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1、- 1 -相互作用与牛顿运动定律测试题一、选择题（本题共 12 个小题，每小题 4 分，共 48 分，每小题至少有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内）1(2011浙江高考)如图 215 所示，甲、乙两人在冰面上“拔河” 。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利2(2011海南高考)如图 216，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈
2、上一物块正在沿斜面以速度 v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()A等于零 B不为零，方向向右C不为零，方向向左 D不为零， v0较大时方向向左， v0较小时方向向右3如图 217 所示，足够长的传送带与水平面夹角为 ，以速度 v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数 v1，则()A t2时刻，小物块离 A 处的距离达到最大B t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0 t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0 t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用9(2011新课标全国卷)如图 5，在光滑水平面上有一
3、质量为 m1的足够长的木板，其- 3 -上叠放一质量为 m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 F kt(k 是常数)，木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2。下列反映 a1的 a2变化的图线中正确的是()10如图 7 所示，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 a1、 a2。重力加速度大小为 g。则有() A a10， a2 g B a1 g， a2 gC
4、a10， a2 g D a1 g， a2 gm MM m MM11如图 9 所示，质量为 m1的物体 A 经跨过定滑轮的轻绳与质量为 M 的箱子 B 相连，箱子底板上放一质量为 m2的物体 C。已知 m1mg cos ，所以物块还将继续做加速运动，只是加速度变小，选项 D 正确。答案：BD4(2011山东高考)如图 219 所示，将两相同的木块 a、 b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时a、 b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力， a 所受摩擦力 Ffa 0， b 所受 图 219摩擦力 Ffb0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间()A Ffa 大小不变
5、 B Ffa方向改变C Ffb仍然为零 D Ffb方向向右解析：右侧细绳剪断的瞬间，弹簧弹力来不及发生变化，故 a 的受力情况不变， a左侧绳的拉力、静摩擦力大小方向均不变，A 正确，B 错。而 b 在剪断绳的瞬间右侧绳的拉力立即消失，静摩擦力向右，C 错，D 正确。答案：AD5杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量不计的长- 8 -直竹杆，设竹杆始终保持竖直。质量为 30 kg 的演员(可视为质点)自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底端时速度正好是零。已知竹杆底部与下面顶杆人肩部有一传感器，传感器显示顶杆人肩部所受压力的情况如图 220 所示， g 取 10 m/s2，求： 图 220(1)
6、杆上的人在下滑过程中的最大速度；(2)竹杆的长度。解析：(1)01 s：以杆上的人为研究对象，根据题图所示，演员处于失重状态，其受到竖直向上的摩擦力 F1的大小为 180 N，则a1 4 m/s 2，方向竖直向下mg F1m1 s 末速度最大： vm a1t14 m/s。(2)1 s3 s：演员处于超重状态。此时杆上的人受竖直向上的摩擦力 F2的大小为360 Na2 2 m/s 2，加速度方向竖直向上mg F2m3 s 内人的位移(即竹杆的长度)应为：s t1 t26 m。0 vm2 vm 02答案：(1)4 m/s(2)6 m一、选择题（本题共 9 个小题，每小题 7 分，共 63 分，每小
7、题至少有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内）1如图 1，轻杆 A 端用光滑水平铰链装在竖直墙面上， B 端用水平绳结在墙 C 处并吊一重物 P，在水平向右的力 F 缓缓拉起重物 P 的过程中，杆 AB 所受压力的变化情况是()A变大 B变小C先变小再变大 D不变 图 1解析：在水平向右的力 F 缓缓拉起重物 P 的过程中，绳的张力可用 F 与 P 的重力等效代替，对 B 点研究，杆 AB 对 B 点的支持力在竖直方向的分力始终等于 P 的重力，因- 9 -此杆 AB 对 B 点的支持力不变，即杆 AB 所受压力的变化不变。答案：D2放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力
8、 F 的作用， F 的大小与时间t 的关系和物块速度 v 与时间 t 的关系如图 2 所示。取重力加速度 g10 m/s2。由此两图线可以求得物块的质量 m 和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为()图 2A m1.5 kg， B m0.5 kg， 0.4215C m0.5 kg， 0.2 D m1 kg， 0.2解析：02 s 内物体不动，拉力 F2 N 时匀速运动，说明滑动摩擦力为 2 N，拉力 F3 N 时物体做加速度为 2 m/s2的匀加速运动，则求得质量为 0.5 kg，由匀速运动时的拉力 F2 N 可以求得 0.4。答案：B3(2011北京高考)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳
9、绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力 F 的大小随时间 t 变化的情况如图 3 所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加 图 3速度为 g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 ()A g B2 gC3 g D4 g解析：从图像可知，当人最后不动时，绳上的拉力为 F0，即 mg F0，最大拉力为35 35F0，因此最大加速度为 F0 mg ma,3mg mg ma， a2 g， B 项正确。95 95答案：B4(2011福建高考)如图 4 甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上
10、的 A 处滑上传送带。若从小- 10 -物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的 v t 图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知 v2v1，则()图 4A t2时刻，小物块离 A 处的距离达到最大B t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0 t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0 t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：小物块对地速度为零时，即 t1时刻，向左离开 A 处最远。 t2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大。0 t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变。t2时
11、刻以后相对传送带静止，故不再受摩擦力作用。B 正确。答案：B5(2011新课标全国卷)如图 5，在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间 t 图 5增大的水平力 F kt(k 是常数)，木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2。下列反映 a1的 a2变化的图线中正确的是()图 6解析：本题中开始阶段两物体一起做加速运动，有 F( m1 m2)a，即 a ，Fm1 m2两物体加速度相同且与时间成正比。当两物体间的摩擦力达到 m 2g 后两者发生相对滑动。对 m2有 F f ma2，在相对滑
12、动之前 f 逐渐增大，相对滑动后 f m 2g 不再变化，a2 ，故其图像斜率增大；而对 m1 ，在发生相对滑动后，有 m 2g m1a1，故 a1F fm2- 11 -为定值。故 A 选项正确。 m2gm1答案：A6如图 7 所示，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块 2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 a1、 a2。重力加速度大小为 g。则有() 图 7A a10， a2 g B a1 g， a2 gC a10， a2 g D a1 g， a2 gm M
13、M m MM解析：木板未抽出时，木块 1 受重力和弹簧弹力两个力并且处于平衡状态，弹簧弹力大小等于木块 1 的重力， FN mg；木块 2 受重力、弹簧向下的压力和木板的支持力作用，由平衡条件可知，木板对木块 2 的支持力等于两木块的总重力。撤去木板瞬间，弹簧形变量不变，故产生的弹力不变，因此木块 1 所受重力和弹簧弹力均不变，故木块 1仍处于平衡状态，即加速度 a10，B、D 项错；而木块 2 不再受木板支持力作用，只受重力和弹簧弹力作用， FN Mg Ma2，解得 a2 g，C 项正确。M mM答案：C7(2011海南高考)如图 8，墙上有两个钉子 a 和 b，它们的连线与水平方向的夹角为
14、 45，两者的高度差为 l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1的重物。在绳子距a 端 得 c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为 m2的钩码，平衡后绳的l2ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比 为() m1m2图 8A. B25C. D.52 2解析：挂上钩码平衡后， bc 绳与竖直方向成 的角度。绳圈受力- 12 -如图所示，cos ，又 cos 。联立以上两式解得： 。故 C 正ll2 l2 2 m2gm1g m1m2 52确。答案：C8如图 9 所示，质量为 m1的物体 A 经跨过定滑轮的轻绳与质量为M 的箱子 B 相连，箱子底板上放一
15、质量为 m2的物体 C。已知 m1Ff。因此滑块静止时弹簧一定处于伸长状态，设弹簧最小形变12量为 l1，根据共点力平衡条件， kl1 Ff mgsin30解得 l1 。mg 2Ff2k(2)将滑块 B 固定到 A 上后，设弹簧伸长量仍为 l1时两滑块的加速度为 a，根据牛顿第二定律2mgsin30 kl12 Ff2 ma解得 a g 。14 Ff2m- 14 -答案：(1) (2) gmg 2Ff2k 14 Ff2m11(12 分)某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角 60，使飞行器恰沿与水平方向成 30角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间 t 后，将动力的方向
