4.5 牛顿运动定律的应用 -同步练习（含答案）—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册（机构 ）(1)
文档属性
| 名称 | 4.5 牛顿运动定律的应用 -同步练习（含答案）—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册（机构 ）(1) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 245.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-18 14:37:42 | ||
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文档简介
4.5 牛顿运动定律的应用 -同步练习
一、单选题
1.质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“V型槽B上,如图,α=60°,另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,现将C自由释放,则下列说法正确的是（ ??）
A.?若A相对B未发生滑动,则A，B，C三者加速度相同
B.?当M=2m时,A和B共同运动的加速度大小为g
C.?当 时，A和B之间的正压力刚好为零
D.?当 时,A相对B刚好发生滑动
2.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（?? ）
A.?F?????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.??????????????????????????????????????D.?
3.在水平冰面上，一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v-t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是（?? ）
?关闭发动机后，雪橇的加速度为-2 m/s2?????????????
?雪橇停止前30s内通过的位移是150 m
C.?雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03????????????
D.?雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W
4.如图，将一轻质弹簧竖直固定在水平桌面上，把小球轻放在弹簧的上端，小球从静止开始向下运动，直至将弹簧压缩至最短。在压缩弹簧的整个过程中，能表示小球加速度a与其下落高度h间关系的图是（设弹簧始终处于弹性限度内）（?? ）
A.???????B.???C.????????????????D.?
5.图为“歼20”战机在珠海航展上进行大仰角沿直线加速爬升的情景，能正确表示此时战机所受合力方向的是（?? ）
A.?①?????????????????????????????????????????B.?②?????????????????????????????????????????C.?③?????????????????????????????????????????D.?④
6.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动。如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和一个最高点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（?? ）
A.?在经过A位置时，该同学处于失重状态
B.?在B位置时，该同学受到的合力为零
C.?由A到B过程中，该同学的机械能守恒
D.?在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力
7.如图所示，表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上，质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着，B的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置上，斜面的倾角为30°，当升降机突然处于完全失重状态，则A、B两物体的瞬时加速度大小和方向说法正确的是（?? ）
A.?，方向沿斜面向下； ，方向沿斜面向下
B.?，
C.?； ，方向沿斜面向下
D.?，方向垂直斜面向右下方； 方向竖直向下
8.如图所示，A、B的质量分别为mA=2kg，mB=4kg，盘C的质量mC=6kg，现悬挂于天花板O处，处于静止状态。当用火柴烧断O处的细线瞬间，木块A、B、C的加速度分别是aA、aB、aC ， B对C的压力大小是FBC(g取10m/s2），则（?? ）
A.?aA=aB=aC=g，FBC=0???????????????????????????????????????B.?aA=0，aB=aC=g，FBC=0
C.?aA=aB=0，aC=3g，FBC=60N???????????????????????????D.?aA=0，aB=aC=12m/s2 ， FBC=12N
二、多选题
9.如图所示，质量为 m2 的物块 B 放置在光滑水平桌面上，其上放置质量 m1 的物块 A， A 通过跨过定滑轮的细线与质量为 M 的物块 C 连接，释放 C，A 和 B 一起以加速度 a 从静止开始运动，已知 A、B 间动摩擦因数为 m1 ，则细线中的拉力大小为（???? ）
A.?Mg?????????????????????????????B.?Mg+Ma?????????????????????????????C.?Mg - Ma?????????????????????????????D.?(m1+m2)a
10.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明(?? ?)
A.?电梯一定是在下降??????????????????????????????????????????????B.?电梯可能是在上升
C.?电梯的加速度方向一定是向上?????????????????????????????D.?乘客一定处在失重状态
11.如图甲，一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图象如图乙所示。若重力加速度g=10m/s2 ， 则（?? ）
A.?斜面的长度 ????????????????????????????????????????????B.?斜面的倾角
C.?物块的质量 ???????????????????????????????????????????D.?物块与斜面间的动摩擦因数
12.如图所示，在平直轨道做匀变速运动的车厢中，用轻细线悬挂一个小球，悬线与竖直方向保持恒定的夹角θ，则（?? ）
A.?小车一定具有方向向左的加速度?????????????????????????B.?小车一定具有方向向右的加速度
C.?小车的加速度大小为gtanθ?????????????????????????????????D.?小车的加速度大小为gcotθ
13.关于运动和力，下列说法正确的是（?? ）
A.?物体的加速度越大，其速度越大
B.?物体受到的合外力越大，其速度越大
C.?物体受到的合外力越大，其加速度越大
D.?物体在合外力作用下做减速直线运动，当合外力逐渐增大时，物体的速度减小更快
14.如图所示，质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（?? ）
A.?滑块向左运动过程中，始终做减速运动
B.?滑块向右运动过程中，始终做加速运动
C.?滑块与弹簧接触过程中最大加速度为
D.?滑块向右运动过程中，当弹簧形变量 时，物体的速度最大
15.质量为m的A球和质量为2m的B球之间连接一个轻质弹簧，放在光滑的水平地面上。A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F作用于B球并向左挤压弹簧，达到静止状态时，突然将力撤去，撤去力F的瞬间 (?? )
A.?A球的加速度为 B.?A球的加速度为零??C.?B球的加速度为 ?D.?B球的加速度为零
三、解答题
16.一小滑块静止在倾角37?的斜面底端，滑块受到外力冲击后，获得一个沿斜面向上的速度v0=4.0m/s。斜面足够长，滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2。求滑块在斜面上的运动时间。
17.已知：长木板长L=5m，质量为M=1kg，质量为m=2kg木块位于长木板左端1.25m处，木块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，问：恒力F=15N向右作用在木块上从静止开始最少作用多长时间可以让木块滑离长木板？
18.如图所示，质量为 的木块放在倾角为 、长为 的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉该木块，木块从静止开始沿斜面匀加速上升 所用的时间为 （g取 ），求：恒力F的大小。
19.如图所示，一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg，盘内放一个质量M=1.5kg的物体P，轻质弹簧的劲度系数k=800N/m，系统原来处于静止状态。现给物体P施加一个竖直向上的拉力F，使P由静止开始向上做匀加速直线运动。已知在前0.2s时间内F是变力，在0.2s以后是恒力。求物体匀加速运动的加速度的大小。
20.如图所示，水平地面上有一物体质量为10kg，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，在与水平方向成37°角斜向右上、大小为100N的拉力F作用下由静止做匀加速直线运动，在5秒末撤去该力，最后停下来。求物体全过程的位移大小。（g=10m/s2 ， cos37°=0.8，sin37°=0.6）
21.如图所示，在一个水平向右匀加速直线运动的质量为M的车厢里，用一个定滑轮通过绳子悬挂两个物体，物体的质量分别为 、 。已知 ， 静止在车厢的地板上， 向左偏离竖直方向 角，这时，作用在 上的摩擦力大小是多少？车厢的地板对 的支持力为多少？
答案
一、单选题
1.【答案】 D
【解答】A、若A相对B未发生滑动，则AB可看做整体，加速度相同，C的运动方向向下，加速度方向与AB不同，A不符合题意；
B、若A和B共同运动的加速度大小为g时，则C得加速度大小也为g，但对C隔离分析，C不可能做自由落体，因此不论M等于多少，加速度不能是g，B不符合题意；
CD、若A和B之间的正压力刚好为零，则此时加速度设为a，对A受力分析可得 ，
解得
对A、B、C整体运用牛顿第二定律可得
解得
C不符合题意D符合题意；
故答案为：D
【分析】由题中“有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连”可知，本题考查牛顿第二定律和受力分析，运用整体法和隔离法可分析本题。
2.【答案】 C
【解答】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1 ， 则根据牛顿第二定律有
联立解得 。
故答案为：C
【分析】分别对每一节车厢进行受力分析，结合车厢的加速度，利用牛顿第二定律求解车厢的受力情况。
3.【答案】 D
【解答】A．关闭发动机后，雪橇的加速度为a= m/s2=-0.5m/s2
A不符合题意；
B．雪橇停止前30s内通过的位移是s= ×(30+10)×10m=200m
B不符合题意；
C．关闭发动机后a= =0.5m/s2
解得μ=0.05
C不符合题意；
D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为P=Fv=μmgv=5×103W
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】v-t图像中，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，利用牛顿第二定律求解合外力，进而求出合外力做功，结合选项分析即可。
4.【答案】 B
【解答】当小球和弹簧接触时，根据牛顿第二定律得mg-kh=ma
所以
根据数学知识可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在竖直方向结合胡克定律，利用牛顿第二定律求解物体的加速度。
5.【答案】 B
【解答】“歼20”战机大仰角沿直线加速爬升，说明加速度方向与速度方向相同，合外力方向与加速度方向又相同，所以合力方向与速度方向相同，即为方向②。
故答案为：B。
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量，当加速度与物体的速度同向时，物体的速度会不断增加，当两者反向时，速度会减小。
6.【答案】 C
【解答】A．在A位置时，该同学的加速度竖直向上，处于超重状态，A不符合题意；
B．在B位置时，该同学的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，其合力等于重力沿圆弧切向分力，不为零，B不符合题意；
C．该同学由A到B的过程中，受到重力和拉力，拉力的方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，C符合题意；
D．根据牛顿第三定律知，在A位置时，该同学对秋千踏板的压力等于秋千踏板对该同学的支持力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】如果一个系统，除重力外，不受到外力和非保守内力，那么这个系统机械能守恒；物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。
7.【答案】 D
【解答】当升降机处于完全失重状态时，物体和斜面之间的作用力变为0，弹簧弹力不发生变化，A物体只受重力和弹簧弹力，两者合力与原来的支持力大小相等方向相反，故其加速度为
方向垂直斜面斜向右下方；
B物体受到重力弹簧弹力和细线拉力作用，完全失重的瞬间，细线拉力变为和弹簧向下拉力相等，两者合力为0，B物体的加速度为
方向竖直向下；
由以上分析可知A、B、C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】当绳子剪断后，拉力瞬间消失，但是由于弹簧来不及被压缩，故弹力不变，利用牛顿第二定律求解加速度即可。
8.【答案】 D
【解答】烧断细线前细线的拉力为
弹簧的弹力大小
烧断细线后瞬间，弹簧的弹力没有改变，则A的受力情况没有改变，其合力仍为零，根据牛顿第二定律得
A的加速度aA=0
对BC整体，根据牛顿第二定律得
对C由牛顿第二定律可得
解得FBC=12N。
故答案为：D。
【分析】当绳子剪断后，拉力瞬间消失，但是由于弹簧来不及被压缩，故弹力不变，利用牛顿第二定律求解加速度即可。
二、多选题
9.【答案】 C,D
【解答】ABC．以C为研究对象，则Mg﹣T=Ma，解得T=Mg﹣Ma，AB不符合题意C符合题意。
D．以AB为整体根据牛顿第二定律可知T=（m1+m2）a，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】对物体AB组成的整体和物体C进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解拉力大小即可。
10.【答案】 B,D
【解答】电梯匀速运动时，小球受力平衡，有mg=kx1；弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有mg-kx2=ma，故加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升，电梯中的人处于失重状态。
故答案为：BD
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在竖直方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度；物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。
11.【答案】 B,D
【解答】由图乙所示图象可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速度；图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移，故可出物体在斜面上的位移，但是不能求出斜面的长度，A不符合题意；由图乙所示图象可知，加速度大小： ， ，由牛顿第二定律得：上升过程：mgsinθ+μmgcosθ=ma1 ， 下降过程：mgsinθ-μmgcosθ=ma2 ， 解得：θ=30°，μ= ，BD符合题意。根据图示图象可以求出加速度，由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数与斜面倾角，但是无法求出物块的质量，C不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对物体进行受力分析，v-t图像中，图像的斜率是加速度，对物体的两段运动过程应用牛顿第二定律列方程联立求解。
12.【答案】 B,C
【解答】小球随着车厢在平直轨道做匀变速运动，故加速度水平，合力水平；
对小球受力分析，受重力和拉力，如图所示：
故合力为：F=mgtanθ；
根据牛顿第二定律，有：
F=ma
联立解得：a=gtanθ，方向水平向右；AD不符合题意，BC符合题意；
故答案为：BC
【分析】对小球进行受力分析，合力水平向右，利用牛顿第二定律求解物体的加速度。
13.【答案】 C,D
【解答】物体受到的合外力越大，物体的加速度大，速度不一定大，比如刚刚启动的飞机，加速度很大，速度却很小，AB不符合题意； 物体受到的合外力越大，根据牛顿第二定律知加速度越大，C符合题意； 物体在外力的作用下减速直线运动，当合外力逐渐增大时，则物体的加速度增大，速度减小更快，D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】加速度的大小和速度大小没有直接关系；合外力大小只是决定加速度大小，不直接影响速度大小；物体做减速运动，合外力越大速度减少得越快。
14.【答案】 A,C,D
【解答】解：A、滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体做减速运动，A符合题意．
B、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，是先加速，后减速．B不符合题意．
C、由对A的分析可知，当弹簧的压缩量为x0时，水平方向的合力为F=kx0+μmg，此时合力最大，由牛顿第二定律有：amax= = ，C符合题意．
D、在滑块向右接触弹簧的运动中，当弹簧的形变量为x= 时，由胡克定律可得f=kx=μmg，此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零，之后物体开始做减速运动，所以此时速度最大，D符合题意．
故答案为：ACD．
【分析】滑块处于某种运动状态需要结合滑块的速度方向，对滑块进行受力分析，利用牛顿第二定律来判断。
15.【答案】 B,C
【解答】力F撤去前弹簧的弹力大小为F，将力F撤去的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则A的受力情况没有变化，合力为零，即A的加速度为零；而B的合力即为弹簧的弹力，其大小等于F，根据牛顿第二定律得到B球的加速度为 ，BC符合题意，AD不符合题意。
故答案为：BC
【分析】撤去F的瞬间A球受力情况不变加速度为0，B球可以利用牛顿第二定律求出加速度的大小。
三、解答题
16.【答案】 解：滑块向上运动时，根据牛顿第二定律
解得a1=8m/s2
因此向上运动的时间t1= =0.5s
位移大小s= =1m
滑块向下运动时根据牛顿第二定律
解得a1=4m/s2
根据s=
下滑的时间t2= s
因此运动总时间t=t1+t2= s
【分析】对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合物体的初速度，利用运动学公式求解运动时间即可。
17.【答案】 解：开始一段时间
对m
解得a1=3.5m/s2
对M
解得
经t0后撤去F，此时
对m有
对M有
再经△t时间，物块达木板右端时共速为v，作图如图所示
对m
①
对M
②
①=②代入数据得
相对M的位移
即
代入数据可得
解得t0=2s
【分析】分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程，两个物体发生相对运动，即具有不同的加速度，联立求解即可。
18.【答案】 解：木块恰好匀速下滑时受力平衡，有
匀加速上升的加速度
对木块受力分析如图
根据牛顿第二定律有
代入数据得
【分析】（1）结合物体的运动位移和运动时间，利用运动学公式求解物体的加速度；
（2）对物体进行受力分析，结合物体的加速度，利用牛顿第二定律求解外力大小。
19.【答案】 解：开始时，系统处于静止状态，弹簧的压缩量为
据题，在前0.2s时间内F是变力，在0.2s以后是恒力，说明在t=0.2s时物体P离开秤盘，秤盘对物体没有支持力，物体对秤盘也没有压力，而秤盘的加速度向上，说明此时弹簧处于压缩状态．设此时弹簧的压缩量为x2 ， 对秤盘根据牛顿第二定律得：kx2-Mg=Ma
0.2s内物体P位移为
联立得a= m/s2
【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程，结合运动学公式联立求解物体的加速度。
20.【答案】 解：如图对物体进行受力分析有
根据牛顿第二定律
代入数据得
所以5s末得速度为
5s末得位移为
撤去拉力后，物体的加速度为
物体停下来的位移为
所以物体的总位移为
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在水平方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合运动学公式求解物体的位移即可。
21.【答案】 解：物体1与车厢具有相同的加速度，对物体1分析，受重力和拉力，根据合成法知
得
绳子的拉力
物体2加速度为a=
水平方向有
竖直方向
【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程，结合运动学公式联立求解拉力大小。
一、单选题
1.质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“V型槽B上,如图,α=60°,另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,现将C自由释放,则下列说法正确的是（ ??）
A.?若A相对B未发生滑动,则A，B，C三者加速度相同
B.?当M=2m时,A和B共同运动的加速度大小为g
C.?当 时，A和B之间的正压力刚好为零
D.?当 时,A相对B刚好发生滑动
2.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（?? ）
A.?F?????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.??????????????????????????????????????D.?
3.在水平冰面上，一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v-t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是（?? ）
?关闭发动机后，雪橇的加速度为-2 m/s2?????????????
?雪橇停止前30s内通过的位移是150 m
C.?雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03????????????
D.?雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W
4.如图，将一轻质弹簧竖直固定在水平桌面上，把小球轻放在弹簧的上端，小球从静止开始向下运动，直至将弹簧压缩至最短。在压缩弹簧的整个过程中，能表示小球加速度a与其下落高度h间关系的图是（设弹簧始终处于弹性限度内）（?? ）
A.???????B.???C.????????????????D.?
5.图为“歼20”战机在珠海航展上进行大仰角沿直线加速爬升的情景，能正确表示此时战机所受合力方向的是（?? ）
A.?①?????????????????????????????????????????B.?②?????????????????????????????????????????C.?③?????????????????????????????????????????D.?④
6.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动。如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和一个最高点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（?? ）
A.?在经过A位置时，该同学处于失重状态
B.?在B位置时，该同学受到的合力为零
C.?由A到B过程中，该同学的机械能守恒
D.?在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力
7.如图所示，表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上，质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着，B的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置上，斜面的倾角为30°，当升降机突然处于完全失重状态，则A、B两物体的瞬时加速度大小和方向说法正确的是（?? ）
A.?，方向沿斜面向下； ，方向沿斜面向下
B.?，
C.?； ，方向沿斜面向下
D.?，方向垂直斜面向右下方； 方向竖直向下
8.如图所示，A、B的质量分别为mA=2kg，mB=4kg，盘C的质量mC=6kg，现悬挂于天花板O处，处于静止状态。当用火柴烧断O处的细线瞬间，木块A、B、C的加速度分别是aA、aB、aC ， B对C的压力大小是FBC(g取10m/s2），则（?? ）
A.?aA=aB=aC=g，FBC=0???????????????????????????????????????B.?aA=0，aB=aC=g，FBC=0
C.?aA=aB=0，aC=3g，FBC=60N???????????????????????????D.?aA=0，aB=aC=12m/s2 ， FBC=12N
二、多选题
9.如图所示，质量为 m2 的物块 B 放置在光滑水平桌面上，其上放置质量 m1 的物块 A， A 通过跨过定滑轮的细线与质量为 M 的物块 C 连接，释放 C，A 和 B 一起以加速度 a 从静止开始运动，已知 A、B 间动摩擦因数为 m1 ，则细线中的拉力大小为（???? ）
A.?Mg?????????????????????????????B.?Mg+Ma?????????????????????????????C.?Mg - Ma?????????????????????????????D.?(m1+m2)a
10.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明(?? ?)
A.?电梯一定是在下降??????????????????????????????????????????????B.?电梯可能是在上升
C.?电梯的加速度方向一定是向上?????????????????????????????D.?乘客一定处在失重状态
11.如图甲，一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图象如图乙所示。若重力加速度g=10m/s2 ， 则（?? ）
A.?斜面的长度 ????????????????????????????????????????????B.?斜面的倾角
C.?物块的质量 ???????????????????????????????????????????D.?物块与斜面间的动摩擦因数
12.如图所示，在平直轨道做匀变速运动的车厢中，用轻细线悬挂一个小球，悬线与竖直方向保持恒定的夹角θ，则（?? ）
A.?小车一定具有方向向左的加速度?????????????????????????B.?小车一定具有方向向右的加速度
C.?小车的加速度大小为gtanθ?????????????????????????????????D.?小车的加速度大小为gcotθ
13.关于运动和力，下列说法正确的是（?? ）
A.?物体的加速度越大，其速度越大
B.?物体受到的合外力越大，其速度越大
C.?物体受到的合外力越大，其加速度越大
D.?物体在合外力作用下做减速直线运动，当合外力逐渐增大时，物体的速度减小更快
14.如图所示，质量为m的滑块在水平面上向左撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（?? ）
A.?滑块向左运动过程中，始终做减速运动
B.?滑块向右运动过程中，始终做加速运动
C.?滑块与弹簧接触过程中最大加速度为
D.?滑块向右运动过程中，当弹簧形变量 时，物体的速度最大
15.质量为m的A球和质量为2m的B球之间连接一个轻质弹簧，放在光滑的水平地面上。A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F作用于B球并向左挤压弹簧，达到静止状态时，突然将力撤去，撤去力F的瞬间 (?? )
A.?A球的加速度为 B.?A球的加速度为零??C.?B球的加速度为 ?D.?B球的加速度为零
三、解答题
16.一小滑块静止在倾角37?的斜面底端，滑块受到外力冲击后，获得一个沿斜面向上的速度v0=4.0m/s。斜面足够长，滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2。求滑块在斜面上的运动时间。
17.已知：长木板长L=5m，质量为M=1kg，质量为m=2kg木块位于长木板左端1.25m处，木块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，问：恒力F=15N向右作用在木块上从静止开始最少作用多长时间可以让木块滑离长木板？
18.如图所示，质量为 的木块放在倾角为 、长为 的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉该木块，木块从静止开始沿斜面匀加速上升 所用的时间为 （g取 ），求：恒力F的大小。
19.如图所示，一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg，盘内放一个质量M=1.5kg的物体P，轻质弹簧的劲度系数k=800N/m，系统原来处于静止状态。现给物体P施加一个竖直向上的拉力F，使P由静止开始向上做匀加速直线运动。已知在前0.2s时间内F是变力，在0.2s以后是恒力。求物体匀加速运动的加速度的大小。
20.如图所示，水平地面上有一物体质量为10kg，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，在与水平方向成37°角斜向右上、大小为100N的拉力F作用下由静止做匀加速直线运动，在5秒末撤去该力，最后停下来。求物体全过程的位移大小。（g=10m/s2 ， cos37°=0.8，sin37°=0.6）
21.如图所示，在一个水平向右匀加速直线运动的质量为M的车厢里，用一个定滑轮通过绳子悬挂两个物体，物体的质量分别为 、 。已知 ， 静止在车厢的地板上， 向左偏离竖直方向 角，这时，作用在 上的摩擦力大小是多少？车厢的地板对 的支持力为多少？
答案
一、单选题
1.【答案】 D
【解答】A、若A相对B未发生滑动，则AB可看做整体，加速度相同，C的运动方向向下，加速度方向与AB不同，A不符合题意；
B、若A和B共同运动的加速度大小为g时，则C得加速度大小也为g，但对C隔离分析，C不可能做自由落体，因此不论M等于多少，加速度不能是g，B不符合题意；
CD、若A和B之间的正压力刚好为零，则此时加速度设为a，对A受力分析可得 ，
解得
对A、B、C整体运用牛顿第二定律可得
解得
C不符合题意D符合题意；
故答案为：D
【分析】由题中“有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连”可知，本题考查牛顿第二定律和受力分析，运用整体法和隔离法可分析本题。
2.【答案】 C
【解答】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1 ， 则根据牛顿第二定律有
联立解得 。
故答案为：C
【分析】分别对每一节车厢进行受力分析，结合车厢的加速度，利用牛顿第二定律求解车厢的受力情况。
3.【答案】 D
【解答】A．关闭发动机后，雪橇的加速度为a= m/s2=-0.5m/s2
A不符合题意；
B．雪橇停止前30s内通过的位移是s= ×(30+10)×10m=200m
B不符合题意；
C．关闭发动机后a= =0.5m/s2
解得μ=0.05
C不符合题意；
D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为P=Fv=μmgv=5×103W
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】v-t图像中，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，利用牛顿第二定律求解合外力，进而求出合外力做功，结合选项分析即可。
4.【答案】 B
【解答】当小球和弹簧接触时，根据牛顿第二定律得mg-kh=ma
所以
根据数学知识可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在竖直方向结合胡克定律，利用牛顿第二定律求解物体的加速度。
5.【答案】 B
【解答】“歼20”战机大仰角沿直线加速爬升，说明加速度方向与速度方向相同，合外力方向与加速度方向又相同，所以合力方向与速度方向相同，即为方向②。
故答案为：B。
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量，当加速度与物体的速度同向时，物体的速度会不断增加，当两者反向时，速度会减小。
6.【答案】 C
【解答】A．在A位置时，该同学的加速度竖直向上，处于超重状态，A不符合题意；
B．在B位置时，该同学的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，其合力等于重力沿圆弧切向分力，不为零，B不符合题意；
C．该同学由A到B的过程中，受到重力和拉力，拉力的方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，C符合题意；
D．根据牛顿第三定律知，在A位置时，该同学对秋千踏板的压力等于秋千踏板对该同学的支持力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】如果一个系统，除重力外，不受到外力和非保守内力，那么这个系统机械能守恒；物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。
7.【答案】 D
【解答】当升降机处于完全失重状态时，物体和斜面之间的作用力变为0，弹簧弹力不发生变化，A物体只受重力和弹簧弹力，两者合力与原来的支持力大小相等方向相反，故其加速度为
方向垂直斜面斜向右下方；
B物体受到重力弹簧弹力和细线拉力作用，完全失重的瞬间，细线拉力变为和弹簧向下拉力相等，两者合力为0，B物体的加速度为
方向竖直向下；
由以上分析可知A、B、C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】当绳子剪断后，拉力瞬间消失，但是由于弹簧来不及被压缩，故弹力不变，利用牛顿第二定律求解加速度即可。
8.【答案】 D
【解答】烧断细线前细线的拉力为
弹簧的弹力大小
烧断细线后瞬间，弹簧的弹力没有改变，则A的受力情况没有改变，其合力仍为零，根据牛顿第二定律得
A的加速度aA=0
对BC整体，根据牛顿第二定律得
对C由牛顿第二定律可得
解得FBC=12N。
故答案为：D。
【分析】当绳子剪断后，拉力瞬间消失，但是由于弹簧来不及被压缩，故弹力不变，利用牛顿第二定律求解加速度即可。
二、多选题
9.【答案】 C,D
【解答】ABC．以C为研究对象，则Mg﹣T=Ma，解得T=Mg﹣Ma，AB不符合题意C符合题意。
D．以AB为整体根据牛顿第二定律可知T=（m1+m2）a，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】对物体AB组成的整体和物体C进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解拉力大小即可。
10.【答案】 B,D
【解答】电梯匀速运动时，小球受力平衡，有mg=kx1；弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有mg-kx2=ma，故加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升，电梯中的人处于失重状态。
故答案为：BD
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在竖直方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度；物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。
11.【答案】 B,D
【解答】由图乙所示图象可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速度；图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移，故可出物体在斜面上的位移，但是不能求出斜面的长度，A不符合题意；由图乙所示图象可知，加速度大小： ， ，由牛顿第二定律得：上升过程：mgsinθ+μmgcosθ=ma1 ， 下降过程：mgsinθ-μmgcosθ=ma2 ， 解得：θ=30°，μ= ，BD符合题意。根据图示图象可以求出加速度，由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数与斜面倾角，但是无法求出物块的质量，C不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对物体进行受力分析，v-t图像中，图像的斜率是加速度，对物体的两段运动过程应用牛顿第二定律列方程联立求解。
12.【答案】 B,C
【解答】小球随着车厢在平直轨道做匀变速运动，故加速度水平，合力水平；
对小球受力分析，受重力和拉力，如图所示：
故合力为：F=mgtanθ；
根据牛顿第二定律，有：
F=ma
联立解得：a=gtanθ，方向水平向右；AD不符合题意，BC符合题意；
故答案为：BC
【分析】对小球进行受力分析，合力水平向右，利用牛顿第二定律求解物体的加速度。
13.【答案】 C,D
【解答】物体受到的合外力越大，物体的加速度大，速度不一定大，比如刚刚启动的飞机，加速度很大，速度却很小，AB不符合题意； 物体受到的合外力越大，根据牛顿第二定律知加速度越大，C符合题意； 物体在外力的作用下减速直线运动，当合外力逐渐增大时，则物体的加速度增大，速度减小更快，D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】加速度的大小和速度大小没有直接关系；合外力大小只是决定加速度大小，不直接影响速度大小；物体做减速运动，合外力越大速度减少得越快。
14.【答案】 A,C,D
【解答】解：A、滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体做减速运动，A符合题意．
B、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，是先加速，后减速．B不符合题意．
C、由对A的分析可知，当弹簧的压缩量为x0时，水平方向的合力为F=kx0+μmg，此时合力最大，由牛顿第二定律有：amax= = ，C符合题意．
D、在滑块向右接触弹簧的运动中，当弹簧的形变量为x= 时，由胡克定律可得f=kx=μmg，此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零，之后物体开始做减速运动，所以此时速度最大，D符合题意．
故答案为：ACD．
【分析】滑块处于某种运动状态需要结合滑块的速度方向，对滑块进行受力分析，利用牛顿第二定律来判断。
15.【答案】 B,C
【解答】力F撤去前弹簧的弹力大小为F，将力F撤去的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则A的受力情况没有变化，合力为零，即A的加速度为零；而B的合力即为弹簧的弹力，其大小等于F，根据牛顿第二定律得到B球的加速度为 ，BC符合题意，AD不符合题意。
故答案为：BC
【分析】撤去F的瞬间A球受力情况不变加速度为0，B球可以利用牛顿第二定律求出加速度的大小。
三、解答题
16.【答案】 解：滑块向上运动时，根据牛顿第二定律
解得a1=8m/s2
因此向上运动的时间t1= =0.5s
位移大小s= =1m
滑块向下运动时根据牛顿第二定律
解得a1=4m/s2
根据s=
下滑的时间t2= s
因此运动总时间t=t1+t2= s
【分析】对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合物体的初速度，利用运动学公式求解运动时间即可。
17.【答案】 解：开始一段时间
对m
解得a1=3.5m/s2
对M
解得
经t0后撤去F，此时
对m有
对M有
再经△t时间，物块达木板右端时共速为v，作图如图所示
对m
①
对M
②
①=②代入数据得
相对M的位移
即
代入数据可得
解得t0=2s
【分析】分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程，两个物体发生相对运动，即具有不同的加速度，联立求解即可。
18.【答案】 解：木块恰好匀速下滑时受力平衡，有
匀加速上升的加速度
对木块受力分析如图
根据牛顿第二定律有
代入数据得
【分析】（1）结合物体的运动位移和运动时间，利用运动学公式求解物体的加速度；
（2）对物体进行受力分析，结合物体的加速度，利用牛顿第二定律求解外力大小。
19.【答案】 解：开始时，系统处于静止状态，弹簧的压缩量为
据题，在前0.2s时间内F是变力，在0.2s以后是恒力，说明在t=0.2s时物体P离开秤盘，秤盘对物体没有支持力，物体对秤盘也没有压力，而秤盘的加速度向上，说明此时弹簧处于压缩状态．设此时弹簧的压缩量为x2 ， 对秤盘根据牛顿第二定律得：kx2-Mg=Ma
0.2s内物体P位移为
联立得a= m/s2
【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程，结合运动学公式联立求解物体的加速度。
20.【答案】 解：如图对物体进行受力分析有
根据牛顿第二定律
代入数据得
所以5s末得速度为
5s末得位移为
撤去拉力后，物体的加速度为
物体停下来的位移为
所以物体的总位移为
【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在水平方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合运动学公式求解物体的位移即可。
21.【答案】 解：物体1与车厢具有相同的加速度，对物体1分析，受重力和拉力，根据合成法知
得
绳子的拉力
物体2加速度为a=
水平方向有
竖直方向
【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程，结合运动学公式联立求解拉力大小。