专题三 牛顿运动定律的理解和应用
『经典特训题组』
1. 如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
答案 A
解析 物块B向右做匀减速直线运动,设其加速度大小为a,则由牛顿第二定律得B受到A给的静摩擦力方向向左,大小为f=mBa,保持不变,A正确。
2. 如图,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.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=g
C.a1=0,a2=g D.a1=g,a2=g
答案 C
解析 在抽出木板的瞬时,弹簧对木块1的支持力和对木块2的压力并未改变。木块1受重力和支持力,mg=F,a1=0;木块2受重力和压力,根据牛顿第二定律a2==g,故C正确。
3.(多选)两实心小球甲和乙由同一种材质制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则( )
A.甲球用的时间比乙球长
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
答案 BD
解析 球的质量m=ρ·πr3,阻力f=kr,由牛顿第二定律a==g-=g-,ρ甲=ρ乙,m甲>m乙,所以r甲>r乙,可得a甲>a乙,由h=at2知甲球用的时间较短,A、C错误;由v=得v甲>v乙,故B正确;因f甲>f乙,由Wf=fh知甲球克服阻力做功较大,D正确。
4.如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块,木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的aF图,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,则下列选项错误的是( )
A.滑块的质量m=4 kg
B.木板的质量M=2 kg
C.当F=8 N时滑块加速度为2 m/s2
D.滑块与木板间动摩擦因数为0.1
答案 C