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1、第三章 牛顿运动定律1. “神舟十三号”在“长征二号”运载火箭的推动下顺利进入太空，如图所示为“长征二号”运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法，正确的是（）A. 火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力B. 保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动C. 火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于火箭对热气流的作用力D. 燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭升空【答案】C【解析】【详解】A.火箭加速上升时，航天员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，A错误；B. 保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落时，因为惯性，有向上的速度，所以做竖直上 抛运动， B 错误；C. 火箭喷出的热气流
2、对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力与反作用 的关系，大小相等， C 正确；D. 火箭受到重力、空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，燃料燃烧向下喷气， 喷出的气体的反作用力推动火箭升空，不是外界空气的作用力，D错误。故选Co2. 如图甲所示，水平地面上静止一质量为1kg足够长的长木板A,木板中央的正 上方有一可看作质点的物块B。现在物块上施加一个从零开始均匀增加的水平向右 的外力F,物块B受到的摩擦力耳随外力F的大小变化图像如图乙所示，设木板 与地面间的动摩擦因数为“1，物块与木板间的动摩擦因数为“2，最大静摩擦力均 与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g=10m/s2，则下列选项
3、正确的是 （）B. “2 = 0.1C. 物块B的质量为2kgD. 若外力F作用在A上，当F=12N时A、B 一定发生相对滑动【答案】D【解析】【详解】ABC.由图知，当件二2N时，AB 一起开始滑动，则F = F =卩(m + m ) g1 f1 1 A B由图知，物块B受到的滑动摩擦力大小为F二4N，有f2拉力在2N到丁 6N之间时，AB 一起运动，加速度相同，则有F - F F - F2f 2 2flm m + mB A B联立解得m - 1kgB卩 1- 0.1卩-0.42故 ABC 错误；D.若外力F作用在A上，当F=12N时，若AB不相对滑动，则加速度均为a - 5m/s2m +
4、mAB而 B 的最大加速度为卩 mg .a =b = 4m/s2mmB故假设不成立，A、B 一定发生相对滑动，故D正确。故选 D。3. 如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率勺顺时针运行。一小木块以初速度儿从传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动全过程中，关于木块的速度v【解析】【详解】A.当VVv0，且木块重力沿传送带向下的分力大于木块与传送带间的滑 动摩擦力时，木块滑上传送带后先相对传送带向下滑动，所受滑动摩擦力沿传送带 向上，而合外力沿传送带向下，木块做匀减速运动，速度减为零后，继续相对传送 带向下滑动，所以合外力不变，加速度不变，表现为v-t图像斜率不变，木块速度 开始反向增大，根
5、据对称性可知木块返回传送带下端时速度为一V，故A可能；B. 当儿v0，且木块重力沿传送带向下的分力大于木块与传送带间的最大摩擦力 时，木块滑上传送带后先相对传送带向上滑动，所受滑动摩擦力沿传送带向下，合 外力沿传送带向下，木块做匀减速运动（设加速度大小为a1），当木块速度减小至 v0时，将开始相对传送带向下滑动，所受滑动摩擦力变为沿斜面向上，所以木块所 受合外力减小，加速度减小，表现为vt图像斜率变小，木块沿传送带向上做匀减 速运动（设加速度大小为a2），速度减为零之后开始沿传送带向下做匀加速运动（由于合外力不变，所以加速度大小仍为a2，表现为v t图像斜率不变），根据运动 学规律可知木块速度
6、从V减至v0的过程位移大小为v 2 v 2X =-101 2 a1木块速度从V0减至0的过程位移大小为v2X 二 0-2 2 a2假设木块返回至传送带下端时的速度为一V，则木块速度从0增大至一V的过程位 移大小为v2X 二 13 2 a2由于a a，所以有12v2 v2 v2v210 +4 12a2a2a1 2 2即X + X X1 2 3而木块整个过程的位移应为零（X + X应等于X ），上式显然不满足，故C不可1 2 3能；D. 当5岭，且木块重力沿传送带向下的分力不大于木块与传送带间的最大摩擦 力时，木块滑上传送带后先相对传送带向上滑动，所受滑动摩擦力沿传送带向下， 合外力沿传送带向下，
7、木块做匀减速运动，当木块速度减小至v0时，将随传送带 一起以v0运动，故D可能。本题选不可能的，故选 C。4. 如图所示，质量为m的两个相同物块A、B叠放在轻弹簧上，并处于静止状 态，轻弹簧下端固定在地面上，重力加速度为g。现对物块A施加竖直向上的力 F,则下列说法正确的是（）A. 若F = l8mg且为恒力，则力F作用的瞬间，A、B间的弹力大小为0.2mgB. 若F = 1.8mg且为恒力，则A、B分离的瞬间，弹簧的弹力大小为1.9mgC. 若在F作用下，物体A以0.5g匀加速向上运动，则A、B分离时，弹簧处于原 长状态D. 若在F作用下，物体A以0.5g匀加速向上运动，则A、B分离前，两者
8、组成的 系统合外力大小始终不变【答案】D【解析】【详解】AB.开始时，弹簧弹力与A、B整体的重力平衡，力F作用的瞬间，A、B整体所受合外力即为F，根据牛顿第二定律可得A、B整体加速度大小为Fa 二二 0.9 gAB 2m设此时A、B间的弹力大小为FN，对A同理可得F + F 一 mg = maNABaABT - mgm二 0.8g解得F = 0.1mgN在 A、 B 刚分离的瞬间，定律可得两者加速度相同，且之间的弹力为零，对A根据牛顿第二F - mg 0.8a = 0.8gABm设此时弹簧的弹力大小为片，对B同理可得解得T = 1.8mg1故 AB 错误；CD.若在尸作用下，物体A以0.5g匀
9、加速向上运动，则A、B分离前，二者加速度均为0.5g，两者组成的系统所受合外力大小为F = 0.5g - 2m = mg合在A、B分离时，两者之间弹力为零，设此时弹簧的弹力大小为场，对B根据牛顿 第二定律有T - mg = 0.5 mg2解得T = 1.5mg2所以此时弹簧处于压缩状态，故C错误，D正确。 故选 D。5. 如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力 将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示 实验，若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为“， 重力加速度为g。若本实验中，mi = 100G，m2 =
10、 5G， R = 0.2，香皂盒与纸板左端的距离d = 0.1m，若香皂盒移动的距离超过l = 0.002m，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10m/s2；为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是（ ）【答案】D解析】详解】香皂盒与纸板发生相对滑动时，根据牛顿第二定律可得解得a = 2m/s 21对纸板，根据牛顿第二定律可得F _pmg _p(m + m ) g = m a1 1 2 2 2为确保实验成功，即香皂盒移动的距离不超过/= 0.002m，纸板抽出时香皂盒运动 的最大距离为纸板运动距离为d + x = a 121 2 21纸板抽出后香皂盒运动的距离为l = x +
11、 x12由题意知a = a13at = at113 2代入数据联立求得F = 1.42N故选 D。6. 某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的v-t关系图像如图所示，则下列分析正确的是（）A. 045s内重物上升的高度为45mB. 10s40s内钢丝绳最容易断裂C. 0 40s内重物一直处于超重状态D. 010s内重物的平均速度等于40s - 45s内的平均速度【答案】D【解析】【详解】A.由面积法可知其上升的高度为(30 + 45) x12m = 37.5m故 A 错误；B. 10 s40s内重物匀速上升，钢绳对重物的拉力等于重物的重力；010s内物体 加速上升，拉力
12、大于重力，所以010s内钢丝绳更容易断裂，故B错误；C. 010s内重物向上加速，钢绳对重物的拉力大于重物的重力，重物处于超重状态；10 s40s内重物匀速上升，D. 010s内的平均速度等于钢绳对重物的拉力等于重物的重力，故C错误;v = m/s1 240 s45s内的平均速度v = m/s2 2可知010s内重物的平均速度等于40s - 45s内的平均速度，故D正确。故选 D。7. 体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下C. 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力D. 在下降过程中单
13、杠对人的作用力始终小于人的重力【答案】B【解析】【详解】AB.人在悬垂时处于静止状态，由力的平衡条件可知，手掌受到单杠在 竖直方向的弹力不变，A错误，B正确；C. 人在上升运动中，由于身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于超重状 态，后处于失重状态，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，C错 误；D. 同理，人在下降运动中，身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于失重状 态，后处于超重状态，单杠对人的作用力先小于人的重力，后大于人的重力，D错 误。故选B。8. 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块 B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在
14、一根两端固定、粗糙 的水平直杆上，整个系统处于静止状态，重力加速度为8。则（ ）B. 若斜面体上表面粗糙，水平面对斜面体C的摩擦力方向可能向右C. 若斜面体上表面光滑，水平面对斜面体C的摩擦力大小为mg sin0 cos0D. 若斜面体上表面光滑，则细线被剪断的前后，水平面对斜面体C的摩擦力方向会反向【答案】C【解析】【详解】A.若斜面体上表面粗糙，木块B可能受到重力，斜面体C对它的弹力和 摩擦力共三个力作用下处于平衡，可能不受绳子拉力作用，故A错误；B. 若斜面体上表面粗糙，绳子对木块无拉力时，则水平面对斜面体无摩擦力；若 斜面体上表面粗糙，绳子对木块有拉力时，对B、C整体分析知，水平面对C的摩 擦力与细线拉力在水平方向上的分力平衡，所以水平面对斜面体C的摩擦力方向 向左，故 B 错误；C. 若斜面体上表面光滑，设细线的弹力为F，对斜面上的物块由共点力平衡条件 有F - mg sin 0 = 0对B、C整体受力分析可得，水平方向满足F cos 0 = f地
