【物理】2020届高考物理二轮复习力与运动专题强化：（6）牛顿运动定律B
牛顿运动定律 B
1、如图所示,小车静止在光滑的水平面上,车上同定一倾斜的直杆,直杆顶端固定着小球,当小
车向左做匀加速运动时,球受杆的作用力的方向可能沿图中的( )
A.OA 方向 B.OB 方向 C.OC 方向 D.OD 方向
2、一个质量为 m 的雨滴从足够高的地方落下，受到的空气阻力与速度成正比，比例系数为
k。重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ）
A. 雨滴下落过程中机械能守恒 B. 雨滴下落过程处于失重状态
C. 雨滴的最大速度为 D. 雨滴从越高的地方下落，最后的速度越大
3、如图所示,质量 m=1.0kg 的小滑块以 v0=4m/s 的初速度从倾角为 37°的斜面 AB 的底端 A
滑上斜面,滑块与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.5,g 取 10m/s2,sin37°=0.6。若从滑块滑上斜面起,
经 0.8s 滑块正好通过 B 点,则 AB 之间的距离为( )
A.0.8m B.0.64m C.0.76m D.0.6m
4、如图 A、B、C 为三个完全相同的物体,当水平力 F 作用于 A 上,三物体一起向右匀速运动;
某时撤去力 F 后,三物体仍一起向右运动,设此时 A、B 间摩擦力为 f,B、C 间作用力为 FN。
整个过程三物体无相对滑动,下列判断正确的是( )
①f=0
②f≠0
③FN=0
④FN≠0
mgv k
=
A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
5、如图所示,一轻质弹簧的一端系一质量为 m 的小球,另一端固定在倾角为 37°的光滑斜面体
顶端,弹簧与斜面平行。在斜面体以大小为 g 的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中,
小球始终相对于斜面静止。已知弹簧的劲度系数为 k,则该过程中弹簧的形变量为(已
知:sin37°= 0.6,cos37°=0.8)( )
A. B. C. D.
6、从 时刻开始,甲沿光滑水平面做直线运动,速度随时间变化如图甲;乙静止于光滑水
平地面,从 时刻开始受到如图乙所示的水平拉力作用。则在 0~4 的时间内( )
A.甲物体所受合力不断变化
B.甲物体的速度不断减小
C.2 末乙物体改变运动方向
D.2 末乙物体速度达到最大
7、如图所示,固定轨道 ABC 中,在 B 点处通过一段极短的圆弧将倾角 θ=37°的光滑斜面和固
定水平面平滑连接,一小物块从 A 点由静止开始释放后,沿斜面运动,最终停在水平面 BC 上。
已知物块与水平面上各处间的动摩擦因数均为 0.2,物块滑过 B 点时无动能损失,g 取
10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列图中,能正确反映物块的速率 v 随时间 t 变化规律的是
（ ）
5
mg
k
4
5
mg
k
mg
k
7
5
mg
k
0t =
0t = s
s
s
A. B. C. D.
8、如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上固定一水平横杆,横杆左端的固定斜轻杆与竖直
方向成 角,斜杆下端连接一质量为 的小球 A;横杆右端用一根细线悬挂另一质量为 的
小球 B.当小车沿水平面做直线运动时,细线与竖直方向间的夹角 保持不变.设斜杆、
细线对小球 的作用力分别为 ,下列说法正确的是( )
A. 大小一定相等
B. 的方向一定沿着杆
C.小车加速度大小为
D. 的大小为
9、如图所示,一质量为 M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为 90°,两底角为 α 和 β 且
α<β,a、b 为两个位于斜面上质量均为 m 的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现使 a、b
同时沿斜面下滑,则下列说法正确的是( )
A.楔形木块静止不动 B.楔形木块向右运动 C.a 木块处于超重状态 D.b 木块处于失重状态
10、如图甲所示,水平地面上固定一足够长的光滑斜面,一轻绳跨过斜面顶端的光滑轻质定滑
轮,绳两端分别连接小物块 A 和 B。保持 A 的质量不变,改变 B 的质量 m,当 B 的质量连续改变
时,得到 A 的加速度 a 随 B 的质量 m 变化的图线,如图乙所示,设加速度沿斜面向上的方向为
α 1m 2m
( )β α β>
A B、 1 2F F、
1 2F F、
1F
tang α
1F 1
cos
m g
β
正方向,空气阻力不计,g 取 10m/s2,斜面的倾角为 θ,下列说法正确的是( )
A.若 θ 已知,可求出 A 的质量 B.若 θ 已知,可求出乙图中 m0 的值
C.若 θ 已知,可求出乙图中 a2 的值 D.若 θ 未知,可求出乙图中 a1 的值
11、如图所示,质量均为 1kg 的 A、B 两物块置于倾角为 37°斜面上,物块与地面间的动摩擦
因数均为 ,物块间用一与斜面平行的轻绳相连,绳中无拉力现用力 F 沿斜面向上拉物块 A,
假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为 g。下列说法中正确的是( )
A.当 0
24N 时,绳中拉力为
D.当 F=20N 时,B 物块摩擦力 4N
12、如图所示,三角形传送带以 v=1m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是 2m 且与
水平方向的夹角均为 37°。现有两个小物块 A、B 从传送带底端都以 v0=4m/s 的初速度冲上
传送带,物块与传送带间的动摩擦因数都是 0.5,下列说法正确的是( )
A.物块 A、B 都能到达传送带顶端
B.两物块在传送带上运动的全过程中,物块 A、B 所受摩擦力一直阻碍物块 A、B 的运动
C.物块 A 上冲到与传送带速度相同的过程中,物块相对传送带运动的路程为 1.25m
D.物块 B 在上冲过程中在传送带上留下的划痕长度为 0.45m
3
4
2
F
13、某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度 a 与钩码的质量 m
的对应关系图,如图乙所示.实验中小车(含发射器)的质量为 200g,实验时选择了不可伸长的
轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成_________(填“线性”或“非线性”)关系.
(2)由图乙可知, 图线不经过原点,可能的原因是__________.
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结
论,并直接以钩码所受重力 作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是
__________________,钩码的质量应满足的条件是_________________________.
14、如图甲所示,光滑平台右侧与一长为 L=2.5m 的水平木板相接,木板固定在地面上,现有一
小滑块以初速度 v0=5m/s 滑上木板,恰好滑到木板右端停止。现将木板右端抬高,如图乙所示,
使木板与水平地面的夹角 θ=37°,让滑块以相同的初速度滑上木板,不计滑块滑上木板时的能
量损失,g 取 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)滑块与木板之间的动摩擦因数 μ;
(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间 t。
15、用如图所示的浅色水平传送带 AB 和斜面 BC 将货物运送到斜面的顶端。A、B 间距离
L=11m,传送带始终以速度 v=12m/s 匀速顺时针运行。传送带 B 端靠近倾角 θ=37°的斜面底端,
斜面底端与传送带的 B 端之间有一段长度可不计的小圆弧。在 A、C 处各有一个机器人,处
a m−
mg
机器人每隔 t=1.0s 将一个质量 m=10kg、底部有碳粉的货物箱(可视为质点)轻放在传送带 A
端,货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的 C 点时速度恰好为零,C 处机器人立刻将货物
箱搬走。已知斜面 BC 的长度 s=5.0m,传送带与货物箱之间的动摩擦因数 μ=0.55,货物箱由传
送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的 ,不计传送带轮的大小(g 取
10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1) 斜面与货物箱之间的动摩擦因数 μ;
(2)如果 C 点处的机器人操作失误,未能将第一个到达 C 点的货物箱搬走而造成与第二个货
物箱在斜面上相撞。求两个货物箱在斜面上相撞的位置到 C 点的距离;(本问结果可以用根式
表示)
(3)从第一个货物箱放上传送带 A 端开始计时,在 t0=2s 的时间内,货物箱在传送带上留下的痕
迹长度。
1
11
答案以及解析
1 答案及解析：
答案：A
解析：小球和小车的加速度相同,所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向
左的方向加速运动,加速度水平向左,根据牛顿第二定律 F=ma 可知,加速度的方向与合力的
方向相同,故小球所受的合力方向水平向左,根据力的合成知识可知,直杆对小球的作用力只
可能沿 OA 方向,故 A 正确,B、C、D 错误。
2 答案及解析：
答案：C
解析：雨滴在下落过程中受到空气阻力，所以机械能减小，故 A 错误；物体在空中竖直下落
过程中，受到重力和空气阻力，由于空气阻力与物体的速度成正比，开始阶段，空气阻力小
于重力，物体向下做加速运动，处于失重状态，随着速度的增大，空气阻力增大，合力减小，
由牛顿第二定律得知，加速度减小，当空气阻力与重力平衡时，物体做匀速直线运动，速度
达到最大即 ，由此可知雨滴的最后速度与下落高度无关，故 C 正确，BD 错误。所以
C 正确，ABD 错误。
3 答案及解析：
答案：B
解析：滑块向上滑行时,设加速度大小为 a,由牛顿第二定律得 mgsin37°+μmgcos37°=ma,代
入数据解得 a=10m/s2,滑块上滑时速度从 v0=4m/s 减速到零需要的时间为 ,
上滑的最大距离 ,经过 0.4s,滑块到达最高点,速度为零,然后向下滑行,设
下滑的加速度大小为 a',由牛顿第二定律得 mgsin37°-μmgcos37°=ma',代入数据解得
a'=2m/s2,下滑时间为 t'=t-t0=0.8s-0.4s=0.4s,下滑的距离为 。
AB 间的距离为 sAB=s-s'=0.8m-0.16m=0.64m。故选 B。
4 答案及解析：
答案：A
mgv k
=
0
0
4 0.410
vt s sa
= = =
2 2
0 4 0.82 20
vs m ma
= = =
2 20.5 2 0.4 0.' 6'2 11 's a t m m× × == =
解析：开始三个物体在拉力 F 的作用下一起向右做匀速运动,可知地面对 B、C 总的摩擦力
f´=F,B 受地面的摩擦力为 F,C 受地面的摩擦力为 F;撤去 F 后,B、C 受地面的摩擦力不变,
由牛顿第二定律可知,aB= ,aC= ,B、C 以相同的加速度向右做匀减速运动,B、C
间作用力 FN=0,故③正确。分析 A、B,撤去 F 后,整个过程三物体无相对滑动,则 A 与 B 加速
度相同,B 对 A 有向左的摩擦力 f=maB= ,故②正确。故选:A
5 答案及解析：
答案：A
解析：在斜面体以大小为 g 的加速度水平向左做匀加速直线运动时,弹簧是处于伸直状态还
是压缩状态,无法直接判断,此时可采用假设法,假设弹簧处于压缩状态,若求得弹力 F 为正值,
则假设正确;设 FN 为斜面对小球的弹力,水平方向上由牛顿第二定律得
FNsinθ+Fcosθ=mg,①
竖直方向上由受力平衡得 FNcosθ=mg+Fsinθ,②
①②联立得 ,
由胡克定律 F=kx 得 ,故选 A。
6 答案及解析：
答案：D
解析：因为甲沿水平面做直线运动,位移 和时间平方 的关系图象如图甲,由此可知,物体
甲做匀加速运动,且从正向位移处沿负方向运动,速度越来越大,故选项 AB 错误;由图乙可知,
物体乙从静止开始做加速度减小的加速运动,当 时加速度为零,速度最大,然后反向做
加速度越来越大的减速运动, 时速度为零,位移最大,故选项 C 错误 D 正确.
7 答案及解析：
答案：A
解析：在物块沿光滑斜面下滑的过程中,对小物块进行受力分析,设此过程物块的加速度大小
为 a1,物块沿斜面下滑的时间为 t1,到达斜面底端时的速度为 v,根据牛顿第二定律可得
mgsin37°=ma1,解得 a1=gsin37°=6m/s2,根据运动学公式 v=v0+at 可得 v=a1t1=6t1。在物块沿
粗糙水平面运动的过程中,对小物块进行受力分析,设此过程中物块的加速度大小为 a2,物块
2
3
1
3
1
5F mg=
5
mgx k
=
x 2t
2t s=
4t s=
运动时间为 t2,根据牛顿第二定律可得 f=ma2,f=μmg,可得 a2=μg=2m/s2,根据运动学公式可得
v=v0+at 可得 v=a2t2=2t2,2=2,2,得 a1=3a2,t2=3t1,故 A 正确。
8 答案及解析：
答案：D
解析：细线中的弹力方向一定沿着细线,而斜杆中弹力的方向可以沿任意方向,两小球均受重
力和弹力作用,因细线与竖直方向之间有夹角,因此小球 B 运动时必有水平向右方向的加速
度,根据牛顿第二定律可知 ,即 ,故选项 C 错误;对于小球 A,其受
到的合力为 ,由此可知,斜杆对小球 A 的作用力 与竖直方向间的夹角也为 β,所以
的大小为 ,选项 D 正确,B 错误;根据竖直方向两小球所受合力均为零可知,
,但 ,由于不知两小球的质量关系,因此 大小关系不确
定,故选项 A 错误.
9 答案及解析：
答案：AD
解析：对 a 木块进行受力分析,如图甲所示,受重力和支持力。木块 a 匀加速下滑,所以 a 木块
处于失重状态,同理 b 木块也处于失重状态,D 正确,C 错误;由力的合成与分解可得 N1=mgcos
α,故 a 木块对模形木块的压力为 N’1=mgcosα,同理,b 木块对楔形木块的压力为 N’2=mgcos
β,对楔形木块进行受力分析,如图乙所示,在水平方向上有 N’2=mgcosα=N’1=mgcosβ
=mgcosαcosβ,所以楔形木块静止不动,故 A 正确,B 错误。
10 答案及解析：
2 2tanm g m aβ = tana g β=
1 tanm g β 1F
1F 1
cos
m g
β
1 1cosF m gα = 2 2cosF m gβ = 1 2F F、
答案：CD
解析：由牛顿第二定律得,对 B 有 mg-F=ma,对 A 有 F-mAgsinθ=mAa,联立得 。
不能根据图像求出 A 的质量 mA,故 A 错误。当 a=0 时,m=m0=mAsinθ,mA 未知,不能求出 m0,
故 B 错误。若 θ 已知,m=0 时,a=a2=-gsinθ,故 C 正确。若 θ 未知,由以上可知
,当 m→∞时,a=a1=g,故 D 正确。
11 答案及解析：
答案：AC
解析：
12 答案及解析：
答案：CD
解析：对 B 分析：开始时,物块的速度大于传送带的速度,故物块相对传送带沿斜面向上运动,
受到的摩擦力沿传送带向下,所以物块受到沿传送带向下的合力,做减速运动,加速度大小为
,当物块速度减小到 1m/s 时,物块沿斜面方向发生的位
移为 ,所用时间为 ;由于
μmgcos37°=4N
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