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1、台州市孺子牛教育 勤奋+巧学=成功 学在孺子牛 梦筑蓝天高孺子牛教育高一物理牛顿运动定律提高强化卷（解析版）一、单项选择题(本题10小题，每小题3分，共30分)1. 如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴着一只铁球和一只乒乓球，容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系) ()A铁球向右，乒乓球向左 B铁球向左，乒乓球向右C铁球和乒乓球都向左 D铁球和乒乓球都向右2如图甲所示，倾角为30的足够长的光滑斜面上，有一质量m0.8 kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t0时刻物体的
2、速度为零，重力加速度g10 m/s2.下列说法中正确的是()A01 s时间内物体的加速度最大B第2 s末物体的速度不为零C第3 s末物体回到了原来的出发点D23 s时间内物体向下做匀加速直线运动3如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是()A杆对小环的作用力大于m1gm2gBm1不变，则m2越大，越小C，与m1、m2无关D若杆不光滑，可能大于4. 如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点，然后释
3、放，物体可以一直运动到B点，如果物体受到的阻力恒定，则 ()A物体从A到O加速运动，从O到B减速运动B物体从A到O先加速后减速C物体运动到O点时所受合力为0D物体从A到O的过程加速度逐渐减小5如图所示，倾角为的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为g.则 ()A只有agsin ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B只有agsin ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C只有a2d，木板与轮子间的动摩擦因数均为0.16，则木板的重心恰好运动到O1轮正上方所需要的时间是 ()A1 s B0.5 sC1.5 s D条件不足，无法判断二、多项选择题(本题5小题，每小题
4、5分，共25分)11第二十二届世界大学生冬季运动会自由滑比赛中，中国小将张丹/张昊毫无争议地再夺第一名，为中国队夺得第一枚本届大冬会金牌花样滑冰表演刚开始时他们静止不动，如图4所示，随着优美的音乐响起，他们在相互猛推一下后分别向相反方向运动，假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同，已知张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行得远，下列说法正确的是 ()A在推的过程中，张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B在推的过程中，张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间C在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度D在分开后，张丹的加速度的大小小于张昊的加速度的大小12如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，
5、物体到传送带左端的距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1v2)，绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是()AF1F2 BF1F2Ct1一定大于t2 Dt1可能等于t213如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度时间图象如图乙所示，下列判断正确的是 () 甲乙A在01 s内，外力F不断增大B在13 s内，外力F的大小恒定C在34 s内，外力F不断减小D在34 s内，外力F的大小恒定14如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始
6、逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，根据图乙中所标出的数据能计算出来的有 ()A物体的质量B物体与水平面间的滑动摩擦力C在F为10 N时，物体的加速度大小D在F为14 N时，物体的速度大小 15利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力F随时间t变化的图线实验时，把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息可以判断 ()A绳子的自然长度为Bt2时刻小球的速度最大Ct1时刻小球处在最低点Dt1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小三、非选择题(共45分)16(10分)某实验小组利用如图
7、1所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系 图1由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x24 cm，由图2中游标卡尺测得遮光条的宽度d_ cm.该实验小组在做实验时，将滑块从如图6所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1_，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2_，则滑块的加速度的表达式a_.(以上表达式均用字母表示)图2 (2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如表所示的实验数据通过分析表中数据后，你得出的结论是_.m(g)a(ms
8、2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63(3)现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在如图3所示坐标系中描点作出相应图象 图317.(7分)中央电视台近期推出了一个游戏节目推矿泉水瓶选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败其简化模型如图所示，AC是长度为L15 m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域已知BC长度为L21 m，瓶子质量为m0.5 kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数0.4.某
9、选手作用在瓶子上的水平推力F20 N，瓶子沿AC做直线运动，(g取10 m/s2)假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？18(7分)如图所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两轻绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球，轻绳AC长度为b，轻绳BC长度为b.两轻绳能够承受的最大拉力均为2mg.问：(1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？(要求画出受力图)(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大？(要求画出受力图)
10、19. (7分)固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图2所示，取重力加速度g10 m/s2.求：(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角.20(7分)如图甲所示，表演“顶杆”杂技时，一人站在地上(称为“底人”)，肩上竖直扛着一个质量为m5 kg的竹竿，一个质量为M40 kg的演员(可视为质点)在竿顶端从静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到竿底端时速度正好为零为了研究该杂技的力学性质，研究人员在竿底部和“底人”肩膀之间安装一个力传感器，演员从竿顶端下滑的整个过程中，竿对传感器竖直向下压力大小随时间变化的关
11、系如图乙所示根据题中所给条件和图象中有关信息，重力加速度大小为g10 m/s2.求：(1)演员在竿上匀加速下滑和匀减速下滑的过程中，竿受到的摩擦力大小；(2)竿的长度21. (7分)某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动比赛规则是：如图甲所示向滑动行驶的小车上搬放砖块，且每次只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到车上，车停止时立即停止搬放，以车上砖块多少决定胜负已知每块砖的质量m0.8 kg，小车的上表面光滑且足够长，比赛过程中车始终受到恒定牵引力F20 N的作用，未放砖块时车以v03 m/s的速度匀速前进获得冠军的家庭上场比赛时每隔T0.8 s搬放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图
12、中仅画出了00.8 s内车运动的vt图象，如图乙所示，g取10 m/s2.求：(1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数；(2)车停止时，车上放有多少块砖孺子牛教育高一物理牛顿运动定律提高强化卷（解析版）参考答案一、单项选择题(本题10小题，每小题3分，共30分)1. 分析：当容器随小车突然向右运动时，铁球由于惯性要保持原来状态，故相对小车向左运动;当容器随小车突然向右运动时，容器中的水也有惯性，故也有相对小车向左运动的趋势，水的密度大于整个乒乓球的密度，故把乒乓球挤向右，故乒乓球故相对小车向右运动.解析:因为小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向左运动趋势，但由于与同体积的“水球”相
13、比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球向右运动. 答案B2 分析:将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解，垂直斜面方向合力为零，物体沿平行斜面方向运动，比较拉力和重力的平行斜面方向的分力，结合牛顿运动定律即可判断物体的运动情况.解析:对物体受力分析，受重力、支持力和拉力将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解平行与斜面方向分力为:G1=mgsin30=4N分阶段讨论物体的运动情况:0到1s
14、内，F合=5N-4N=1N，沿斜面向上加速度为a=1.25m/s21s末速度为v1=at1=1.25m/s 1s到2s内，合力为F合=3N-4N=-1N加速度为a=-1.25m/s22s末速度为v2=v1+at2=0m/s 2s到3s内，合力为F合=1N-4N=-3N加速度为a=-3.75m/s23s末速度为v3=v2+at3=-3.75m/s 故2s到3s加速度最大，A错误;第2s末物体的速度为零，B错误;23s时间内物体做向下匀加速直线运动，D正确，C错误; 答案D3 分析:先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度和杆对小环的作用力，再以小球为研究对象，由牛顿第二定律得到与的关系.解
15、析:A、以整体为研究对象，分析受力情况，如图，根据牛顿第二定律得:(m1+m2)gsin=(m1+m2)a得:a=gsinN=(m1+m2)gcos(m1+m2)g;故A错误;B、C、再对小球研究可知，其合力大小为F=m2gsin，等于重力沿杆向下方向的分力，则细线与杆垂直，则由几何知识得，=，与环和小球的质量无关，故B错误，C正确;D、若杆不光滑;把环和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得:沿斜面方向:(m1+m2)gsin-f=(m1+m2)a垂直斜面方向:FN=(m1+m2)gcos摩擦力:f=FN联立可解得:a=gsin-gcos，设=，由几何关系知，此时绳应该和杆
16、垂直，对小球受力分析可知重力沿杆的分力作为合力产生加速度，垂直于杆的分力与绳的拉力相平衡，此时可以求得小球的加速度为gsin，大于整体的加速度gsin-gcos，故绳的拉力要有一个分力来减小小球重力沿着杆方向的分力，所以绳应该向下倾斜，故，故D错误;答案C4.分析：对木块受力分析，竖直方向受重力和支持力，二力平衡，水平方向受弹簧弹力和摩擦力，刚从A点释放时，弹力大于摩擦力，物体加速向右运动，随着木块向右运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，到达o点之前某一位置C，弹力减小到等于摩擦力，由C至O弹力小于摩擦力，物体开始减速，O至B过程受向左的拉力和摩擦力，加速度向右物体一直做减速运动.解析：A、物体从
17、O点到B点，弹力向左，摩擦力也向左，合力向左，加速度也向左，加速度与速度反向，物体减速，故A错误;B、物体从A点到O点过程，弹力逐渐减为零，刚开始弹簧弹力大于摩擦力，故可分为弹力大于摩擦力过程和弹力小于摩擦力过程，弹力大于摩擦力过程，合力向右，加速度也向右，速度也向右，即物体先加速后减速，故B正确;C、物体运动到O点时，重力和支持力平衡，弹簧弹力为零，摩擦力向左，合力等于摩擦力，故C错误;D、物体从A点至O点先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断不断增大的减速运动，故D错误; 答案B 5.分析:小物体A与传送带相对静止，说明它们的加速度的大小是相同的，对物体受力分析可以知道物体的受到的摩
18、擦力的情况.加速度方向与合外力方向相同，由牛顿第二定律和加速度情况确定物体所受静摩擦力的方向。当A不受传送带的摩擦力的时候，对物体受力分析可知，此时物体的加速度的大小为，解析：A、当传送带的加速度时，物体有向后滑的趋势，所以物体A将受到沿传送带向下的静摩擦力作用;错误B、当传送带的加速度时，物体的加速度和传送带的加速度相同，此时物体和传送带一起运动，没有相对运动的趋势，此时物体A不受摩擦力作用;错误C、当传送带的加速度时，物体有向下滑的趋势，所以物体A将受到沿传送带向上的静摩擦力作用;正确D、由前面的分析可知D错误. 答案C6分析:物体位移为0时，弹力等于物体重力，那么合力即拉力，当物体位移超
19、过4cm 后拉力变为恒力，说明物体弹簧已经分离，此时弹簧为原长，答案A错。由于物体匀加速因此合力仍是10N。即，得，答案C错。初始弹簧压缩量为4cm，那么劲度系数，答案B错。物体匀加速的加速度答案D对。 答案D7 分析：先以物体1为研究对象，分析受力情况，由牛顿第二定律求出其加速度和绳的拉力；再以物体2为研究对象，分析受力情况，由牛顿第二定律求出支持力和摩擦力。解析：A、B：以物体1为研究对象，分析受力如图1，由牛顿第二定律有：，得，则车厢加速度也为。拉力，故A错B对。C、D：以物体2为研究对象，分析受力如图2，由牛顿第二定律有：，故C错D错。答案B 8解析：球受力如图，则FN2-FN1sin
20、=ma，FN1cos=mg由此判断A、B错误.根据牛顿第二定律，FN1、FN2和mg三力的合力等于ma，C错误.根据FN1=，D正确.答案D9.解析：对AB整体分析，当它们处于静止状态时，弹簧的弹力等于整体AB的重力，当施加力F的瞬间，弹力在瞬间不变，故A、B所受合力为10 N，则a=F合/(2m)=2.5 m/s2，后隔离A物块受力分析，得F+mg-FN=ma，解得FN=25 N，所以A对B的压力大小也等于25 N. 答案C10解析：:运动过程中木板始终在轮子上。若木板速度小于轮子线速度时为匀加速，加速度，木板匀加速的时间，匀加速的位移，此后木板开始匀速，重心恰好运动到O1轮正上方时发生位移
21、，因此匀速的位移，时间那么总时间答案C对。 答案C二、多项选择题(本题5小题，每小题5分，共25分) 11解析 张丹和张昊相互推的过程中，两人的推力属作用力和反作用力.根据牛顿第三定律，它们大小相等、方向相反、作用时间相同;由牛顿第二定律可以分析，F=ma，两人与冰面间的动摩擦因数相同，分开后两人的加速度大小相等，都是a=g;根据运动学公式0-v=-2as(也可以根据动能定理来求解0-mv=-mgs)容易理解，张丹之所以滑行的距离比张昊滑行得远是因为两人分开时张丹获得的初速度较大. 答案BC12 分析：两种情况下木块均保持静止状态，对木快受力分析，根据共点力平衡条件可列式分析出绳子拉力大小关系
22、;绳子断开后，对木块运动情况分析，可比较出运动时间.解析：A、B：对木块受力分析，受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f。由于滑动摩擦力与相对速度无关，两种情况下的受力情况完全相同，根据共点力平衡条件，必然有F1=F2 ，故A错误、B正确.C、D：绳子断开后，木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力，重力和支持力平衡，合力等于摩擦力，水平向左加速时，根据牛顿第二定律，有mg=ma，解得a=g;故木块可能一直向左做匀加速直线运动;也可能先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动;由于v1v2，故若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动，则tl等于t2若传送带速度为v1时，
23、木块先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动;传送带速度为v2时，木块一直向左做匀加速直线运动，则t1t2两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动，则t1t2，故C错误D正确. 答案BD13 分析:在速度-时间图象中，某一点纵坐标代表此时刻的瞬时速度;某点切线的斜率代表该时刻的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负.结合牛顿第二定律判断受力情况.解析:A、在01s内，直线的斜率不变，加速度不变，由牛顿第二定律得:F-f=ma，可知外力F是恒力，故A错误.B、在13s内，速度不变，物体做匀速直线运动，加速度等于零
24、，F=f，故外力F的大小恒定，故B正确. C、D、在34s内，斜率越来越大，说明加速度越来越大，所以物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得:f-F=ma，得 F=f-ma，f、m不变，a增大，F减小，故C正确，D错误;答案BC 14.分析：对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息即可求解.解析:A、B、C:物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力，根据牛顿第二定律得:F-mg=ma，解得:a=-g，由a与F图线，得到:0.5=-10 ，4=-10 ，联立得，m=2Kg，=0.3，可求滑动摩擦力f=mg和加速度a=-g，故ABC正确;
25、D、由于物体先静止后又做变加速运动，无法利用匀变速直线运动规律求速度，又F为变力无法求F得功，从而也无法根据动能定理求速度，故D错误; 答案ABC15. 分析：小球刚释放时做自由落体运动，当下落的高度等于绳子原长时，绳子开始张紧，即绳子开始对小球有力的作用，刚开始重力大于绳子拉力，小球向下做加速运动，当绳子拉力等于重力时，速度达到最大值，小球将继续做匀减速直线运动，当绳子张力达到最大值时，小球速度为零，分别对4个选项进行分析即可求解. 解析：A、从图可知从悬点释放到绳子张紧历时t1，即绳子的自然长度l=，故A正确;B、t2时刻张力最大，小球运动到了最低点，速度为零时，故B错误;C、t1时刻绳子
26、才开始张紧，不是最低点，故C错误;D、小球的速度最大出现在张力与重力相等的位置，此后开始减速运动，绳子张力继续增大，当速度减为零时，张力最大，所以t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小，故D正确. 答案AD三、非选择题(共45分)16(10分)分析：(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数;遮光条的宽度与遮光时间的比值是滑块的平均速度，由于时间极短，可认为是滑块的瞬时速度，由匀变速运动的速度位移公式可以求出滑块的加速度.（2）通过表格中的实验数据分析可得知a与m 关系（3）作a与图线，若是一条直线，即验证a与m 成反比解析：(1)由图示游标卡尺可知，主尺的示数为5mm，游标尺示数为
27、20.1mm=0.2mm，游标卡尺示数为5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm;遮光条的宽度与遮光时间的比值是滑块的瞬时速度，所以滑块经过光电门的速度v1=，v2= ;滑块做匀变速直线运动，则v22-v12=2as，则加速度a=;（2）通过表格中的实验数据分析可知：在合力一定时，a与m 成反比（3）作a与图线，如图，由图可知，图线是过原点的一条直线，验证了在合力一定时，a与m 成反比（图略）答案 (1)0.52 (2) 在合力一定时，a与m 成反比 (3)略17.(7分)分析：(1)受力分析后，先根据牛顿第二定律求解出瓶子加速和减速时的加速度，然后根据运动学公式结合几何关系列式求解出瓶子
28、恰好滑动到C点时推力的作用时间;(2)瓶子恰好滑动到B点，推力的作用距离最短;根据运动学公式结合几何关系列式求解即可.解析：(1)要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得:F-mg=ma1mg=ma2加速运动过程中的位移 减速运动过程中的位移 位移关系满足:x1+x2=L1又:v=a1t1由以上各式解得:即推力作用在瓶子上的时间最长不得超过s.(2)要想游戏获得成功，瓶滑到B点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，则: v2=2a1d 联立解得:d=0.4m即
29、推力作用在瓶子上的距离最小为0.4m. 答案 (1) s(2)0.4 m18(7分)解析(1)轻绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示，因为ABBCb，ACb，故轻绳BC与AB垂直，cos ，45由牛顿第二定律，得mgtan ma可得ag(2)小车向左的加速度增大，轻绳AC、BC方向不变，所以轻绳AC拉力不变，为mg，当BC轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示由牛顿第二定律得FTmmgtan mam因这时FTm2mg，所以最大加速度为am3g19. (7分)分析：小环在拉力的作用下，先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动根据牛顿第二定律求出小环的质量和斜面的倾角 解析：由图得
30、:a=v/t=0.5 m/s2 根据牛顿第二定律有：前2 s有:F1-mgsin=ma2 s后有:F2=mgsin代入数据可解得:m=1 kg，=30.答案 (1)1 kg(2)3020(7分)解析：（1）在加速阶段，对演员有：Mg-f1=Ma1 对竹竿有：F1=mg+f1 F1=290N 减速阶段,对演员有：f2-Mg=Ma2 对竹竿有：F2=mg+f2 F2=530N 由式得：f1 =F1-mg=290N-510N=240N 由式得：f2 =F2-mg=530N-510N=480N （2）由 式得： 最大速度： 加速段的位移： 减速段的位移： 竿的长度： 答案 (1)240 N480 N(
31、2)6 m21. (7分)解析:(1)开始比赛前车匀速运动，由放上第一块砖后车减速运动，加速度大小，由图象得对小车由牛顿第二定律由式联立解得 ，(2) 放上第一块砖后1s，车的速度为，加速度为， 解得:放上第二块砖后1 s车的速度为，根据解得:同理放上第n块砖作用1s后车速为，加速度为， 解得: 由以上各式可得 将代入得:故 令由式解得n=5，故车停前最多可以放5块砖.答案(1)8 kg0.25(2)5块椒江校区：商业街经中路36号2楼 15路桥校区：银安街152号（路桥中学斜对面） 答疑QQ：1242226214 咨询热线：15858626161黄岩校区：上海花园7幢2单元301#（城关中学对面）
