1、优质文档优质文档第 2 讲 牛顿运动定律与直线运动(15 题为单项选择题， 68 题为多项选择题)1下列说法正确的是( )A当物体没有受到外力作用时，才有惯性，而物体受到外力作用时，就没有了惯性B物体在粗糙的平面上减速滑行，初速度越大，滑行的时间越长，说明惯性的大小与速度有关C当参考平面选取不同时，重力势能和电势能的值可能为负值，但弹性势能不能为负值D当一个系统除受重力与弹簧的弹力作用外，还受其他力的作用，系统的机械能可能守恒解析 惯性大小取决于质量，与速度和外力无关，所以 A、B 选项错误势能具有相对性，所以 C 选项错误 由机械能守恒定律的条件可知 D 选项正确答案 D2某物体的运动情况经
2、仪器监控扫描，输入计算机后得到该运动物体位移随时间的变化规律为 x6t t 2(m)则该物体在 04 s 内走过的路程为( )A8 m B9 m C10 m D11 m解析 将 x 6tt 2 与 xv 0t at2 比较知，初速度 v06 m/s，加速度 a2 12m/s2，故物体前 3 s 内沿正方向做匀减速的位移大小 x19 m，后 1 s 内沿负方向做匀加速运动走过的位移大小 x21 m，故 该物体在 04 s 内走过的路程为 10 m.答案 C3. 如图 12 18 所示，质量分别为 m1、m 2 的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1 在光
3、滑地面上，m 2 在空中)优质文档优质文档已知力 F 与水平方向的夹角为 .则 m1 的加速度大小为( )图 1218A. B.Fcos m1 m2 Fsin m1 m2C. D.Fcos m1 Fsin m2解析 把 m1、m2 看做一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得：Fcos (m 1m 2)a，所以 a ，选项 A 正确Fcos m1 m2答案 A4物体的运动情况或所受合外力的情况如图 1219 所示，四幅图的图线都是直线，从图中可以判断这四个质量一定的物体的某些运动特征下列说法正确的是( )图 1219A甲物体受到不为零、且恒定的合外力B乙物体受到的合外力越来越大C丙
4、物体受到的合外力为零D丁物体的加速度越来越大解析 甲物体做匀速直线运动，合外力为零， 选项 A 错误乙物体做匀加速运动，合外力恒定，且不为零，选项 B 错误丙物体做匀加速运动，合外力恒优质文档优质文档定且不为零，选项 C 错误 丁物体所受合外力越来越大，加速度越来越大， 选项 D 正确答案 D5某实验小组为了测量两张纸之间的动摩擦因数，他先将一张纸贴在一平板上，另一张纸贴在另一木块下表面，并在木块上装如图 1220a 所示的支架ABC，其中 BC 与木块下表面平行，支架上固定一个量角器，在量角器圆心处固定一根细线，线下系一小球现将平板倾斜放置，如图 b 所示，将木块支架放在平板上，让其加速下滑
5、，稳定时小球连线与 OB 的夹角为 ，则两纸之间的动摩擦因数为( )图 1220Asin Bcos C tan Dcot 解析 以小球为研究对象，设小球的质量为 m，平板的倾角为 ，线的拉力为T，由牛 顿第二定律得 mgsin Tcos ma，mg cos Tsin .联立解得agsin g cos cot ，以装置(木块支架)整体为研究对象，由牛顿第二定律得 gsin gcos a.又因小球的加速度与装置(木块支架)整体的加速度大小相等，所以 cot .答案 D6(2013全国大纲， 19)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔 2 s，它们运动的 v t
6、 图象分别如图 1221直线甲、乙所示则( )优质文档优质文档图 1221At2 s 时，两球高度相差一定为 40 mBt 4 s 时，两球相对于各自抛出点的位移相等C两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等解析 运动过程与 vt 图象相结合甲、乙两小球抛出后均做竖直上抛运动，只是乙的运动滞后 2 s因初始位置高度不同，所以无法确定 t2 s 时两小球的高度差，选项 A 错误；v t 图象中位移的大小等于图线与 t 轴所围的面积，从图象中可以看出 t4 s 时两球相对于各自抛出点的位移相等，选项 B 正确；同时因抛出速度相同，所以从抛出至达到最高点的
7、时间相同，从 vt 图象知，该时间间隔均为 3 s，选项 D 正确；因两球抛出时 高度不同且高度差不确定，运动时间就不确定，选项 C 错误答案 BD7如图 1222 甲所示，质量相等的 a、b 两物体，从斜面上的同一位置 A由静止下滑，经 B 点在水平面上滑行一段距离后停下不计经过 B 点时的能量损失，用传感器采集到它们的 vt 图象如图乙所示，下列说法正确的是( )优质文档优质文档图 1222Aa 在斜面上滑行的加速度比 b 的大Ba 在水平面上滑行的距离比 b 的长Ca 与斜面间的动摩擦因数比 b 的大Da 先在水平面上停下解析 根据图示和加速度定义可以直接判断 a 在斜面上滑行的加速度比
8、 b 的大，A 对 ；根据 vt 图象与横轴时间 t 围成的面积表示位移大小可判断，a 在水平面上滑行的距离比 b 的长，B 对；对 a 和 b 在斜面上受力分析和由牛 顿第二定律可得 agsin gcos ( 为 AB 与水平面间的夹角)，因为 aaab，所以 a 与斜面间的动摩擦因数比 b 的小，C 错；根据图 象可以直接看出 D 错答案 AB8我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在 2012 年 6 月 24 日以 7 020 m的深度创下世界最新纪录(国外最深不超过 6 500 m)这预示着它可以征服全球 99.8%的海底世界假设在某次试验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜
9、到最后返回水面全过程的深度曲线(a)和速度图象(b)，则下列说法中正确的是( )图 1223A图中 h3 代表本次下潜最大深度B全过程中最大加速度是 0.025 m/s2C潜水员感到超重发生在 34 min 和 68 min 的时间段内D整个潜水器在 810 min 的时间段内机械能守恒解析 题图(a)中 h3 代表本次下潜最大深度，A 正确；而 vt 图象的斜率表示物体运动的加速度，所以 01 min 和 34 min 内的加速度最大，a 130m/s2，B 错误 ；当加速度向上时，物体处于超重状态，所以潜水员向下做减速优质文档优质文档运动和向上做加速运动的过程都处于超重状态，故 34 mi
10、n 内和 68 min内为超重状态，C 正确；潜水器在 810 min 时间段内的加速度为 a 140m/s2，故潜水器除重力外还受到其他外力作用，机械能不守恒，D 错误答案 AC9交通路口是交通事故的多发地，驾驶员到交通路口时也要格外小心现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为 v08 m/s.当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为 t0.5 s)已知甲车紧急刹车时制动力为车重的 0.5 倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的 ，g10
11、 m/s 2.25(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线 6.5 m，他采取了上述措施后是否会闯红灯？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离？解析 (1)甲车紧 急刹车的加速度为a1 5 m/s 2，Ff1m1 0.5m1gm1这段时间滑行距离 s1 m6.4 m，v202a1 822564 m6.5 m，甲车不会闯红灯(2)乙车紧急刹 车的加速度为 a2 4 m/s 2，f2m2 0.4m2gm2乙车刹车过程中的运动位移 s2 m8 m，v202a2 8224乙车在司机反应时间内的运动位移：s3v 0t80.5 m4 m，s s2s 3 s15.6
12、m.答案 (1)不会 (2)5.6 m优质文档优质文档10(2013山东卷， 22)如图 1224 所示，一质量 m0.4 kg 的小物块，以v02 m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t2 s 的时间物块由 A 点运动到 B 点，A、B 之间的距离L10 m已知斜面倾角 30，物块与斜面之间的动摩擦因数 .重力33加速度 g 取 10 m/s2.图 1224(1)求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小(2)拉力 F 与斜面夹角多大时，拉力 F 最小？拉力 F 的最小值是多少？解析 (1)设物 块加速度的大小为 a，到达 B 点时速度的大小
13、 为 v，由运 动学公式得Lv 0t at212vv 0at联立式，代入数据得a3 m/s 2v8 m/s (2)设物块所受支持力 为 FN，所受摩擦力为 Ff，拉力与斜面间的夹角为 ，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Fcos mgsin F fmaFsin F N mgcos 0又 FfF N优质文档优质文档联立式得F mgsin cos macos sin 由数学知识得cos sin sin(60)33 233由式可知对应 F 最小的夹角30联立式，代入数据得 F 的最小值为Fmin N1335答案 (1)3 m/s 2 8 m/s (2)30 N133511(2013江苏卷， 14)如
14、图 1225 所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为 m1 和 m2，各接触面间的动摩擦因数均为 .重力加速度为 g.图 1225(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m 10.5 kg，m 20.1 kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1 m，取 g10 m/s2.若砝码移动的距离超过 l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？解析 (1)砝码对纸 板的摩擦力 f1m 1g，
15、桌面对纸板的摩擦力 f2(m 1m 2)g，纸板所受的摩擦力 f f1f 2 (2m1m 2)g.(2)设砝码的加速度 为 a1，纸板的加速度为 a2，则有：优质文档优质文档f1m 1a1，F f1f 2m 2a2，发生相对运动的条件 a12(m1m 2)g(3)纸板抽出前，砝码运动距离 x1 a1t .纸板运动距离 x1d a2t .纸板抽出12 21 12 21后，砝码在桌面上运动距离 x2 a3t ，lx 1x 212 2且 a1a 3，a1t1a 3t2，联立以上各式解得F2 g，代入数据求得 F22.4 N.m1 (1 dl)m2答案 (1)(2m 1m 2)g (2)F2(m 1m 2)g(3) 22.4 N
