2022年高三物理一輪 第3章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第二講(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1.為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如右圖所示那么下列說(shuō)法中正確的是()A顧客始終受到三個(gè)力的作用B顧客始終處于超重狀態(tài)C顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下解析：當(dāng)電梯勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，顧客只受兩個(gè)力的作用，即重力和支持力，故A、B都不對(duì)；由受力分析可知，加速時(shí)顧客對(duì)扶梯有水平向左的摩擦力，故此時(shí)顧客對(duì)扶梯作用力的方向指向左下方，而勻速時(shí)沒(méi)有摩擦力，此時(shí)方向豎直向下，故選C.答案：C2.如右圖所示，一個(gè)盛水的容器底部有一小孔靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持平動(dòng)，且忽略空氣阻力，則()A容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水B將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水C將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水D將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水解析：容器在自由下落、豎直向上拋出、水平拋出、斜向上拋出的運(yùn)動(dòng)中都處于完全失重狀態(tài)，對(duì)容器底部的壓力均為零，所以不向下漏水，只有D項(xiàng)正確答案：D3.如右圖所示，水平地面上的物體質(zhì)量為1 kg，在水平拉力F2 N的作用下從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，前2 s內(nèi)物體的位移為3 m；則物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為()A3 m/s2B2 m/s2C1.5 m/s2 D0.75 m/s2解析：物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，前2 s內(nèi)位移為3 m，設(shè)物體加速度為a，則xat2/2，代入數(shù)據(jù)解得a1.5 m/s2，即物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1.5 m/s2，選項(xiàng)C正確答案：C4.在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)如右圖所示，在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是()A曉敏同學(xué)所受的重力變小了B曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下解析：曉敏在這段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力變小了，而曉敏的重力沒(méi)有改變，A選項(xiàng)錯(cuò)；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，大小一定相等，B選項(xiàng)錯(cuò)，以豎直向下為正方向，有：mgFma，即50g40g50a，解得ag/5，方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，C選項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確答案：D5(xx·深圳調(diào)研)用40 N的水平力F拉一個(gè)靜止在光滑水平面上、質(zhì)量為20 kg的物體，力F作用3 s后撤去，則第5 s末物體的速度和加速度的大小分別是()Av6 m/s，a0 Bv10 m/s，a2 m/s2Cv6 m/s，a2 m/s2 Dv10 m/s，a0答案：A6.如右圖所示，質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0沿足夠長(zhǎng)的固定斜面上滑，斜面傾角為，物塊與該斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)>tan ，下圖表示該物塊的速度v和所受摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖線(以初速度v0的方向?yàn)檎较?中可能正確的是()解析：因?yàn)?gt;tan ，所以重力沿斜面向下的分力小于滑動(dòng)摩擦力，物體沿斜面上滑時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)速度減為零時(shí)，物體靜止，受到靜摩擦力，故選項(xiàng)C正確答案：C7.如右圖所示，在小車中懸掛一小球，若偏角未知，而已知擺球的質(zhì)量為m，小球隨小車水平向左運(yùn)動(dòng)的加速度為a2g(取g10 m/s2)，則繩的張力為()A10m B.mC20m D(508)m解析：小球受重力mg和繩的拉力FT兩個(gè)力的作用，受力情況如圖所示根據(jù)平行四邊形定則，重力mg和繩的拉力FT的合力F的方向水平向左，由牛頓第二定律有Fma2mg20m，由勾股定理得F(mg)2F2，所以FT10m.答案：A8如圖甲所示，A、B兩物體疊放在光滑水平面上，對(duì)物體A施加一水平力F，F(xiàn)t圖象如圖乙所示，兩物體在力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，規(guī)定水平向右為正方向，則下列說(shuō)法正確的是()A兩物體在4 s時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向B在1 s3 s時(shí)間內(nèi)兩物體間摩擦力為零C6 s時(shí)兩物體的速度為零DB物體所受的摩擦力方向始終與力F的方向相同解析：兩物體在01 s內(nèi)，做加速度增大的變加速運(yùn)動(dòng)，在1 s3 s內(nèi)，做勻加速運(yùn)動(dòng)，在3 s4 s內(nèi)，做加速度增大的變加速運(yùn)動(dòng)，在4 s6 s內(nèi)，做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，故兩物體一直向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，A、C錯(cuò)誤，D正確，1 s3 s時(shí)間內(nèi)兩物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)B進(jìn)行受力分析可知兩物體間的摩擦力不為零，B錯(cuò)誤答案：D9圖甲是某景點(diǎn)的山坡滑道圖片，為了探究滑行者在滑道直線部分AE滑行的時(shí)間技術(shù)人員通過(guò)測(cè)量繪制出如圖乙所示的示意圖AC是滑道的豎直高度，D點(diǎn)是AC豎直線上的一點(diǎn)，且有ADDE10 m，滑道AE可視為光滑，滑行者從坡頂A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿滑道AE向下做直線滑動(dòng)，g取10 m/s2，則滑行者在滑道AE上滑行的時(shí)間為()A. s B2 sC. s D2 s解析：AE兩點(diǎn)在以D為圓心半徑為R10 m的圓上，在AE上的滑行時(shí)間與沿AD所在的直徑自由下落的時(shí)間相同，t2 s，選B.答案：B10.(xx·福建理綜)質(zhì)量為2 kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等從t0時(shí)刻開(kāi)始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用F隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示重力加速度g取10 m/s2，則物體在t0至t12 s這段時(shí)間的位移大小為()A18 m B54 mC72 m D198 m解析：物體與地面間最大靜摩擦力Ffmg0.2×2×10 N4 N由題給Ft圖象知03 s內(nèi)，F(xiàn)4 N，說(shuō)明物體在這段時(shí)間內(nèi)保持靜止不動(dòng).36 s內(nèi)，F(xiàn)8 N，說(shuō)明物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a2 m/s2.6 s末物體的速度vat2×36 (m/s)，在69 s內(nèi)物體以6 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng).912 s內(nèi)又以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，作vt圖象如下故012 s內(nèi)的位移x×3×63×6×(612)×354 (m)故B項(xiàng)正確答案：B二、非選擇題11一小轎車從高為10 m、傾角為37°的斜坡頂端從靜止開(kāi)始向下行駛，當(dāng)小轎車到達(dá)底端時(shí)進(jìn)入一水平面，在斜坡底端115 m的地方有一池塘，發(fā)動(dòng)機(jī)在斜坡上產(chǎn)生的牽引力為2×103 N，在水平地面上調(diào)節(jié)油門(mén)后，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力為1.4×104 N，小轎車的質(zhì)量為2 t，小轎車與斜坡及水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5(g取10 m/s2)求：(1)小轎車行駛至斜坡底端時(shí)的速度；(2)為使小轎車在水平地面上行駛而不掉入池塘，在水平地面上加速的時(shí)間不能超過(guò)多少？(轎車在行駛過(guò)程中不采用剎車裝置)解析：(1)小轎車在斜坡上行駛時(shí)，由牛頓第二定律得F1mgsin 37°mgcos 37°ma1代入數(shù)據(jù)得a13 m/s2由v2a1x12a1h/sin 37°得行駛至斜坡底端時(shí)的速度v110 m/s(2)在水平地面上加速時(shí)，由牛頓第二定律得F2mgma2代入數(shù)據(jù)得a22 m/s2關(guān)閉油門(mén)后減速mgma3代入數(shù)據(jù)得a35 m/s2關(guān)閉油門(mén)時(shí)轎車的速度為v2x2得v220 m/st5 s即在水平地面上加速的時(shí)間不能超過(guò)5 s.答案：(1)10 m/s(2)5 s12.(xx·安徽理綜)質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的vt圖象如右圖所示g取10 m/s2，求：(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)水平推力F的大??；(3)010 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小解析：此題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)(1)設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2，則a22 m/s2設(shè)物體所受的摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律，有Ffma2Ffmg聯(lián)立得0.2.(2)設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1，則a11 m/s2根據(jù)牛頓第二定律，有FFfma1聯(lián)立得Fmgma16 N.(3)解法一：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，得xx1x2v10t1a1tv20t2a2t46 m解法二：根據(jù)vt圖象圍成的面積，得x46 m.答案：(1)0.2(2)6 N(3)46 m