高三物理第一轮复习单元检测试题18【VIP专享】

牛顿运动定律的综合应用

1．(2010·齐河月考)电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹

簧上方有一质量为m 的物体．当电梯静止时弹簧被压缩了

x ；当电梯运动时弹簧又被压缩了x .试判断电梯运动的可能

情况是

( )

A ．以大小为2g 的加速度加速上升

B ．以大小为2g 的加速度减速上升

C ．以大小为g 的加速度加速下降

D ．以大小为g 的加速度减速下降

解析：由kx ＝mg 和2kx －mg ＝ma 可得a ＝g .方向竖直向上，

所以此电梯可能以大小为g 的加速度向上加速，也可能以大

小为g 的加速度减速下降，故D 正确．

答案：D

2．如图1所示，被水平拉伸的轻弹簧右端拴在

小车壁上，左端拴

一质量为10 kg 的物块M .小车静止不动，弹簧对物块的弹力

大

小为5

N 时，物块处于静止状态．当小车以加速度a ＝1

m/s 2

沿水平地面向右加速运动时

( )

图1

A ．物块M 相对小车仍静止

B ．物块M 受到的摩擦力大小不变

C ．物体M 受到的摩擦力将减小

D ．物块M 受到的弹簧的拉力将增大

解析：由初始条件知最大静摩擦力F f max ≥5 N ，当小车向右

加速运动时，取向右为正方向，假设物块仍相对小车静止，由牛顿第二定律得5＋F f ′＝10×1，F f ′＝5 N ，因F f ＝－5 N ，则A 、B 正确．

答案：AB

3．(2009·安徽高考)为了节省能量，某商场安

装了智能化的电动

扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有

人站上扶梯时，它

会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图2所示．那么下列说法中正确的是( )

图2

A ．顾客始终受到三个力的作用

B ．顾客始终处于超重状态

C ．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下

D ．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦

力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力

指向左下方；当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支

持力作用，所以仅C 项正确．答案：C

4．(2010·盐城调研)如图3甲所示，在倾角为30°的足够长的光

滑斜面上，有一质量为m 的物体，受到沿斜面方向的力F

作用，力F 按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F 与mg 的

比值，力沿斜面向上为正)．则物体运动的速度v 随时间t 变

化的规律是图4中的(物体的初速度为零，重力加速度取10 m/s 2)

(

)

图

3

图4解析：在0～1 s 内，物体的加速度为a 1＝，解

F －mg sin30°

m 得a 1＝5 m/s 2，A 项错误；在1～2 s 内，物体的加速度为

a 2＝－＝－5 m/s 2，B 项错误；在2～3 s 内，a 3＝

mg sin30°

m ＝－15 m/s 2，D 项错误，只有C 项正确．－F －mg sin30°

m 答案：C

5．(2010·双流模拟)如图5所示，小车的质量为M ，人的质量为

m ，人用恒力F 拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光

滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是

(

)

图5

A. F ，方向向左

B. F ，方向向

M

m ＋M m

m ＋M 右

C. F ，方向向左

D. F ，方向向

m －M

m ＋M M －m

m ＋M 右

解析：设车对人的摩擦力F f 方向水平向右，对小车和人组成

的系统应用牛顿第二定律有：2F ＝(M ＋m )a ，对人应用牛顿

第二定律得F －F f ＝ma ，可解得：F f ＝ F ．当M ＞m 时，

M －m

M ＋m 人受到向右的静摩擦力，大小为 F ，当M ＜m 时，人

M －m

M ＋m 受到向左的静摩擦力，大小为

F ，故A 、B 错误，

m －M

m ＋M C 、D 正确．

答案：CD

6．(2010·辽宁五校联考)一根质量分布均匀的长绳AB ，在水平

外力F 的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图6甲所

示．绳内距A 端s 处的张力F T 与s 的关系如图乙所示，由图可知

( )

图6

A．水平外力F＝6 N B．绳子的质量m＝3 kg

C．绳子的长度l＝2 m D．绳子的加速度a＝2 m/s2

解析：取s＝0，对A端进行受力分析，F－F T＝ma，又A端

质量趋近于零，则F＝F T＝6 N，A正确；由于不知绳子的

加速度，其质量也无法得知，B、D均错误；由图易知C正

确．

答案：AC

7．(2010·泰州模拟)如图7甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所

示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静

止．则(

)

图7

A．两物体做匀变速直线运动

B．两物体沿直线做往复运动

C．B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同

D ．t ＝2 s 到t ＝3 s 这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小

解析：由于两物体在F 作用下由静止开始运动，且始终相对

静止，则有F ＝(m A ＋m B )a ，对B 有F f ＝m B a ，由F －t 图象

可知，F 随时间变化，则a 随时间变化，A 项错，C 项正确；A 、B 先沿正方向做加速度增大的变加速运动，再做加速度逐渐减小的变加速运动，然后做加速度增大的变减速运动，再做加速度逐渐减小的变减速运动至速度为0，整个过程中运动方向不变，B 项错；2 s ～3 s 的时间内，F 逐渐增大，a 增大，F f 增大，D 项错．答案：C

8．如图8所示，光滑水平面上放置质量分别为

m 、2m 的A 、B 两个物

体，A 、B 间的最大静摩擦力为μmg ，现用水平拉力F 拉

B ，使A 、

B 以同一加速度运动，则拉力F 的最大值为

( )

图8

A ．μmg

B ．2μmg

C ．3μmg

D ．4μmg

解析：当A 、B 之间恰好不发生相对滑动时力F 最大，此时，

对于A 物体所受的合外力为μmg

由牛顿第二定律知a A ＝＝μg

μmg

m

对于A 、B 整体，加速度a ＝a A ＝μg

由牛顿第二定律得F ＝3ma ＝3μmg .C 项正确．

答案：C

9．(2010·南通调研)如图9所示，质量为M 的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m 的人，若要平板车静

止在斜面上，车上的人必须

( )

A ．匀速向下奔跑 图9

B ．以加速度a ＝g sin α向下加速奔跑M

m C ．以加速度a ＝(1＋)g sin α向下加速奔跑M

m D ．以加速度a ＝(1＋)g sin α向上加速奔跑M

m 解析：以车为研究对象，在平行于斜面方向和

垂直于斜面方向建立

坐标系，如图所示．因为车静止不动，即两个方向上合力都

为零，

x 方向：F f －Mg sin α＝0，所以摩擦力(人对车)沿斜面向上，

大小等