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1、2011年高考物理 牛頓運(yùn)動(dòng)定律練習(xí)一、選擇題(共10小題，每小題6分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得6分，漏選的得3分，錯(cuò)選的得0分)1(2009河北石家莊)下列關(guān)于力的說(shuō)法中正確的是()A一對(duì)作用力和反作用力的性質(zhì)一定相同B受靜摩擦力作用的物體一定靜止C物體所受的彈力的方向與該力施力物體的形變方向相反D重力的方向總是豎直向下且指向地球中心【解析】受靜摩擦力作用的物體可能靜止，也可能是運(yùn)動(dòng)的，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；重力方向除赤道與兩極外不指向地心，故D項(xiàng)錯(cuò)誤，AC正確【答案】AC2物體靜止在斜面上，以下幾種分析中正確的是()A物體受到的靜摩擦力的反作用力是重力沿斜

2、面的分力B物體所受重力沿垂直于斜面的分力就是物體對(duì)斜面的壓力C物體所受重力的反作用力就是斜面對(duì)它的靜摩擦力和支持力這兩個(gè)力的合力D物體受到的支持力的反作用力，就是物體對(duì)斜面的壓力【解析】物體受到的靜摩擦力的反作用是物體對(duì)斜面的靜摩擦力，故A錯(cuò)誤；物體對(duì)斜面的壓力，僅僅是在數(shù)值上等于重力沿垂直于斜面方向上的分力，故B錯(cuò)誤；重力的反作用力是物體對(duì)地球的吸引力，故C錯(cuò)誤；物體受的支持力和物體對(duì)斜面的壓力，是一對(duì)作用力與反作用力，選項(xiàng)D正確【答案】D3(2010安徽省合肥調(diào)研)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(DIS)做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，如圖所示是把兩個(gè)測(cè)力探頭的掛鉤勾在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕

3、上出現(xiàn)的結(jié)果觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)間變化的曲線，以下結(jié)論不正確的是()A作用力與反作用力大小相等B作用力與反作用力方向相反C作用力與反作用力作用在同一物體上D作用力與反作用力同時(shí)存在，同時(shí)消失【解析】?jī)蓚€(gè)傳感器的示數(shù)說(shuō)明作用力與反作用力在兩個(gè)物體上，等大、反向、同時(shí)存在、同時(shí)消失，則不正確的是C.【答案】C4(2009全國(guó)卷)如圖所示，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車(chē)上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車(chē)上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車(chē)相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車(chē)間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車(chē)可能是()A向右做加速運(yùn)動(dòng)B向右做減速運(yùn)動(dòng)C向左做加速運(yùn)動(dòng)D向左做減

4、速運(yùn)動(dòng)【解析】從彈簧處于壓縮狀態(tài)，可以得出小球的合力(加速度)方向水平向右如果車(chē)的速度向右，則車(chē)向右做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A對(duì)；如果車(chē)的速度向左，則車(chē)向左做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D對(duì)【答案】AD5如圖所示，小車(chē)上物體的質(zhì)量m8kg，它被一根在水平方向上拉伸了的輕彈簧拉住而靜止在小車(chē)上，這時(shí)彈簧的彈力是6N.現(xiàn)對(duì)小車(chē)施一水平向右的作用力，使小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在小車(chē)的加速度由零逐漸增大到1m/s2的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A物體與小車(chē)始終保持相對(duì)靜止，彈簧對(duì)物體的作用力始終未發(fā)生變化B物體受到的摩擦力先減小、后增大，先向左、后向右C當(dāng)小車(chē)的加速度為0.75m/s2時(shí)物體不受摩擦力的作用D小車(chē)以1m/s2的

5、加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)物體受到的摩擦力為8N【解析】開(kāi)始物體靜止在小車(chē)上時(shí)，受水平向左的靜摩擦力是6N.在小車(chē)的加速度由零逐漸增大到1m/s2的過(guò)程中，由牛頓第二定律，物體受的合力由零逐漸增大到8N，故物體受的靜摩擦力由水平向左的靜摩擦力是6N逐漸減少到0，再逐漸增大到水平向右的2N，故選項(xiàng)AB對(duì)、D錯(cuò)當(dāng)小車(chē)的加速度為0.75m/s2時(shí)，物體受的合力為Fam6N，恰好等于彈簧的彈力6N，故物體不受摩擦力作用，故選項(xiàng)C對(duì)【答案】ABC6如圖所示，物體A疊放在物體B上，物體B置于光滑水平面上，物體A、B的質(zhì)量分別為mA6kg、mB2kg，物體A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.開(kāi)始時(shí)水平力F作用在物

6、體A上且F10N，此后逐漸增大F，在增大到45N的過(guò)程中()A當(dāng)拉力F12N時(shí)，兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)B兩物體開(kāi)始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過(guò)12N時(shí)，開(kāi)始相對(duì)滑行C兩物體從受力開(kāi)始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)D兩物體始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)【解析】首先以物體A、B整體為研究對(duì)象，在水平方向上只受拉力F的作用，根據(jù)牛頓第二定律有F(mAmB)a再以物體B為研究對(duì)象，物體B在水平方向只受摩擦力，根據(jù)牛頓和二定律有FfmBa當(dāng)Ff為最大靜摩擦力時(shí)，F(xiàn)fmAg12N，由式得am/s26m/s2，代入式得F(62)6N48N由此可以看出當(dāng)F48N時(shí)，物體A、B間的摩擦力達(dá)不到最大靜摩擦力，也就是說(shuō)，物體A、B間不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所

7、以選項(xiàng)D正確【答案】D7如圖所示，一個(gè)劈形物體M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物從靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A沿斜面向下的直線B豎直向下的直線C無(wú)規(guī)則曲線D拋物線【解析】小球在水平方向上不受力，故水平方向上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，豎直方向上受重力，因此小球運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的直線【答案】B8一木塊放在粗糙的水平面上，同時(shí)受到與水平夾角分別為和的兩個(gè)力F1、F2的作用(如圖所示)，木塊獲得的加速度為a，若撤去其中一個(gè)力F2，則木塊的加速度 ()A必然增大B必然減小C可能不變 D可能增大【解析】撤去F2后，不但減小了水平方向上的動(dòng)力，還減小

8、了摩擦力若F2cosF2sin，則a不變；若F2cosF2sin，則a減小【答案】CD9如圖所示，圓柱形的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)有三塊長(zhǎng)度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圓心O，而上端則擱在倉(cāng)庫(kù)側(cè)壁上，三塊滑板與水平面的夾角依次是30、45、60.若有三個(gè)小孩同時(shí)從a、b、c處開(kāi)始下滑(忽略阻力)，則 ()Aa處小孩最先到O點(diǎn)Bb處小孩最后到O點(diǎn)Cc處小孩最先到O點(diǎn)Da、c處小孩同時(shí)到O點(diǎn)【解析】三塊滑板跟圓柱形倉(cāng)庫(kù)構(gòu)成的斜面底邊長(zhǎng)均為圓柱形底面的半徑，設(shè)為Rgt2sin，t2，當(dāng)45時(shí)，t最小，當(dāng)30和60時(shí)，sin2的值相同，故D正確【答案】D10如圖甲所示，用同種材料制成的傾角為30的斜面

9、和長(zhǎng)水平面，斜面和水平面之間由光滑圓弧連接，斜面長(zhǎng)為2.4m且固定一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開(kāi)始自由下滑當(dāng)v02m/s時(shí)，經(jīng)過(guò)0.8s后小物塊停在斜面上多次改變v0的大小，記錄下小物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t，作出tv0圖象如圖乙所示，g取10m/s2，則()A小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25B小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C若小物塊初速度為1m/s，則根據(jù)圖象可知小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.4sD若小物塊初速度為4m/s，則根據(jù)圖象可知小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1.6s【解析】由tv0圖象可得am/s22.5m/s2.對(duì)物塊應(yīng)用牛頓第二定律有mgcos30mgsin30ma，解得

10、，則A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)若v01m/s，小物塊仍在斜面上運(yùn)動(dòng)，由圖象可知小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.4s，C項(xiàng)對(duì)若v04m/s，由v2as得sm3.2m2.4m，小物塊已運(yùn)動(dòng)到水平面上，圖象對(duì)物塊已不再成立，故D項(xiàng)錯(cuò)【答案】BC二、論述、計(jì)算題(本題共3小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、計(jì)算公式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確數(shù)值和單位)112008年9月25日，一位同學(xué)通過(guò)電視節(jié)目觀看火箭發(fā)射“神七”衛(wèi)星的情景他聽(tīng)到現(xiàn)場(chǎng)總指揮倒計(jì)時(shí)結(jié)束發(fā)出“點(diǎn)火”命令后，立刻用秒表計(jì)時(shí)假設(shè)測(cè)得火箭底部從開(kāi)始發(fā)射到經(jīng)過(guò)發(fā)射架頂端的時(shí)間是t，如果他想計(jì)算出火箭的推力有多大，請(qǐng)討

11、論以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)需要假設(shè)哪些條件進(jìn)行理想化處理；(2)需要知道哪些數(shù)據(jù)(用相應(yīng)符號(hào)表示出來(lái))，并推導(dǎo)出火箭推力F的表達(dá)式【解析】(1)假設(shè)火箭及衛(wèi)星總質(zhì)量不變，假設(shè)火箭及衛(wèi)星在此過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)(2)火箭和衛(wèi)星的總質(zhì)量為M，發(fā)射架高度為h由牛頓第二定律：FMgMa由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：hat2解得：FMgM【答案】(1)見(jiàn)解析(2)火箭和衛(wèi)星的總質(zhì)量為M，發(fā)射架高度為h，表達(dá)式為FMgM12(2009海淀區(qū)測(cè)試)用水平力拉動(dòng)物體在水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度也隨之變化，a和F的關(guān)系如圖所示g取10m/s2.(1)根據(jù)圖線所給的信息，求物體的質(zhì)量及物體與水平面

12、間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)若改用質(zhì)量是原來(lái)2倍的同種材料的物體，請(qǐng)?jiān)谏蠄D的坐標(biāo)系上畫(huà)出這種情況下的aF圖線(要求寫(xiě)出作圖的根據(jù))【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律：Fmgma所以aFg可見(jiàn)aF圖象為一條直線，直線的斜率k2.0kg1縱軸截距為g2.0m/s2，解得：物體的質(zhì)量m0.50kg物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20(也可以用橫軸截距求動(dòng)摩擦因數(shù)：當(dāng)F1.0N時(shí)，物體的加速度為零，物體所受阻力fF1.0N，由fmg解得物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20.用其他方法結(jié)果正確的也對(duì))(2)當(dāng)物體質(zhì)量加倍時(shí)，物體的加速度aFg直線斜率k1.0kg1，縱軸的截距不變，作出如下圖所示的圖線【答案】(1)0.

13、50kg0.20(2)見(jiàn)解析圖13將金屬塊用壓縮的輕彈簧卡于一個(gè)矩形箱內(nèi)，如圖所示，在箱子的上頂板和下頂板都裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直方向運(yùn)動(dòng)當(dāng)箱子以a2m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的壓力傳感器顯示為6.0N，下頂板的壓力傳感器顯示為10.0N，取g為10m/s2.(1)若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為下頂板壓力傳感器的示數(shù)的一半，試判定金屬塊的運(yùn)動(dòng)情況(2)要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零，箱子沿豎直方向上的運(yùn)動(dòng)可能是怎樣的？【解析】設(shè)金屬塊的質(zhì)量為m，以2m/s2的加速度向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，則加速度的方向向下，對(duì)金屬塊由牛頓第二定律得F上mgF下ma，解得m0.5kg.(1)當(dāng)上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為下頂板壓力的傳感器的示數(shù)的一半時(shí)，由于彈簧長(zhǎng)度沒(méi)變，故彈簧的彈力沒(méi)有變化，即下頂板壓力傳感器的示數(shù)仍然為10N，則上頂板壓力傳感器的示數(shù)為5N，設(shè)此時(shí)金屬塊的加速度為a1，則有mgF下ma1，解得a10.即金屬塊靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)當(dāng)金屬塊恰好不壓上頂板時(shí)，彈簧的彈力不變，下頂板的壓力傳感器的示數(shù)仍然為10N，規(guī)定向下為正方向，則mgF下ma2，代入數(shù)據(jù)得a210m/s2.說(shuō)明加速度方向向上，當(dāng)加速度大于10m/s2時(shí)，金屬塊離開(kāi)上頂板，上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零故箱子以大于或者等于10m/s2的加速度加速上升或者減速下降【答案】見(jiàn)解析