高中物理牛顿运动定律易错知识点总结.docx

高中物理牛顿运动定律易错知识点总结1单选题1、研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是（）A弹性绳原长为15mB当运动员下降10m时，处于超重状态C当运动员下降15m时，运动到最低点D当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上答案：D解析：A15m时速度最大，此时加速度为零，所受合外力为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，所以原长小于15m，A错误；B当运动员下降10m时，速度向下并且逐渐增大，加速度竖直向下，处于失重状态，B错误；C当运动员下降15m时，速度最大，运动员继续向下运动，没有运动到最低点，C错误；D当运动员下降20m时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，D正确。故选D。2、如图甲所示，倾角为的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v010 m/s、质量为m1 kg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，取g10 m/s2，则下列说法不正确的是（）A0 5 s内小木块做匀减速运动B在t1 s时刻，摩擦力反向C斜面倾角37D小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5答案：A解析：Ax在0 5m内由匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax再根据乙图，有a1=-0-v022x1=10m/s2又有v0=10m/s则小木块做匀减速运动的时间为t=0-v0-a1=0-10-10s=1sA错误，不符合题意；B在0 1s内木块做向上的匀减速运动，1s后木块做反向的匀加速运动，摩擦力反向，B正确，符合题意；CD木块做反向匀加速运动时的加速度为a2=v2-02x2=322(13-5)m/s2=2m/s2对上滑过程，有mgsin+mgcos=ma1下滑过程中，有mgsin-mgcos=ma2联立解得=0.5，=37CD正确，符合题意。故选A。3、如图甲所示，水平粗糙桌面上两个相同的条形磁铁的异名磁极正对放置，起初均静止。已知两磁铁间吸引力F随两磁铁间距离x变化的图像如图乙，每根磁铁质量为m0.2 kg，与桌面间动摩擦因数为0.5，两磁铁起初距离为20cm，现在用手控制A，先用水平力让它缓缓向B靠近，当发现B开始运动时，立即改用竖直向下的压力压住A使其保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在B向A靠近过程中，以下说法正确的有（）A当x5cm时，B将开始运动B当x4cm时，B的加速度为10 m/s2C竖直向下压力的最大值一定大于4 NDB运动过程中加速度可能达到28 m/s2答案：C解析：ABB受到桌面的滑动摩擦力fmg050.210 N1.0 N当A对B的吸引力等于滑动摩擦力时，B开始滑动，由题图乙可知，当x4cm时，B开始滑动，且加速度为零，故AB错误；C当x0时，吸引力F3.0 N，最大，要使A不动，应满足桌面对A的摩擦力fA（mgN）FN4 N故C正确；D当x0即F3.0 N时，B的加速度最大，根据牛顿第二定律FfmaB的最大加速度为10 m/s2，故D错误。故选C。4、物理是来源于生活，最后应用服务于生活。在日常生活中，有下面一种生活情境。一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数大小为0.1，盘与桌面间的动摩擦因数大小为0.2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a至少为多大（g取10m/s2）（）A0.25m/s2B2.5m/s2C0.5m/s2D5m/s2答案：B解析：圆盘在桌布上时做匀加速运动，掉到桌面上后在桌面上做匀减速运动。圆盘在桌布上和桌面上受力情况如图所示根据牛顿第二定律知，圆盘在桌布上加速运动时1mg=ma1解得加速度大小为a1=1g方向向右；圆盘在桌面上运动时，根据牛顿第二定律可得2mg=ma2解得加速度大小为a2=2g方向向左 ；圆盘在桌布和桌面上运动的情境如下图所示设圆盘从桌布上脱离瞬间的速度为v，由匀变速直线运动的规律知，圆盘离开桌布时v2=2a1s1圆盘在桌面上运动时v2=2a2s2盘没有从桌面上掉下的条件是s1+s2=L2联立解得s1=2L21+2 圆盘刚离开桌布时，对桌布根据位移-时间关系可得s=12at2对圆盘有s1=12a1t2而 s=L2+s1由以上各式解得a=1+221g2 带入数据解得a=2.5m/s2故B正确，ACD错误。故选B。5、武直-10（如图所示）是中国人民解放军第一种专业武装直升机，提高了中国人民解放军陆军航空兵的航空突击与反装甲能力。已知飞机的质量为m，只考虑升力和重力，武直-10在竖直方向上的升力大小与螺旋桨的转速大小的平方成正比，比例系数为定值。空载时直升机起飞离地的临界转速为n0，此时升力刚好等于重力。当搭载质量为m3的货物时，某时刻螺旋桨的转速达到了2n0，则此时直升机在竖直方向上的加速度大小为（重力加速度为g）（）Ag3BgC2gD3g答案：C解析：空载时直升机起飞离地的瞬间，升力刚好等于重力，设比例系数为k，则有kn02=mg当搭载质量为m3的货物，螺旋桨的转速达到2n0时，竖直方向上由牛顿第二定律可得F-(m+m3)g=(m+m3)a其中升力F=k(2n0)2联立解得此时直升机在竖直方向上的加速度大小为a=2g故C正确，ABD错误。故选C。6、北京2022年冬奥会上，冰壶比赛是赛程最长的比赛项目。如图，运动员将冰壶以一定初速度推出后，冰壶沿水平冰面做直线运动直到停止，冰面上留下的痕迹长度是25m，冰壶与冰面间的动摩擦因数恒为0.008，取g=10m/s2，则冰壶的初速度为（）A105m/sB1m/sC2m/sD4m/s答案：C解析：根据牛顿第二定律mg=ma解得冰壶在冰面上的加速度a=0.08m/s2根据运动学公式0-v02=-2ax代入数据解得v0=2m/s故C正确，ABD错误。故选C。7、一质量为m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的v-t图线，如图所示（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）。则（）A小物块冲上斜面过程中加速度的大小是5.0m/s2B小物块与斜面间的动摩擦因数是0.25C小物块在斜面上滑行的最大位移是8mD小物块在运动的整个过程中，损失的机械能是6.4J答案：B解析：A由小物块上滑过程的速度-时间图线，可得小物块冲上斜面过程中，加速度大小为a1=vt=81=8.0m/sA错误；B对小物块进行受力分析，根据牛顿第二定律有mgsin37+Ff=ma1FN-mgcos37=0又Ff=FN代入数据解得=0.25B正确；C由小物块上滑过程的速度-时间图线可得，小物块沿斜面向上运动的位移x=v02t=821=4mC错误；D小物块在运动的整个过程中，损失的机械能是E=2Wf=2mgcos37x=20.25200.84=32JD错误。故选B。8、甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即fkv（k为正的常量）。两球的vt图象如图所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是（）A释放瞬间甲球加速度较大Bm1m2v2v1C甲球质量大于乙球质量Dt0时间内两球下落的高度相等答案：C解析：A释放瞬间，两球受到的阻力均为0，此时加速度相同，选项A错误；B运动到最后达到匀速时，重力和阻力大小相等mgkv则m1m2=v1v2选项B错误；C由图象可知v1v2，因此甲球质量大于乙球质量，选项C正确；D下落高度等于图线与时间轴围成的面积，可知甲球下落高度大，选项D错误。故选C。多选题9、如图甲，足够长的长木板放置在水平地面上，一滑块置于长木板左端。已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个F0.5t（N）的水平变力作用，从t0时刻开始计时，滑块所受摩擦力f随时间t变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A图乙中t224sB木板的最大加速度为1m/s2C滑块与木板间的动摩擦因数为0.4D木板与地面间的动摩擦因数为0.1答案：ACD解析：C根据图乙可知，滑块在t2以后受到的摩擦力不变，为8N，根据f1=1mg可得滑块与木板间的动摩擦因数为1=0.4C正确；D在t1时刻木板相对地面开始运动，此时滑块与木板相对静止，则木板与地面间的动摩擦因数为2=f22mg=440=0.1D正确；AB在t2时刻，滑块与木板将要发生相对滑动，此时滑块与木板间的静摩擦力达到最大，且此时二者加速度相同，且木板的加速度达到最大，对滑块有F-1mg=ma对木板有1mg-22mg=ma联立解得a=2m/s2F=12N则木板的最大加速度为2m/s2，根据F=0.5t可求得t2=24sA正确，B错误。故选ACD。10、如图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图所示并处于平衡状态，则下列说法中可能正确的是（）AM处于拉伸状态，N处于拉伸状态BM处于压缩状态，N处于拉伸状态CM处于拉伸状态，N处于原长状态DM处于原长状态，N处于拉伸状态答案：ABD解析：由于N弹簧上面与细线相连，故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸；当N弹簧处于拉伸状态时，细线对a有拉力，当拉力小于a物体的重力时，M弹簧处于压缩状态；当拉力等于a物体的重力时，M弹簧处于原长状态；当拉力大于a物体的重力时，M弹簧处于伸长状态；从上面的分析中发现共有四种情况，即N处于伸长状态，M处于压缩状态；N处于伸长状态，M也处于伸长状态；N处于伸长状态而M处于原长状态；N处于原长，M处于压缩状态。故ABD正确，C错误。故选ABD。11、如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上、开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为d现将滑块2从A处由静止释放，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为3d，AC间距离为4d，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列说法中正确的是（）A滑块2下滑过程中，加速度一直减小B滑块2经过B处时的加速度等于零C物块1和滑块2的质量之比为3：2D若滑块2质量增加一倍，其它条件不变，仍让滑块2由A处从静止滑到C处，滑块2到达C处时，物块1和滑块2的速度之比为4：5答案：BD解析：AB滑块2下滑过程中，绳子拉力增大，合力先减小后反向增大，在B处速度最大，加速度为零，则加速度先减小后反向增大，故A错误，B正确；C物体1静止时，弹簧压缩量为x1=d；当A下滑到C点时，物体2上升的高度为h=(3d)2+(4d)2-3d=2d则当物体2到达C时弹簧伸长的长度为d，此时弹簧的弹性势能等于物体1静止时的弹性势能；对于A与B及弹簧组成的系统，由机械能守恒定律应有m1g2d=m2g4d解得m1:m2=2:1故C错误；D根据物体1和2沿绳子方向的分速度大小相等，则得v2cos=v1其中cos=4d5d=45则得滑块2到达C处时，物块1和滑块2的速度之比v1:v2=4:5故D正确；故选BD。12、如图甲所示，一质量为m1的薄木板（厚度不计）静止在光滑水平地面上，现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0，从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象可知以下判断正确的是（）A滑块始终与木板存在相对运动B滑块未能滑出木板C滑块的质量m2大于木板的质量m1D在t1时刻，滑块从木板上滑出答案：ACD解析：滑块以水平初速度v0滑上木板，滑块减速，木板加速，滑块和木板的加速度的大小分别为a2m2gm2ga1m2gm1由题图乙可知，滑块的速度一直大于木板的速度，即两者之间始终存在相对运动，在t1时刻，滑块滑出木板，各自做匀速直线运动。由题图乙分析可知，图像的斜率等于加速度，则a2a1即gm2gm1则m1m2故选ACD。13、一滑块从某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，某时刻撤去恒力，运动过程中滑块的动能随位移变化的图象如图所示，图中Ek0、s0为已知量，斜面与水平面的夹角的正弦值sin=0.6，下列说法正确的是（）A滑块上升的最大高度为2710s0B滑块与斜面间的动摩擦因数为12C恒力F的大小等于2Ek0s0D滑块与斜面间因摩擦产生的热量为108Ek025答案：BD解析：A根据题图结合题意可知，上滑过程滑块位移为s0时动能为Ek0，位移为95s0时恒力F撤去，此时动能为95Ek0，之后滑块在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做减速运动，位移为115s0时动能减为Ek0，可得滑块上升过程中的最大位移为2710s0，则滑块上升的最大高度为H=2710s0sin=8150s0故A错误；B从撤去恒力至滑块上升到最高点的过程由动能定理有-mg27s010-9s05sin-mg27s010-9s05cos=0-9Ek05滑块从最高点下滑到斜面底端的过程中有2710mgs0sin-2710mgs0cos=27Ek025联立解得=12故B正确；C根据Ek-s图象斜率的绝对值表示滑块所受合外力大小可知，下滑过程有mgsin-mgcos=27Ek0251027s0受恒力F沿斜面上滑过程有F-mgsin-mgcos=Ek0s0联立解得F=3Ek0s0故C错误；D整个过程中因摩擦产生的热量为Q=2mgcos2710s0=108Ek025故D正确。故选BD。14、如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度vo=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到1s-F的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A若恒力F=0，物块滑岀木板时的速度为3m/sBC点纵坐标为1.5m-1C随着F增大，当外力F=1N时，物块恰好不能木板右端滑出D图像中D点对应的外力的值为4N答案：BC解析：结合物体运动以及图形分析可知，总共分三个阶段。第一阶段（AB段），拉力较小时，物块从木板的右侧滑出；第二阶段（BC段），拉力稍大一些，物块滑动一段距离后，与木板一起加速向右运动；第三阶段（DE段），拉力过大，物体滑动一段距离后，摩擦力提供的加速度不够，不能随木板一起运动，最终从左侧滑出。A物块刚滑上木板时，物块加速度a1有ma1=mg得到a1=2m/s2物块刚滑上木板时，木板的加速度a2有Ma2=mg得到a2=4m/s2由题意可知，当F=0时，物块，木板的位移差为1m，则x1=v0t-12a1t2x2=12a2t2x1-x2=1解得t=1s物块滑出木板时的速度v=v0-at=4-2m/s=2m/sA错误；C当物块恰好不能从木板右端滑出时，设木板加速度为a3，此时有Ma3=mg+Fx3=v0t-12a1t2x4=12a3t2x3-x4=1v0-a1t=a3t解得F=1NC正确；DC、D两点对应的为恰好可一起匀加速运动，则有F+mg=ma4mg=ma4解得F=3N则C、D点拉力为3N，D错误；B此时物块刚滑上木板时，木板的加速度a5有a5=F+mgM=3+20.5m/s2=10m/s2两者速度相等时，位移差有a5t=a0-a1tv0t-12a1t2-12a5t2=x解得x=23故s-1=32m-1=1.5m-1B正确；故选BC。15、质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（）A若F1=F2，则m1小于m2B若m1=m2，则力F1对物体A所做的功较多C若m1=m2，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为45D若m1=m2，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍答案：ACD解析：由图可知，物体A撤去拉力之前的加速度为a1=2.51.5ms2=53ms2物体B撤去拉力之前的加速度为a2=23ms2己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行，则撤去拉力后物体A、B的加速度相等为a=1ms2撤去拉力后，根据牛顿第二定律可得1m1g=m1a，2m2g=m2a可得1g=2g=1物体A撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有F1-1m1g=m1a1解得F1=83m1物体B撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有F2-2m2g=m1a2解得F2=53m2A当F1=F2即83m1=53m2则m11则共速后煤块将仍以加速度大小a1=1mgm=1g匀减速运动，直到停止，而平板以加速度a3匀减速运动Ma3=1mg-2mg+Mg代入数据解得a3=-2.25m/s2用时t3=v1a3=12.25s=49s所以，全程平板的位移为s板=0+v12t0+t3=120.5+49m=1736m煤块的位移s煤=v022a1=1.522m=98m平板车的长度即煤块与平板的位移之差L=s煤-s板=4772m=0.65m26、如图所示为滑沙游戏，游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止。已知游客和滑沙车的总质量m=60kg，倾斜滑道AB长lAB=128m，倾角=37，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数=0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力。求：（1）游客匀速下滑时的速度大小；（2）若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力。答案：（1）16m/s；（2）180N解析：（1）由牛顿第二定律得mgsin-mgcos=ma解得游客从顶端A点由静止加速下滑时的加速度大小a=2m/s2游客匀速下滑时的速度大小v=at1=16m/s（2）设游客在BC段的加速度大小为a，由公式0-v2=-2ax解得a=8m/s2由牛顿第二定律得Fmg=ma解得制动力F=180N27、如图所示，斜面AC长L=4m，倾角=37，CD段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m=1kg的小物块从斜面顶端A点由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为=0.5，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v；（2）小物块在斜面和水平面上滑行的总时间t。答案：（1）4m/s；（2）2.8s解析：(1)沿斜面下滑，根据牛顿第二定律有mgsin-mgcos=ma1从A到C根据速度位移公式有2a1L=v2-0解得小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v=4m/s(2)从斜面下滑阶段有v=a1t1解得t1=2s水平段，根据牛顿第二定律有mg=ma2根据速度时间公式0=v-a2t2解得t2=0.8s所以总时间为t=t1+t2=2.8s28、如图所示，光滑水平桌面上的物体B质量为m2，系一细绳，细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂质量为m1的物体A，先用手使B静止