4.5牛顿运动定律的应用同步测试卷 （word版含答案）

5牛顿运动定律的应用同步测试卷
一、单选题
1．水平传送带长，以的速度做匀速运动。在传送带的一端轻轻放上一个物体。已知物体与传送带之间的动摩擦因数，则物体到达另一端的时间为，取，（　　）
A． B． C． D．
2．汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线，由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度，由此可确定汽车是否超速。已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为，某次测得刹车线长。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（重力加速度取）（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示两个装置，图甲中质量为M的物体A放在光滑平台上，通过轻绳跨过光滑的固定滑轮与质量为m的物体B相连，释放物体B，二者共同运动；图乙中用大小为F＝mg的力替代物体B对物体A进行牵引并运动，其他条件不变，物体A运动过程中始终不会与滑轮相碰，已知重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）
A．图甲物体A、B的加速度相同
B．图甲中物体A的加速度大小为
C．图甲中轻绳上的拉力T甲>Mg
D．两图中轻绳上的拉力T甲4．在有空气阻力的情况下，以初速度从地面竖直上抛一个小球。经过时间，小球到达最高点，又经过时间，小球从最高点落到抛出点。小球着地时的速度为，则（　　）
A．， B．，
C．， D．，
5．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．物体一直受到摩擦力作用，大小为μmg
B．物体最终的速度小于v1
C．开始阶段物体做匀加速直线运动
D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右
6．如图所示，一滑块从足够长的粗糙斜面上的某位置以大小为10m/s的初速度沿斜面向上运动，斜面的倾角为滑块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法错误的是（　　）
A．滑块向上运动的时间为1s
B．滑块向上运动的最大距离为10 m
C．斜面与滑块之间的动摩擦因数为0.5
D．滑块从开始运动到速度大小再次为10m/s所用的时间为6s
二、多选题
7．如图所示，中心轴线与斜面平行的轻弹簧一端连着斜面上的物体B，另一端连着细绳，细绳跨过定滑轮与物体A相连接，定滑轮用短杆连接， 短杆竖直固定在天花板上，物体A、B和斜面体C都处于静止状态。则（　　）
A．B受到C的摩擦力一定沿斜面向上
B．水平面对C的摩擦力一定沿水平面向左
C．短杆受到定滑轮的作用力不可能沿着杆向下
D．若把细绳稍微增长一些，弹簧长度将变短
8．如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，时，质量为m的物体由斜面体的底端开始在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始运动，2s末将外力撤去，物体沿斜面向上运动的图象如图乙所示。重力加速度g取。下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．2s末物体运动到斜面体的最高点
D．物体返回出发点的速度大小为
9．如图甲所示，物块A叠放在木块B上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，现对A施加一水平向右的拉力F，测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2）（　　）
A．当F<24 N时，A、B都相对地面静止
B．当F>24 N时，A与B发生相对滑动
C．A的质量为4 kg
D．B的质量为3 kg
10．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（　　）
A．当F2mg时，A、B都相对地面静止
B．当Fmg时，A的加速度为g
C．当F3mg时，A相对B滑动
D．无论F为何值，B的加速度不会超过g
11．如图所示，长度为11m的倾斜传送带速度v=2m/s，与水平地面的夹角为37°，若每隔1s将一个小物块（可视为质点）无初速的由传送带底端释放，经过一段的时间后物块被连续稳定的由顶端传送到光滑水平面上，已知小物块与传送带间的滑动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2以下说法正确的是（　　）
A．小物块释放的瞬间加速度大小为2m/s2
B．小物块在传送带上向上运动的时间为6.5s
C．传送带上相邻小物块之间的最大距离为2m
D．稳定时，传送带上有6个小物块
三、解答题
12．如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车右端加一F＝8 N的水平拉力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，g取10 m/s2.求：
（1）放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；
（2）经多长时间两者达到相同的速度；
（3）从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？
13．如图甲所示，倾斜传送带与水平台面相切于B点，传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。现将一小煤块从水平台面上A处以初速度滑到传送带B处，时小煤块从C点离开传送带。在整个过程中，小煤块的速率随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，不计小煤块与传送带摩擦过程中损失的质量。求：
（1）A，B两点之间的距离；
（2）小煤块与传送带之间的动摩擦因数；
（3）水平台面的高度；
（4）在时间内，小煤块在传送带上留下的痕迹长度。
14．如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=1s时撤去拉力，物体运动的部分图像如图乙所示。（已知sin37 =0.6，cos37 =0.8，g=10m/s2）试求：
（1）0~1s和1~2s内物体的加速度大小分别为多少；
（2）拉力F的大小以及物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（3）t=5s时物体的速度的大小。
15．如图所示，水平地面上有一质量的物块物块与水平地面间的动摩擦因，在的水平外力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。重力加速度g取。求：
（1）物块运动过程中加速度的大小；
（2）物块开始运动后撤去外力，则撤去外力瞬间，物体的速度大小为多少？物体全程的总位移是多少？
5牛顿运动定律的应用同步测试卷参考答案
1．B
【详解】
物体在传送带上先做初速度为0的匀加速运动，速度达到传送带的速度后再做匀速直线运动，加速度为
加速到传送带的速度所需时间为
加速运动的位移为
匀速运动的时间为
故运动总时间为
ACD错误，B正确。
故选B。
2．C
【详解】
刹车后汽车的合外力为摩擦力
加速度
又有刹车线长100m，故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小
故ABD错误，C正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．图甲中物体A、B的加速度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．设图甲中物体A、B的加速度大小为a，对A、B整体根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
C．图甲中，对A根据牛顿第二定律可得
故C错误；
D．由C分析可知
而
所以
故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
设空气阻力的大小为f，根据牛顿第二定律得：
上升时有
mg+f=ma1
下降时有
mg-f=ma2
对比可得
a1＞a2
上升和下降两个过程的位移大小相等，设为x。上升过程的逆运动是初速度为零的匀加速直线运动，与下降过程相似，由
v2=2ax
得知：x大小相等
a2＜a1
可得
v2＜v1
根据
x=at2
得
t2＞t1
故ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
ABC．物体无初速的轻放在左端时，由于相对运动产生了滑动摩擦力，方向水平向右，大小为
物体在滑动摩擦力作用下，做匀加速直线运动，因为传送带足够长，所以经过一段时间，物体的速度与传送带相等，即为，此时物体与传送带之间没有相对滑动，摩擦力为零，与传送带一起匀速运动，AB错误， C正确；
D．物体匀速运动时，受力平衡，水平方向不受摩擦力，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．滑块上滑做匀减速直线运动，由速度公式可得减速时间为
故A不符题意；
B．匀减速的位移为
故B符合题意；
C．上滑过程根据牛顿第二定律
解得
故C不符题意；
D．下滑过程根据牛顿第二定律
解得
滑块做匀加速直线运动
可得
故加速到10m/s总时间为6s，故D不符题意；
故选B。
7．BC
【详解】
A．当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力。故A错误；
B．以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图如图
根据平衡条件，水平面对C的摩擦力
方向水平向左。故B正确；
C．滑轮受到重力、和AB两个物体的拉力，这三个力的合力的方向不在竖直方向上，所以滑轮受到的杆对滑轮的作用力的方向一定不能是竖直向上。故C正确；
D．若把细绳稍微增长一些，弹簧上作用力大小不变，长度不变，故D错误。
故选BC。
8．BD
【详解】
A．由图象可知，在2~4s时间内物体的加速度
由牛顿第二定律可得
解得
A错误；
B．由图象可知，在0~2s时间内物体的加速度
由牛顿第二定律可得
解得
B正确；
C．物体先沿斜面体向上做加速运动，2s末撤去外力，物体沿斜面体做减速运动，直到物体的速度减为零，C错误；
D．由图乙可知物体沿斜面体上滑的位移可用图线与横轴围成的面积表示，即
物体运动到最高点后沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律，可得物体的加速度大小为
则物体返回斜面体底端时的速度大小为
D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】
AB．当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦后，A、B会发生相对滑动，由图乙可知，B的最大加速度是，即拉力时，A、B发生相对滑动，当时，A、B保持相对静止，一起做匀加速直线运动，故B正确，A错误；
CD．当时，对B，根据牛顿第二定律得
对A，根据牛顿第二定律得
联立解得
故C正确，D错误。
故选BC。
10．BCD
【详解】
A．根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为
因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为
A、B间的最大静摩擦力为
故时，A、B都相对地面静止，故A错误；
B．A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足
且
即
则当，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有
解得
故B正确；
CD．当F>3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有
F-2μmg=2maA
解得
，
故CD正确。
故选BCD。
11．BC
【详解】
A．小物块释放的瞬间加速度大小为a，则有
解得
所以A错误；
B．小物块的加速时间为
加速的位移为
共速后小物块随传送带一起做匀速直线运动，有
解得
小物块在传送带上向上运动的时间为6.5s，所以B正确；
C．传送带上相邻小物块之间的最大距离为
所以C正确；
D．稳定时，传送带上有n个小物块，则有
所以稳定时，传送带上有5个小物块，则D错误；
故选BC。
12．（1），；（2）1s；（3）
【详解】
（1）由题意可得，物块的加速度为
小车的加速度为
（2）由公式，即
代入数据，可得
t=1s
（3）根据公式可得，在开始1s内小物块的位移为
最大速度为
在接下来的0.5s物块与小车相对静止，
一起做加速运动且加速度为
这0.5s内的位移为
通过的总位移为
13．（1）4m；（2）0.25；（3）8.4m；（4）4m
【详解】
（1）根据图乙所示，A、B两点之间的距离等于小煤块内运动的位移大小，由图像围成的面积可得
（2）根据速度-时间图象的斜率表示加速度的大小，则可得内的加速度大小为
内的加速度大小为
在内，根据牛顿第二定律有
在内，根据牛顿第二定律有
联立解得
（3）由图可知，在时间内，小煤块从B点运动到C点，可知传送带的长度
则水平台面的高度
（4）由图可知传送带与小煤块速度相等时。速度大小为，在内，小煤块相对于传送带的位移
在内，小煤块相对于传送带向前的位移
因为痕迹有覆盖，所以划痕长度为
14．（1）20m/s2，10m/s2；（2）60N；0.5；（3）4m/s
【详解】
（1）由图像可得，加速上滑过程加速度为a1=20m/s2，减速上滑过程的加速度为a2=-10m/s2；故上滑加速度大小为20m/s2；下滑加速度大小为10m/s2；
（2）根据牛顿第二定律，对物块
在0~1s内有
F-mgsin37°-f=ma1
在1~2s内有
-mgsin37°-f=ma2
联立两式解得
F=60N，f=8N
由
f=μmgcos37°
解得
μ=0.5
（3）由图像可得物体减速上滑所用的时间为
所以3s末物体速度刚好减为零，之后物体下滑，根据牛顿第二定律，有
mgsin37°-f=ma3
解得
a3=2m/s2
由速度时间公式，得到
v=a3t=4m/s
15．（1）2m/s2；（2）10m/s，50m
【详解】
（1）物块运动过程中所受合力为
由牛顿第二定律可得，物块运动过程中加速度的大小为
（2）物块开始运动后撤去外力，则撤去外力瞬间，物体的速度大小为
v=at=10m/s
物块开始运动后位移为
撤去外力后，加速度的大小为
撤去外力到静止时位移为
物体全程的总位移是
试卷第1页，共3页