高中物理牛顿运动定律重点易错题.docx
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1、高中物理牛顿运动定律重点易错题1单选题1、如图所示,光滑的小滑轮D(可视为质点)固定,质量均为m的物体A和B用轻弹簧连接,一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接,另一端跨过定滑轮与质量为M的小环C连接。小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,小环C位于R处时,绳与细杆的夹角为,此时物体B与地面刚好无压力。图中SD水平,位置R和Q之间高度差为h,R和Q关于S对称。现让小环从R处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,环到达Q处时获得最大速度。在小环从R处下落到Q处的过程中,下列说法正确的是()A小环C机械能最大的位置在S点下方B弹簧弹力和地面支持力对物体B的冲量和为零C小环C的最大动能为M2ghM+m
2、cos2D小环C到达位置Q时,物体A的加速度大小为Mmcosg-g答案:C解析:A小环C下落过程受重力、杆的支持力和细线的拉力,非重力做功等于机械能的变化量。到位置S前的过程中,非重力做正功,机械能增加。经过S的过程,非重力做负功,机械能减小。因此,小环C的机械能先增加再减小,下落到位置S时,小环C的机械能最大,故A错误;B小环从R处下落到Q处的过程中,物体B始终静止在地面上,动量变化量为零,因此物体B所受合力的冲量为零,即重力、弹簧弹力和地面对物体B的支持力的冲量和为零,则弹簧弹力和地面对物体的支持力的冲量和与重力冲量等大反向,由于此过程重力冲量不为零,故B错误;C环在Q时动能最大。环在R和
3、Q时,弹簧长度相同,弹性势能相同。Q和A通过细线相连,沿着绳子的分速度相等(如图1所示),故vQcos=vA故A与环的动能之比为EkAEkQ=12mvA212MvQ2=mMcos2对小环和A的系统Mgh=EkA+EkQ联立可得小环C的最大动能EkQ=M2ghM+mcos2故C正确;D环在R和Q时,弹簧长度相同,B对地面的压力为零,说明弹簧处于伸长状态且弹力等于物体B的重力mg。环在Q位置,环速度最大,说明受力平衡,受重力、支持力和拉力,根据平衡条件,有Tcos=Mg对A有T-mg-F=ma对B有F=mg联立可得为a=Mmcosg-2g故D错误。故选C。小提示:2、亚里士多德认为物体的运动需要力
4、来维持,伽利略用实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点,关于伽利略理想实验,以下说法正确的是()A完全是理想的,没有事实为基础B是以可靠事实为基础的,经科学抽象深刻反映自然规律C没有事实为基础,只是理想推理D过于理想化,所以没有实际意义答案:B解析:在伽利略研究力与运动的关系时,是在斜面实验的基础上,成功地设计了理想斜面实验,他以实际的实验为依据,抓住了客观事实的主要因素,忽略了次要因素,从而能够更深刻地揭示了自然规律。因此,理想实验是实际实验的延伸,而不是实际的实验,是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断,故ACD错误,B正确。故选B。小提示:要了解伽利略“理想实验”的内容、方法、
5、原理以及物理意义,伽利略实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上,进行理想化推理。(也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端。3、如图所示,光滑的小滑轮D(可视为质点)固定,质量均为m的物体A和B用轻弹簧连接,一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接,另一端跨过定滑轮与质量为M的小环C连接。小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,小环C位于R处时,绳与细杆的夹角为,此时物体B与地面刚好无压力。图中SD水平,位置R和Q之间高度差为h,R和Q关于S对称。现让小环从R处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,环到达Q处时获得最大速度。在小环从R处下落到Q处的过程中,下列说法正确
6、的是()A小环C机械能最大的位置在S点下方B弹簧弹力和地面支持力对物体B的冲量和为零C小环C的最大动能为M2ghM+mcos2D小环C到达位置Q时,物体A的加速度大小为Mmcosg-g答案:C解析:A小环C下落过程受重力、杆的支持力和细线的拉力,非重力做功等于机械能的变化量。到位置S前的过程中,非重力做正功,机械能增加。经过S的过程,非重力做负功,机械能减小。因此,小环C的机械能先增加再减小,下落到位置S时,小环C的机械能最大,故A错误;B小环从R处下落到Q处的过程中,物体B始终静止在地面上,动量变化量为零,因此物体B所受合力的冲量为零,即重力、弹簧弹力和地面对物体B的支持力的冲量和为零,则弹
7、簧弹力和地面对物体的支持力的冲量和与重力冲量等大反向,由于此过程重力冲量不为零,故B错误;C环在Q时动能最大。环在R和Q时,弹簧长度相同,弹性势能相同。Q和A通过细线相连,沿着绳子的分速度相等(如图1所示),故vQcos=vA故A与环的动能之比为EkAEkQ=12mvA212MvQ2=mMcos2对小环和A的系统Mgh=EkA+EkQ联立可得小环C的最大动能EkQ=M2ghM+mcos2故C正确;D环在R和Q时,弹簧长度相同,B对地面的压力为零,说明弹簧处于伸长状态且弹力等于物体B的重力mg。环在Q位置,环速度最大,说明受力平衡,受重力、支持力和拉力,根据平衡条件,有Tcos=Mg对A有T-m
8、g-F=ma对B有F=mg联立可得为a=Mmcosg-2g故D错误。故选C。小提示:4、亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,伽利略用实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点,关于伽利略理想实验,以下说法正确的是()A完全是理想的,没有事实为基础B是以可靠事实为基础的,经科学抽象深刻反映自然规律C没有事实为基础,只是理想推理D过于理想化,所以没有实际意义答案:B解析:在伽利略研究力与运动的关系时,是在斜面实验的基础上,成功地设计了理想斜面实验,他以实际的实验为依据,抓住了客观事实的主要因素,忽略了次要因素,从而能够更深刻地揭示了自然规律。因此,理想实验是实际实验的延伸,而不是实际的实验,是
9、建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断,故ACD错误,B正确。故选B。小提示:要了解伽利略“理想实验”的内容、方法、原理以及物理意义,伽利略实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上,进行理想化推理。(也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端。5、如图甲所示,用体重计研究运动与力的关系,测量者先静止站在体重计上,然后完成下蹲动作。该过程中体重计示数的变化情况如图乙所示。则()A测量者经历了加速、减速、再加速、再减速四个阶段B测量者在t1t2时间内表现为失重C测量者在t3时刻速度最小D测量者在t4时刻加速度最小答案:B解析:A根据图像可知,体重计示数与受支持力大小相
10、等,由图乙可知,支持力先小于重力,后大于重力,故先失重后超重,即经历先加速下降后减速下降,故A错误;B由图乙可知,测量者在t1t2时间内表现为失重,因为支持力小于重力,合力向下,加速度向下,故B正确;C由图乙可知,测量者在t3时刻之前,合力一直向下,向下加速,t3时刻速度最大,故C错误;D由图乙可知,测量者在t4时刻合力最大,根据牛顿第二定律可知,加速度最大,故D错误。故选B。6、如图所示,我校女篮球队员正在进行原地纵跳摸高训练,以提高自已的弹跳力。运动员先由静止下蹲一段位移,经过充分调整后,发力跳起摸到了一定的高度。某运动员原地静止站立(不起跳)摸高为1.90m,纵跳摸高中,该运动员先下蹲,
11、重心下降0.4m,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.45m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动,忽略空气阻力影响,已知该运动员的质量m=60kg,g取10m/s2。则下列说法中正确的是()A运动员起跳后到上升到最高点一直处于超重状态B起跳过程中运动员对地面的压力为1425NC运动员起跳时地面弹力做功不为零D运动员起跳时地面弹力的冲量为零答案:B解析:A运动员起跳后到上升到最高点,先加速后减速,所以是先超重后失重,故A错误;B运动员离开地面后做竖直上抛运动,根据v=2gh1=210(2.45-1.90)m/s=11m/s在起跳过程中,根据速度位移公式可知v2=2ah解得a=v22h=1120.
12、4m/s2=13.75m/s2对运动员,根据牛顿第二定律可知F-mg=ma解得F=1425N故B正确;CD运动员起跳时地面弹力没有位移,所以做功为零,有作用时间,冲量不为零,故CD错误。故选B。7、如图,一倾角为 = 37的足够长的斜面固定在水平地面上。当t = 0时,滑块以初速度v0= 10m/s沿斜面向上运动,已知滑块与斜面间的动摩擦因数为 = 0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37 = 0.6,cos37 = 0.8,下列说法正确的是()A滑块上滑的距离小于5mBt = 1s时,滑块速度减为零,然后静止在斜面上Ct = 2s时,滑块恰好又回到出发点Dt = 3s时,滑块的速度大小
13、为4m/s答案:D解析:A以沿斜面向下为正方向,上滑过程,由牛顿第二定律得mgsin + mgcos = ma1代入数据解得a1=10m/s2滑块向上的最大位移x = v022a1=100210 = 5mA错误;B由于mgsin mgcos可知,滑块不可能静止在斜面上,B错误;C下滑过程,由牛顿第二定律得mgsinmgcos = ma2代入数据解得a2=2m/s2滑块向上运动到最高点的时间t1=0-(-v0)a1=1010=1s向下的运动x=12a2t22所以t2=5s滑块恰好又回到出发点的总时间t=t1+t2=(1+5)sC错误;D选取向下为正方向,t = 3s时,滑块的速度为v3 = v0
14、 + a1t1 + a2t2 = 10 + 10 1 + 2 2 m/s = 4m/sD正确。故选D。8、如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放a、b,它们由静止开始运动。在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是()Aa的质量比b的大B在t时刻,a的动能比b的大C在t时刻,a和b的电势能相等D在t时刻,a和b的动量相同答案:B解析:A经时间t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,则xaxb
15、,根据运动学规律x12at2得aaab又由牛顿第二定律aFm知,maxb,所以WaWb,所以a的动能比b的动能大,B项正确;C在t时刻,a、b处在同一等势面上,根据电势能决定式Epq可知a、b的电势能绝对值相等,符号相反,C项错误;D根据动量定理Ftpp0则经过时间t,a、b的动量大小相等,方向相反,故D项错误。故选B。多选题9、受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v-t图线如图所示,则()A在t1时刻,外力F为零B在0t1内,外力F大小不断减小C在t1t2内,外力F大小可能不断减小D在t1t2内,外力F大小可能先减小后增大答案:BCD解析:Av-t图线的斜率表示加速度,在t1
16、时刻图线斜率为零,即加速度为零,说明外力F等于摩擦力,外力F不为零,A错误;B在0t1时间内,斜率逐渐减小,加速度减小,根据牛顿第二定律得F-mg=ma说明外力F大小不断减小,但仍然大于摩擦力,B正确;CD在t1t2时间内,加速度方向与运动方向相反且加速度逐渐增大,说明向后的合力一直增大,外力F可能小于摩擦力(方向不变),且一直减小,也可能减小到零后反向增大,CD正确。故选BCD。10、如图所示,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
17、确的是()Af0Bf0CFN0DFN0答案:BC解析:CD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=FB受地面的摩擦力为23F,C受地面的摩擦力为13F;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=23F2m=F3maC=13Fm=F3mB、C以相同的加速度向右做匀减速运动,B、C间作用力FN=0D错误,C正确;AB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=F3A错误,B正确。故选BC。11、图甲所示,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的
18、A处滑上传送带。若从小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()At2时刻,小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向一直向右D0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用答案:BC解析:A相对地面而言,小物块在0t1小时间内,向左做匀减速运动,t1之后反向向右向右运动,故小物块在t1时刻离A处距离最大,A错误;B小物块在0t1小时间内,向左做匀减速运动,相对传送带也是向左运动;t1t2时间内,反向向右做匀加速运动,但速度小于传送带向右速度,仍是相对传送带向左
19、运动,t2时刻两者同速,在t2t3时间内,小物块相对于传送带静止一起向右匀速运动,所以t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值,B正确;C由B中分析可知,0t2时间内,小物块相对传送带一直向左运动,所以受到的摩擦力方向一直向右,C正确;D在0t2时间内,小物块相对传送带一直向左运动,故小物块一直受向右的滑动摩擦力,在t2t3时间内,小物块相对于传送带静止;小物块不受摩擦力作用,故D错误。故选BC。12、如图所示,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
20、相对滑动,下列判断正确的是()Af0Bf0CFN0DFN0答案:BC解析:CD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=FB受地面的摩擦力为23F,C受地面的摩擦力为13F;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=23F2m=F3maC=13Fm=F3mB、C以相同的加速度向右做匀减速运动,B、C间作用力FN=0D错误,C正确;AB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=F3A错误,B正确。故选BC。13、受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v-t图线如图所示,则()A在t1
21、时刻,外力F为零B在0t1内,外力F大小不断减小C在t1t2内,外力F大小可能不断减小D在t1t2内,外力F大小可能先减小后增大答案:BCD解析:Av-t图线的斜率表示加速度,在t1时刻图线斜率为零,即加速度为零,说明外力F等于摩擦力,外力F不为零,A错误;B在0t1时间内,斜率逐渐减小,加速度减小,根据牛顿第二定律得F-mg=ma说明外力F大小不断减小,但仍然大于摩擦力,B正确;CD在t1t2时间内,加速度方向与运动方向相反且加速度逐渐增大,说明向后的合力一直增大,外力F可能小于摩擦力(方向不变),且一直减小,也可能减小到零后反向增大,CD正确。故选BCD。14、如图,质量为0.5kg的物块
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