2012届高三物理第二轮专题练习之牛顿定律(新人教)

- 1 -牛顿定律1如图所示，台秤上放一个装有水的杯子，通过固定在台秤上的支架用细线悬挂一小球，球全部浸没在水中，平衡时台秤的示数为某一数值，今剪断悬线，在球下落但还没有到达杯底的过程中，若不计水的阻力，则台秤的示数将A变大B变小C不变D不能判定2如图所示，一只质量为 m 的猫抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 的垂直的杆子。当悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬，以保持它离地面的高度不变。则杆下降的加速度为Ag B gMmC m D 3如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉 M、 N 固定于杆上，小球处于静止状 态，设拔去销钉 M 瞬间，小球加速度的大小为 12m/s2。若不拔去销钉 M 而拔去销钉 N 的瞬间，小球加速度的大小为可能为A22m/s 2，竖直向上B22m/s 2，竖直向下C 2m/s2，竖直向上D2m/s 2，竖直向下4.如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定竖直杆，在杆上套一个环，箱的杆的质量为 M，环的质量为 m，已知环沿杆以加速度a 下滑，则此时箱对地面的压力是：A （ m+M） g B （ m-M） g C （ m+M） g-ma D （ m+M） g+ma5.两木块 A、 B 由同种材料制成，m AmB， 并随木板一起以相同速度向右匀速运动，如图所示，设木板足够长，当木板突然停止运动后，则A若木板光滑，由于 A 的惯性大，故 A、 B 间距离将增大B若木板粗糙，由于 A 受阻力大，故 B 可能与 A 相碰C无论木板是否光滑，A 、 B 间距离将保持不变D无论木板是否光滑，A 、 B 二物体一定能相碰6.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为 20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为 1kg 的物块，在水平地面上，当小车作匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为 10N，当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为 8N。这时小车运动的加速度大小是A2m/s 2 B4m/s 2C 6m/s2 D8m/s 2图 3.4-4MNA B B- 2 -7.以力 F 拉一物体，使其以加速度 a 在水平面上做匀加速直线运动，力 F 的水平分量为 F1，如图所示，若以和 F1 大小、方向都相同的力 F代替 F 拉物体，使物体产生加速度 a，那么A当水平面光滑时，a aB当水平面光滑时，a = aC当水平面粗糙时，a aD当水平面粗糙时，a = a 8.如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在摩擦因数为 的水平地面上做匀减速运动， （不计其它外力及空气阻力） ，则其中一个质量为 m 的土豆 A 受其它土豆对它的总作用力大小应是Amg B mgC mg 12 Dmg 219一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间 t0 滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用 F、v 、s 和 E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是EO tt0DFO tt0AsO tt0CvO tt0B10.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力，F 1，F 2和摩擦力，处于静止状态。其中 F1=10N，F 2=2N。若撤去力 F1则木块在水平方向受到的合外力为A. 10N 向左 B.6N 向右 C.2N 向左D.011. 如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球 A 与下面小球 B 的加速度为 Aa 1=g a2=gBa 1=2g a2=gCa 1=2g a2=0Da 1=0 a2=g12在广场游玩时，一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系F F - 3 -于一个小石块上，并将小石块放置于水平地面上已知小石块的质量为 m。 ，气球(含球内氢气)的质量为 m2，气球体积为 V，空气 密度为 (V 和 均视作不变量) ，风沿水平方向吹，风速为 已知风对气球的作用力 f =Ku(式中 K 为一已知系数， u 为气 球相对空气的速度)开始时，小石块静止在地面上，如图所示 （1 ）若风速 在逐渐增大，小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面， 试判断是否会出现这一情况，并说明理由（2 ）若细绳突然断开，已知气球飞上天空后，在气球所经过的空间中的风速 保持不变量，求气球能达到的最大速度的大小13交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过 vm30km/h 一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮在地面上滑行的 轨迹长sm10m从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数为 0.72，取 g10m/s 2（1 ）试通过计算，判断该汽车是否违反规定超速行驶（2 ）目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小假设安装防抱死装置 的汽车刹车刹车时的制动力恒为 F，驾驶员的反应时间为 t，汽车的质量为 m，汽车刹车前匀速行驶的速度为 v，试推出驾驶员发现 情况后紧急刹车时的安全距离 s 的表达式(用上述已知物理量 F、 t、 m、 v 表示) - 4 -14.在光滑的水平轨道上有两个半径都是 r 的小球 A 和 B，质量分别为 m 和 2m，如图 2-6 所示，当两球心间的距离大于 L（L 比 2r 大的多）时，两球间不存在相互作用力；当两球心间的距离等于或小于 L 时,两球间存在相互作用的恒定斥力 F,现 A球从远离 B 球处以速度 V0 沿两球心连接向原来静止的 B 球运动，欲时两球不发生接触，V 0 必须满足的条件？本题简介：本题考查的是如何灵活运用牛顿第二定律和运动学公式分析解决问题，同时也考查了能否从图象角度来思考和解决问题。 15.如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内有两个质量均为 m 的小球 A 和 B，球 A带电量为+2q ，球 B 带电量为 3q，两球由长为 2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初 A 和 B 分别静止于左板的两侧，离板的距离均为 L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行 向右的匀强电场 E 后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布） ，求：球 B 刚进入电场时，带电系统的速度大小；带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球 A 相对右板的位置。- 5 -16.滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力Fx 垂直于板面，大小为 kv2，其中 v 为滑板速率（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角 =37°时，滑板做匀速直线运动，相应的 k=54 kg/m，入和滑板的总质量为 108 kg,试求（重力加速度 g 取 10 m/s2,sin 37°取 35，忽略空气阻力）：（1 ）水平牵引力的大小；（2 ）滑板的速率；（3 ）水平牵引力的功率.- 6 -答案及解析1.【答案】B【解析】由于小球在加速下降的时间，可以等效地看作有与小球等体积的“水球”向上加速运动，由于 m 球 m 水 ，所以小球由于向下加速运动而带来的失重效果大于水球加速上升的超重效果，故系统整体处于失重状态，答案 B 正确 。2.【答案】D【解析】解析：在小猫离地高度保持不变的一段时间内，小猫处于静止状态，根据平衡条件，得 mg=F， F 为杆施予小猫的力。而对杆来说，杆则受到 F 的反作用力 F及重力 Mg，则杆的加速度为 a= Mg。D 答案正确。3.【答案】BC【解析】拔出 M 的瞬间，小球的加速度方向可能向上，也可能向下，因此本例有两解。（1 ）拔出 M 瞬间，若小球加速度向上，只受重力和下面弹簧的弹力 F1，且弹力一定向上，即处于压缩状态，有 magF1， )(1agF 平衡时，上面弹簧的弹力为 F1，则有1，方向向下，由此可知，上面弹簧处于压缩状态若不拔去销钉 M 而拔去销钉 N 的瞬间，小球受重力和上面弹簧向下的弹力 F1，根据牛顿第二定律有 11magF21/smagmF方向竖直向下。（2 ）拔出 M 瞬间，若小球加速度向下，只受重力和下面弹簧的弹力 F2，因 ag， 则弹力一定向下，即下面弹簧处于伸张状态，有 ag2， )(gaF2 平衡时，上面弹簧的弹力为 F2，则有mF22，方向向下，由此可知，上面弹簧处于伸长状态若不拔去销钉 M 而拔去销钉 N 的瞬间，小球受重力和上面弹簧向上的弹力 F2，根据牛顿第二定律有 22ag22/smagF方向竖直向上。4.【答案】C【解析】此例为物体系的一部分加速运动，而造成整体箱体整体对地面压力减小，我们可以用定性的方法分析和判定此例的解。如果不发生超重或失重现象，则箱体对地面的压力为N=（ m+M） g，由于物体 m 加速向下运动，故会发生失重现象，因此 N（ m+M） g，则答案AD 可排除，而失重是由加速向下运动所引起的，因此箱体的视重应与加速度有关，故答案 C正确。5.【答案】C- 7 -【解析】若木板光滑，A 、 B 在水平面上不受力，由于物体具有惯性，则 A、 B 将相对于地球静止；若木板粗糙，尽管两木块的质量不同，所受的摩擦力大小不同，但其加速度为a=mg/m=g，与质量无关，故两物体将有相同的加速度，任意时刻有相同的速度。保持相对静止，故 C 答案正确。6.【答案】B【解析】当小车匀速运动时，两弹簧称的示数均为 10N，合力为零，当小车匀加速运动时，甲的示数为 8N，而由于小车长度不变，则甲弹簧的形变的变化量与乙必相等，故乙弹簧的示数应为 12N，故物体受到的合力为 4N，其加速度为4m/s2， B 答案正确。7.【答案】BC【解析】当水平面光滑时，物体在水平面上所受合外力均为 F，故其加速度不变。而当水平面粗糙时，支持力和摩擦力都是被动力，其大小随主动力的变化而变化，当用 F替换 F时，摩擦力将增大，故加速度减小。因此 BC 答案正确8.【答案】C【解析】像本例这种物体系的各部分具有相同加速度的问题，我们可以视其为整体，求关键信息，如加速度，再根据题设要求，求物体系内部的各部分相互作用力。选所有土豆和箱子构成的整体为研究对象，其受重力、地面支持力和摩擦力而作减速运动，且由摩擦力提供加速度，则有 mg=ma，a= g。而单一土豆 A 的受其它土豆的作用力无法一一明示，但题目只要求解其总作用力，因此可以用等效合力替代，由矢量合成法则，得F 总 = 1)(222mga因此答案 C 正确。9.【答案】AD【解析】物体在沿斜面向下滑动过程中，所受的合力为重力沿斜面向下的分力及摩擦力，故大小不变，A 正确；而物体在此合力作用下作匀加速运动， atv， 21ts，所以 B、C错；物体受摩擦力作用，