面上，将两物体A、B叠放在斜面上，且同时由静止释放，若A、B的接触面与斜面平行，则下列说法正确的是[来源:Z,xx,k.Com]

A．物体A相对于物体B向上运动
B．斜面C对水平面的压力等于A、B、C三者重力之和
C．物体A、B之间的动摩擦因数不可能为零
D．物体A运动的加速度大小为gsin
【答案】D
【解析】同时释放两物体时，对两物体的整体，根据牛顿第二定律可知：(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a，解得a=gsinθ，AB之间保持相对静止，选项A错误，D正确；根据牛顿定律，对斜面及AB整体，在竖直方向：，解得，选项B错误；对物体A:，解得f=0，故物体A、B之间的动摩擦因数可能为零，选项C错误。
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】此题是关于牛顿第二定律的应用问题；关键是能正确选择研究对象，灵活运用整体及隔离法，根据牛顿定律列出方程进行讨论；此题还可以用超重和失重的知识讨论选项B.
7．【2016·淄博市、莱芜市5月二模（最后一卷）】如图所示，某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演。若盘的质量为m，手指与盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转。则下列说法正确的是

A．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力大于mg
B．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力
C．若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的作用力大小mg
D．若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过mg
【答案】D
【解析】若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘子受力平衡，手指对盘子的作用力与盘子的重力
考点：物体的平衡；牛顿第二定律
【名师点睛】此题是对物体的平衡及牛顿第二定律的考查；注意当盘子水平匀速运动时，受力平衡；盘子水平加速运动时，靠静摩擦力产生水平加速度，竖直方向受力平衡；手对盘的作用力指的是摩擦力与支持力的合力.
8．【2016·济南市5月模拟（最后一卷）】如图所示用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体以后，两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况是

A．Ta增大 B．Tb增大 C．Ta减小 D．Tb减小
【答案】AD
【解析】设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为，整体质量为M，整体的加速度，对最左边的物体分析，，对最右边的物体分析，有，解得．在中间物体上加上一个小物体，则整体的加速度a减小，因为不变，所以减小，增大，AD正确；
考点：考查了牛顿第二定律的应用
【名师点睛】先运用整体法求出加速度，判断加速度的变化，然后隔离对最左边物体和最右边的物体分析，求出拉力的大小，判断拉力的变化
9．【2016·郑州市5月质检（最后一卷）】如图所示，在竖直方向运行的电梯中，一个质量为m的物块置于倾角为30°的粗糙斜面上，物块始终位于斜面上某一位置。则下列判断中正确的是

A．若电梯静止不动，物块所受的摩擦力一定是零
B．若电梯匀速向上运动，物块所受摩擦力方向有可能沿斜面向下
C．若电梯加速上升，物块所受弹力与摩擦力的合力一定大于mg
D．若电梯加速下降，物块所受摩擦力的方向一定沿斜面向下
【答案】C
【解析】电梯静止或者匀速直线运动，则物块受力平衡，摩擦力沿斜面向上与重力沿斜面向下的分力
考点：牛顿运动定律 共点力的平衡
【名师点睛】物块受到重力弹力和摩擦力，若合力向上，则弹力和摩擦力的合力竖直向上且大于重力，若合力等于零则弹力和摩擦力的合力竖直向上等于重力，若合力向下小于重力，则弹力和摩擦力的合力竖直向上小于重力，当完全失重时，则支持力和摩擦力的合力等于0即没有摩擦力和支持力。
10．【2016·开封市5月质检（最后一卷）】如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为β，且θ＜β，则滑块的运动情况是

A．沿着杆加速下滑 B．沿着杆减速上滑 C．沿着杆减速下滑 D．沿着杆加速上滑
【答案】B
【解析】把滑块和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得，若速度方向向下，度方向向下，所以物体沿杆减速上滑，故D正确。
考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用
【名师点睛】分析多个物体的受力时，一般先用整体法来求得共同的加速度，再用隔离法分析单个物体的受力，求得物体的受力情况，本题就是典型的应用整体隔离法的题目。
二、非选择题
11．【2016·揭阳市5月二模（最后一卷）】如图，物体P放在粗糙地面上，劲度系数k=250N/m的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端固定在质量为m=1kg的物体P上，弹簧水平，开始t=0时弹簧为原长，P从此刻开始受到与地面成θ=37°的拉力F作用而向右做加速度a=1m/s2的匀加速运动，某时刻t=t0时F=10N，弹簧弹力FT=5N，取sin37°=0.6、cos37°=0.8，重力加速度g=10 m/s2。求：

（1）t=t0时P的速度；
（2）物体与地面间的动摩擦因数μ；
（3）在弹簧不超过弹性限度的条件下，拉力F随时间t变化的函数关系式。
【答案】（1）0.2m/s（2）0.5（3）

考点：牛顿第二定律的综合应用
【名师点睛】本题主要考查牛顿定律的应用及胡克定律，解题时首先分析物体的受力情况，灵活运动牛顿第二定律求解加速度；要用加速度把运动学公式和牛顿第二定律联系起来。
12．【2016·商丘市5月三模】（12分）如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为光滑直角轨道，C处有一小圆弧连接，可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）。一个套在杆上的小球（可视为质点）自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1．5倍，则AB与AC的夹角为多少?

【答案】见解析。
【解析】设AB长度为L，∠BAC=θ，则

考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动。

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