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1、小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律（B卷）一、選擇題（本題共 8 小題，每小題 4 分，共 32 分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得 4 分，選對(duì)但不全的得2 分，有選錯(cuò)或不答的得0 分）1.關(guān)于慣性，正確的說(shuō)法是()A.慣性是指物體原來(lái)靜止的總有保持靜止、原來(lái)運(yùn)動(dòng)的總有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)B.靜止的火車起動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大C.國(guó)際乒聯(lián)規(guī)定，自 2000 年 10月 1 日起，采用大些的球用于比賽，是為了使球慣性增大，增強(qiáng)觀賞性D.在宇宙飛船內(nèi)的物體不存在慣性解析：任何物體

2、都具有慣性，它是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì)，慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大，慣性大.故 AC選項(xiàng)正確.答案：AC 2.兩種物體 A、B間的質(zhì)量關(guān)系是mAmB，讓它們從同一高度同時(shí)開始下落，運(yùn)動(dòng)中它們受到的阻力相等，則()A.兩物體的加速度不等，同時(shí)到達(dá)地面B.兩物體的加速度不等，A先到達(dá)地面小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)C.兩物體的加速度相等，同時(shí)到達(dá)地面D.兩物體的加速度相等，A先到達(dá)地面解析：由牛頓第二定律得物體下落的加速度為a=mgfm=g-fm可知 aAaB，再由 h=12 at2得 tAma 時(shí)，f 向左；當(dāng) F=ma時(shí)，f=0；當(dāng) Fv2時(shí)，則 v2=

3、v2C.若 v1v2，物體在傳送帶上先向左減速至零，后向右加速到達(dá)傳送帶的右端時(shí)速度被加速到v2 返回水平面.若 v1v2，物體在傳送帶上先向左減速至零，后向右加速至 v1后保持與傳送帶相對(duì)靜止以 v1速度返回水平面.答案：BC 二、非選擇題（本題共7 小題，共 68 分.按題目要求作答.解答題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后 答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）9.（8 分）為測(cè)量木塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)讓木塊從斜面上端由靜止開始勻加速下滑，如圖所示，他使用的實(shí)驗(yàn)器材僅限于（1）傾角固定的斜面（傾角 已知），（2）木塊，（3）秒表，（

4、4）米尺.小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)是 _.計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)的公式是=_.為了減少測(cè)量的誤差，可采用的辦法是_.解析：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=12at2知，只要測(cè)出斜邊長(zhǎng)s 和下滑時(shí)間t，則可以計(jì)算出加速度.再由牛頓第二定律可以寫出加速度的表達(dá)式a=gsin-gcos，將此式代入s=12at2得動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式=tan-2sgt2cos.答案：斜邊長(zhǎng) s 和下滑時(shí)間 ttan-2sgt2cos多次測(cè)量取平均值10.（8 分）如圖所示，質(zhì)量為M的木板放在傾角為 的光滑斜面上，質(zhì)量為 m的人在木板上跑，假如腳與板接觸不打滑.要保持木板相對(duì)斜面靜止，人應(yīng)朝_方向

5、跑動(dòng)，加速度大小為_.小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)解析：對(duì)板，由牛頓第二定律可得：f1-Mgsin=0 對(duì)人，由牛頓第三定律知f1與 f1等大反向，由牛頓第二定律可得：f1+mgsin=ma 由以上二方程聯(lián)立求解得a=Mm gsinm，方向沿斜面向下.答案：沿斜面向下Mm gsinm11.(10 分）重為 200 kg 的物體，置于升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上，從靜止開始上升，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中臺(tái)秤的示數(shù)F與時(shí)間 t 的關(guān)系如圖所示，求升降機(jī)在 7 s 內(nèi)上升的高度.(g=10 m/s2)解析：重物的重量為：G=mg=200 10 N=2103 N 在 02 s 時(shí)間內(nèi) F1=3103

6、 N，超重，升降機(jī)加速度上升時(shí)a1=FGm=333102 10200m/s2=5 m/s2,小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)2 s 末上升高度為：x1=12a121t=12522 m=10 m 2 s 末的速度為：v1=a1t1=52 m/s=10 m/s 在 25 s 的 3 s 時(shí)間內(nèi)升降機(jī)勻速上升，（因 F2=2103 N=G）x2=v1t2=103 m=30 m 在 57 s 的 2 s 時(shí)間內(nèi) F3=1103 N，升降機(jī)減速上升加速度大小 a3=G-F3m=332 101 10200 m/s2=5 m/s2 x3=v1t3-12a323t=102 m-1252

7、2 m=10 m 升降機(jī)在 7 s 內(nèi)上升的高度x=x1+x2+x3=10m+30m+10m=50 m.答案：50 m 12.(10 分）質(zhì)量為 M=2.5 kg 的一只長(zhǎng)方體形鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.50.這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為m=0.5 kg 的木塊恰好能靜止在后壁上（如圖所示），木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.25，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10 m/s2.小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)求：（1）木塊對(duì)鐵箱的壓力；（2）水平拉力 F的大小.解析：(1)對(duì)木塊 mg=2N,N=2mg=20

8、N 由牛頓第三定律可知，木塊對(duì)鐵箱的壓力為20 N，方向?yàn)樗较蜃?（2）對(duì)木塊 N=ma 得 a=Nm=40 m/s2 對(duì)整體 F-1(M+m)g=(M+m)a 得 F=135 N.答案：（1）20 N 方向向左（2）135 N 13.(10 分）如圖所示，傳送帶與地面的傾角=37，從 A到 B的長(zhǎng)度為 16 m，傳送帶以 v0=10 m/s 的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端無(wú)初速的放一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,求物體從A 運(yùn)動(dòng)到B 所需的時(shí)間是多少？(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10 m/s2)解析：物體放在傳送帶上后，開始階段，傳送帶的

9、速度大于物體小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)的速度，傳送帶給物體一個(gè)沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，物體由靜止開始加速下滑，由牛頓第二定律得：mgsin+mgcos=ma1;所以：a1=gsin+gcos=10 m/s2;則第一階段物體加速至與傳送帶相等時(shí)需要的時(shí)間t1=01va=1 s;發(fā)生的位移：s=a121t/2=5 m16 m,即物體加速到速度為10 m/s 時(shí)仍未到達(dá) B點(diǎn).當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)，由于tan，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力，但合力沿傳送帶向下，物體繼續(xù)加速下滑，此時(shí),mgsin

10、-mgcos=ma2，所以:a2=2 m/s2;設(shè)第二階段物體滑至到B的時(shí)間為 t2 則：LAB-s=v0t2+22 22a t，解得t2=1 s,t2=-11 s（舍去）.故物體經(jīng)歷的總時(shí)間t=t1+t2=2 s.答案：2 s 14.(10 分）如圖所示，質(zhì)量M=8 kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平恒力F，F(xiàn)=8 N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到 1.5 m/s 時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2 kg小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,小車足夠長(zhǎng).求從小物塊放上小車開始，經(jīng)過(guò)t=1.5 s 小物塊

11、通過(guò)的位移大小為多少？（取g=10 m/s2).解析：開始一段時(shí)間，物塊相對(duì)小車滑動(dòng)，兩者間相互作用的滑動(dòng)摩擦力的大小為Ff=mg=4 N物塊在 Ff的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，加速度為 am=fFm=2 m/s2，從靜止開始運(yùn)動(dòng)小車在推力F 和 Ff的作用下加速，加速度為 aM=fFFM=0.5 m/s2，初速度為 v0=1.5 m/s 設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間 t1,兩者達(dá)到共同速度v，則有：v=amt1=v0+amt1代入數(shù)據(jù)可得：t1=1 s，v=2 m/s 在這 t1時(shí)間內(nèi)物塊向前運(yùn)動(dòng)的位移為s1=12 am21t=1 m.以后兩者相對(duì)靜止，相互作用的動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力.將兩者作為一個(gè)整體，在 F的作用

12、下運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則 F=(M+m)a得 a=0.8 m/s2在剩下的時(shí)間 t2=t-t1=0.5 s 內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的位移為 s2=vt2+12 a22t,得 s2=1.1 m.可見小物塊在總共1.5 s 時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小為s=s1+s2=2.1 m.答案：2.1 m 15.(12 分）在 2004 年雅典奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員黃珊汕第一次小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)參加蹦床項(xiàng)目的比賽即取得了第三名的優(yōu)異成績(jī).假設(shè)表演時(shí)運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳感器將彈簧床面與運(yùn)動(dòng)員間的彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律在計(jì)算機(jī)上繪制出如圖所示的曲線，取g=10 m/s2，依據(jù)圖象給出信

13、息，判斷下列物理量能否求出，如能求出寫出必要的運(yùn)算過(guò)程和最后結(jié)果.(1)蹦床運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的運(yùn)動(dòng)周期；（2）運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量；（3）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員離開彈簧床上升的最大高度；（4）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度.解析：(1)運(yùn)動(dòng)周期可以求出：由圖象可知：T=9.5 s-6.7 s=2.8 s（2）運(yùn) 動(dòng)員 的 質(zhì) 量可 以 求 出.由圖 象 可 知 運(yùn) 動(dòng) 員 運(yùn)動(dòng) 前mg=F0=500 N，所以運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=50 kg.（3）運(yùn)動(dòng)員上升高度可以求出.由圖象可知運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后每次騰空時(shí)間為：t=8.7s-6.7 s=2 s,故 H=12g(12t)2=1210(122)2=5 m 小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)小學(xué)+初中+高中+努力=大學(xué)（4）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度可以求出.運(yùn)動(dòng)員每次騰空時(shí)加速度 a1=g=10 m/s2，而陷落最深時(shí)由圖象可知Fm=2 500 N，此時(shí)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律 Fm-mg=mam，可得最大加速度:am=Fmm-g=40 m/s2.答案：（1）2.8 s(2)50 kg(3)5 m(4)40 m/s2