1、第三章 第2講一、選擇題(16題為單選題，7、8題為多選題)1(2014吉林實驗中學模抉)中國首次太空授課活動于2013年6月20日上午舉行，如圖所示，航天員王亞平利用天宮一號中的“質量測量儀”測量航天員聶海勝的質量為74kg。測量時，聶海勝與輕質支架被王亞平水平拉離初始位置，且處于靜止狀態，當王亞平松手后，聶海勝與輕質支架受到一個大小為100N的水平恒力作用而復位，用光柵測得復位時瞬間速度為1m/s，則復位的時間為()A0.74sB0.37sC0.26sD1.35s答案A解析宇航員復位的過程中由于受到的是水平恒力的作用，所以是勻變速直線運動，由牛頓第二定律可得宇航員的加速度為aeq f(F,

2、m)eq f(100N,74kg)eq f(100,74)m/s2，再根據加速度的定義式aeq f(vtv0,t)得到復位的時間，所以復位時間teq f(vt,a)eq f(1,f(100,74)s0.74s，A正確。2(2014西安鐵一中模擬)如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內粗糙底面上有一物塊被一拉伸彈簧拉著，小車向右做加速運動。若小車向右的加速度增大，物塊始終相對小車靜止，則物塊所受摩擦力F1和車右壁受彈簧的拉力F2的大小變化可能是()AF1不變，F2一直變大BF1先變小后變大，F2不變CF1先變大后變小，F2不變DF1變大，F2先變小后不變答案B解析小車向右的加速度增大，而物塊始

3、終相對小車靜止，即彈簧伸長量始終不變，則F2不變，A、D錯；若開始沒有摩擦力或摩擦力水平向右，則隨著加速度的增大，摩擦力必變大；若開始摩擦力向左，則隨著加速度的增大，摩擦力必先變小后變大，B對C錯。3(2014北京海淀質檢)如圖所示，一物體分別從3個不同高度，但同底的光滑斜面的頂端由靜止開始滑下，斜面與水平面夾角分別為30、45、60，滑到底端所用的時間t1、t2、t3的關系是()At1t2t3Bt1t3t2Ct1t2t3Dt1t2t2，選項B正確。4(2014南京外國語學校月考)在水平地面上運動的小車車廂底部有一質量為m1的木塊，木塊和車廂通過一根輕質彈簧相連接，彈簧的勁度系數為k.在車廂的

4、頂部用一根細線懸掛一質量為m2的小球某段時間內發現細線與豎直方向的夾角為，在這段時間內木塊與車廂保持相對靜止，如圖所示不計木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時間內彈簧的形變為()A伸長量為eq f(m1g,k)tanB壓縮量為eq f(m1g,k)tanC伸長量為eq f(m1g,ktan)D壓縮量為eq f(m1g,ktan)答案A解析對小球：F合m2gtanm2a，agtan，對木塊：F彈kxm1a，xeq f(m1g,k)tan，故A正確。5(2014大綱全國)一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動。當物塊的初速度為時，上升的最大高度為H，如圖所示；當物塊的初速度為eq f(,2)時，上升的最大高度

5、記為h.重力加速度大小為g.物塊與斜坡間的動摩擦因數和h分別為()Atan和eq f(H,2)B(eq f(v2,2gH)1)tan和eq f(H,2)Ctan和eq f(H,4)D(eq f(v2,2gH)1)tan和eq f(H,4)答案D解析本題考查牛頓第二定律的兩類基本問題，用牛頓第二定律和運動學公式解即可，根據牛頓第二定律，mgsinmgcosma，而0v22aeq f(H,sin)，解得eq f(v2,2gH)1tan，當速度為eq f(v,2)時，(eq f(v,2)2v22aeq f(h,sin)，解得heq f(H,4)，本題中物體做勻變速運動，且末速度為零，可以根據動能定理

6、求動摩擦因數，根據初速度為零的勻變速運動規律直接判斷heq f(H,4)。6(2014湖北部分重點中學聯考)如圖所示，在光滑水平面上有一靜止小車，小車質量為M5kg，小車上靜止放置一質量為m1kg的木塊，木塊和小車間的動摩擦因數為0.2，用水平恒力F拉動小車，下列關于木塊的加速度am和小車的加速度aM，可能正確的有()Aam2m/s2，aM1m/s2Bam1m/s2，aM2m/s2Cam2m/s2，aM4m/s2Dam3m/s2，aM5m/s2答案C解析本題考查牛頓第二定律的應用，意在考查考生合理選擇研究對象以及應用牛頓第二定律解決問題的能力。當木塊與小車間的摩擦力恰好達到最大值時，木塊與小車

7、加速度相同，木塊的加速度最大，對木塊，amg2m/s2為最大值且amaM，故選項A、D錯誤；當木塊的加速度為1m/s2時，木塊與小車加速度相同，故選項B錯誤；當a2m/s2時，若木塊相對小車發生滑動，小車的加速度隨外力F增大而增大，故選項C正確。7.(2014陜西省高三教學質量檢測)如圖所示，運動員手持網球拍托球沿水平面勻加速運動，設球拍和球的質量分別為M、m，球拍平面和水平面之間的夾角為，球拍與球保持相對靜止，它們之間的摩擦及空氣阻力不計，則()A運動員的加速度大小為gtanB球拍對球的作用力為eq f(mg,cos)C運動員對球拍的作用力為MgcosD若運動員的加速度大于gsin，則球一定

8、沿球拍向上運動答案AB解析球拍對球的支持力與球的重力的合力等于ma，由此可得運動員的加速度大小為agtan，球拍對球的作用力為Feq f(mg,cos)，選項A、B正確；運動員對球拍的作用力為eq f(Mmg,cos)，選項C錯誤；若運動員的加速度大于gtan，球一定沿球拍向上運動，選項D錯誤。8(2014四川理綜)如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運動，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，t0時刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，tt0時刻P離開傳送帶。不計定滑輪質量和摩擦，繩足夠長。正確描述小物體P速度隨時間變化的圖象可能是()答案BC解析v2v1時，P所受傳送帶

9、的摩擦力方向向左，物體減速運動，然后達到速度v1，以后有以下幾種情況，物體Q的重力比物體P所受傳送帶的最大摩擦力小，即GQfm，則物本P將繼續減速運動，速度減到零后，再向左加速度運動，由牛頓第二定律知，這兩個加速度相等，綜上所述，選項A、B錯誤，C正確。二、非選擇題9.(2014鄭州質量預測)如圖所示，工人用繩索拉鑄件，鑄件的質量是20kg，鑄件與地面間的動摩擦因數是0.25。工人用80N的力拉動鑄件，從靜止開始在水平面上前進，繩與水平方向的夾角為37并保持不變，經4s后松手。求松手后鑄件還能前進的距離。(g10m/s2)答案5.4m解析工人拉鑄件時，根據牛頓第二定律有Fcosfma1N1Fs

10、inmg0又fN1解得a11.3m/s2松手時，鑄件的速度va1t5.2m/s設松手后，鑄件的加速度為a2，根據牛頓第二定律有mgma2解得a22.5m/s2松手后，鑄件滑行的距離是seq f(v2,2a2)5.4m。10(2014云南統一檢測)如圖所示，質量M1kg的木塊A靜止在水平地面上，在木塊的左端放置一個質量m1kg的鐵塊B(大小可忽略)，鐵塊與木塊間的動摩擦因數10.3，木塊長L1m，用F5N的水平恒力作用在鐵塊上，g取10m/s2。(1)若水平地面光滑，計算說明兩物塊間是否發生相對滑動。(2)若木塊與水平地面間的動摩擦因數20.1，求鐵塊運動到木塊右端的時間。答案(1)不會(2)e

11、q r(2)s解析(1)A、B之間的最大靜摩擦力為fm1mg0.3110N3N假設A、B之間不發生相對滑動，則對A、B整體：F(Mm)a對B：fABma解得：fAB2.5N因fABfm，故A、B之間不發生相對滑動(2)對B：F1mgmaB 對A：1mg2(Mm)gMaA據題意：xBxALxAeq f(1,2)aAt2xBeq f(1,2)aBt2解得：teq r(2)s11.傳送帶以穩定的速度v6m/s順時針轉動，傳送帶與水平面的夾角37，現在將一質量m2kg的物體(可以看作質點)放在其底端，傳送帶頂端平臺上的人通過輕繩以恒定的拉力F20N拉物體，經過一段時間物體被拉到斜面頂端，如圖所示，已知

12、傳送帶底端與頂端的豎直高度H6m，物體與傳送帶之間的動摩擦因數為0.25，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(g取10m/s2，sin370.6，cos370.8)(1)求物體從底端運動到頂端所用的時間；(2)若物體與傳送帶達到速度相等的瞬間，突然撤去拉力，物體還需要多長時間離開傳送帶？答案(1)2s(2)(eq f(3,2)eq f(r(15),2)s解析(1)設物體開始運動時的加速度為a1，則Fmgcos37mgsin37ma1，解得a16m/s2物體達到和傳送帶速度相等歷時t1由va1t1得t11ssvt1/23m然后對物體進行受力分析：Fmgcos37mgsin37ma2，解得a22m/s

13、2再經t2到達頂端，則H/sin37svt2eq f(1,2)a2teq oal(2,2)t21s或者t27s(舍去)，所以物體到達頂端共歷時tt1t22s。(2)當撤去拉力時，對物體進行受力分析得mgsin37mgcos37ma3得a34m/s2，方向沿斜面向下，故物體做減速運動，經時間t3速度減到0物體上升的距離為s2vt3/2a3t3v，t31.5s得s24.5m，故物體沒有上到頂端，從而沿斜面下滑到底端離開傳送帶設物體從速度為0滑回底端的時間為t4，則eq f(1,2)a3teq oal(2,4)ss2，得t4eq f(r(15),2)s所以物體還需要(eq f(3,2)eq f(r(15),2)s離開傳送帶。12(2014湖南懷化一模)如圖所示，木板與水平地面間的夾角可以隨意改變，當30時，可視為質點的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v010 m/s的速度沿木板向上運動，隨著的改變，小物塊沿木板滑行的距離x將發生變化，重力加速度g10 m/s2。(結果可用根號表示)(1)求小物塊與木板間的動摩擦因數；(2)當角滿足什么條件時，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值。答案(1)eq f(r(3),3)(2)60，eq f(r(3)voal(2,0),4g)解析(1)當30時，木塊處于平衡