衡水万卷2021届高三物理二轮复习作业卷六牛顿运动定律1含解析.doc

牛顿运动定律1
一 、单选题（本大题共4小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1. 关于力学单位制说法中正确的是( )
A．kg、m/s、N是导出单位
B．kg、m、J是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma
2. 如图所示，体积相同的小铁球（如图中黑色球所示）和小塑料球（如图中白色球所示）分别用细线系于两个带盖的盛水的瓶子中，当两瓶和车一起加速向右运动时，会发生的现象最接近图中的哪一种情景( )

3.（2015福建高考真题）如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )

A．
B．
C．
D．无法比较、的大小
4. 从地面上以初速度竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为，且落地前球已经做匀速运动。则下列说法正确的是:（ ）
A.小球加速度在上升过程中逐渐增加，在下降过程中逐渐减小
B.小球抛出瞬间的加速度大小为
C.小球抛出瞬间的加速度最大，到达最高点的加速度最小
D.小球上升过程中的平均速度大于

二 、多选题（本大题共3小题）
θ
F
5. 在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝2kg的物块，物块与水平轻弹簧相连，并由一与水平方向成θ＝45º角的拉力F拉着物块，如图所示，此时物块处于静止平衡状态，且水平面对物块的弹力恰好为零。取g＝10m/s2，以下说法正确的是（ ）
A.此时轻弹簧的弹力大小为20N
B． 当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8m/s2，方向向左
C.若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向向右
D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为0

6.（2015新课标2高考真题）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为
A. 8 B.10 C.15 D.18
7. 如图所示，在质量为mB=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量mA=20kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之从静止开始运动。测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m,且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞。车厢与地面间的摩擦忽略不计（ ）

A.车厢B在2.0s内的加速度为2.5m/s2 B.A在2.0s末的速度大小是4.5m/s
C.2.0s内A在B上滑动的距离是0.5m D.A的加速度大小为2.5m/s2

三 、简答题（本大题共2小题）
8.（2015新课标I高考真题）（20分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取。求
（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；
（2）木板的最小长度；
（3）木板右端离墙壁的最终距离。

9.（2015四川高考真题）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边缘对齐A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E＝1.5×106N/C，方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0×10－6C，质量m＝0.25kg，与轨道间动摩擦因数μ＝0.4，P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点，到达B点时速度是5m/s，到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α，且tanα＝1.2。P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用，F大小与P的速率v的关系如表所示。P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，求：

（1）小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间；
（2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功
0.2016万卷作业卷（六）答案解析
一 、单选题
1.【答案】D

2.【答案】B
【解析】由于系统加速度向右，而水具有惯性，只会出现如题图A、B所示的水面.同样体积的铁球、水、塑料球中，铁球的惯性最大，塑料球的惯性最小，因而两球的相对位置如图B所示.
3.【答案】：A
【解析】在AB段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越小，摩擦力就越小，在BC段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越大，摩擦力就越大，由题意知从A运动到C相比从C到A，在AB段速度较大，在BC段速度较小，所以从A到C运动过程受摩擦力较小，用时短，所以A正确。

4.【答案】B

二 多选题
5.【答案】AB
6.【答案】BC
【解析】由设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知：，解得：，k是正整数，n只能是5的倍数，故B、C正确，A、D错误
7. 【答案】ABC

三 、简答题
8. 【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）(1)规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a，小物块和木板的质量分别为m和M。
由牛顿第二定律有-μ(m+M)g=(m+M)a
由图可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度v=4 m／s，由运动学公式得
v=v+at
s=vt+0.5at 式中，t=1 s，s=4.5 m，是木板碰前的位移，v是小物块和木板开始运动时的速度。
联立①②③式和题给条件得μ=0．1
在木板与墙壁碰撞后，木板以-v的初速度向左做匀变速运动，小物块以v的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a，由牛顿第二定律有-μmg=ma
由图可得a=
式中，t=2 s，v=0，联立⑤⑥式和题给条件得μ=0．4
（2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有
可得
对滑块，则有加速度
滑块速度先减小到0，此时碰后时间为
此时，木板向左的位移为 末速度
滑块向右位移
此后，木块开始向左加速，加速度仍为
木块继续减速，加速度仍为
假设又经历二者速度相等，则有
解得
此过程，木板位移 末速度
滑块位移
此后木块和木板一起匀减速。
二者的相对位移最大为
滑块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为
（3）最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度
位移
所以木板右端离墙壁最远的距离为
9. 【答案】（1）t1＝0.5s；（2）W＝－9.25J。
【解析】（1）物体P在水平桌面上运动时，竖直方向上只受重力mg和支持力N作用，因此其滑动摩擦力大小为：f＝μmg＝1N
根据表格数据可知，物体P在速率v＝m/s时，所受水平外力F1＝2N＞f，因此，在进入电场区域之前，物体P做匀加速直线运动，设加速度为a1，不妨设经时间t1速度为v1＝2m/s，还未进入电场区域。
根据匀变速直线运动规律有：v1＝a1t1 ①
根据牛顿第二定律有：F1－f＝ma1 ②
由①②式联立解得：t1＝＝0.5s＜0.55s，所以假设成立
即小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间为t1＝0.5s
（2）当物体P在速率v＝m/s时，所受水平外力F2＝6N，设先以加速度a2再加速t2＝0.05s至A点，速度为v2，根据牛顿第二定律有：F2－f＝ma2 ③
根据匀变速直线运动规律有：v2＝v1＋a2t2 ④
由③④式联立解得：v2＝3m/s ⑤
物体P从A点运动至B点的过程中，由题意可知，所受水平外力仍然为F2＝6N不变，设位移为x1，加速度为a3，根据牛顿第二定律有：F2－f－qE＝ma3 ⑥
根据匀变速直线运动规律有：2a3x1＝－ ⑦
由⑤⑥⑦式联立解得：x1＝1m ⑧
根据表格数据可知，当物体P到达B点时，水平外力为F3＝qE＝3N，因此，离开桌面在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做自由落体运动，设运动至D点时，其水平向右运动位移为x2，时间为t3，则在水平方向上有：x2＝vBt3 ⑨
根据几何关系有：cotα＝ ⑩
由⑨⑩式联立解得：x2＝m ⑪
所以电场力做的功为：W＝－qE（x1＋x2） ⑫
由⑧⑪⑫式联立解得：W＝－9.25J

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