文档内容
专题 04 牛顿运动定律
1. (2020·江苏卷)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资
的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢
的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(
)
A. F B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2
节对第3节车厢根据牛顿第二定律有 ，设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为
F，则根据牛顿第二定律有 ，联立解得 。故选C。
1
2. (2020·山东卷)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受
支持力的大小用F 表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
N
A. 0~t 时间内，v增大，F >mg B. t~t 时间内，v减小，F mg
2 3 N 2 3 N
【答案】D
【解析】A．由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0~t 时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重
1
状态，则F mg，选项C错误，D正确；故选D。
2 3 N3．(2020·北京高三三模)如图所示，某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演．若盘的质量为m，手指
与盘之间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不
考虑盘的自转．则下列说法正确的是( )
A．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力大于mg
B．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力
C．若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的作用力大小为
D．若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过
【答案】D
【解析】A．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘子受力平衡，手指对盘子的作用力与盘子的重力
等大反向，则手指对盘的作用力等于mg，选项A错误；
B．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则水平方向盘子不受力，即盘不受静摩擦力，选项B错误；
C．若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的作用力大小为ma，不一定等于 mg，选项C
错误；
D．若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘子水平方向的最大静摩擦力为 mg，竖直方向对盘子的支
持力为mg，则手对盘的作用力大小的最大值
即手对盘的作用力大小不可超过 mg，选项D正确。
故选D。
4．(2020·浙江省高三月考)如图所示，涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的是( )
A．库仑利用图甲实验精确测出了元电荷 e 的值
B．法拉第利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场C．伽利略根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
D．牛顿利用图丁实验，总结出：自由落体运动是匀变速直线运动
【答案】C
【解析】A．库仑利用图甲实验精确测出了静电常数，发现了库仑定律，没有测出元电荷 e 的值，选项A
错误；
B．奥斯特利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场，选项B错误；
C．伽利略根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，选项C正确；
D．伽利略利用图丁实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动，选项D错误。
故选C。
5．(2020·四川省绵阳实验高级中学高三模拟)如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，
质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力。取 。某时刻将细线剪断，则细
线剪断瞬间( )
A．B对A的压力大小为12N B．弹簧弹力大小为20N
C．B的加速度大小为 D．A的加速度为零
【答案】A
【解析】AC．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力 ，剪断细线的瞬间，对整体分
析，整体加速度 ，隔离对B分析 ，解得
，根据牛顿第三定律可知B对A的压力为 ， C错误A正确；
B．细线剪断瞬间弹簧还没有来得及恢复形变，弹力大小不变，即为 ，B错误；D．细线剪断瞬间，整体的加速度相同，均为 ，D错误。故选A。
6．(2020·内蒙古自治区集宁一中高二月考)一质量为m=2.0 kg的木箱静止在粗糙的水平地面上,木箱与地面
间的动摩擦因数μ=0.2,现对木箱施加一沿水平方向的大小随时间变化的拉力F,使木箱由静止开始运动,测得
0～2s内其加速度a随时间t变化的关系图象如图所示。已知重力加速度g=10 m/s2,下列关于木箱所受拉力
F的大小和运动速度v随时间t变化的图象正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】由a-t图像可知，a=4-2t(m/s2)，由牛顿第二定律可知：F=ma+μmg=2(4-2t)+0.2×20=-4t+12(N)，可
知图像A正确，B错误；由v=at可知，a-t图像的“面积”等于速度的变化，则
，当t=2s时v=4m/s；则选项CD错误；故选A。
7．(2020·湖北省华中师大一附中高三模拟)我国新一代载人飞船返回实验舱已于2020年5月8日顺利返回
地面，返回舱质量约为5.4×103kg。某一次进行返回地面的测试时，返回舱在某处弹射出三朵主伞构成伞群，
通过伞群减速，安全返回地面，可将这一运动视为竖直方向的匀减速直线运动，加速度大小为1.0m/s2，三
根主伞的伞绳a、b、c均与竖直方向成 角，已知sin =0.44，cos =0.90，g取10m/s2，则返回舱在下落过程中主伞伞绳a上的拉力大小约为( )
A．2.80×103N B．1.72×104N
C．2.20×104N D．6.84×104N
【答案】C
【解析】返回舱向下做匀减速运动，加速度向上，根据牛顿第二定律可得 ，解得
T=2.20×104N，故选C。
8．(2020·江苏省高三模拟)如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩
擦因数μ=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数
1
μ=0.4，设木板足够长，若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，已知最大静摩擦力与
2
滑动摩擦力相等，取g=10m/s2，则下面四个图中能正确反映铁块受到木板的摩擦力大小f随力F大小变化
的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C【解析】铁块与木板之间摩擦力的最大值为 ，木板与地面间的摩擦力的最大值为
，当 时，木板和铁块相对地面静止 ，当 ，并且木板和
铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对整体有
，对铁块有 ，可得 ，从此关系式可以看出，当
时，M、m相对静止，则对整体有 ，对铁块 ，即
，当拉力大于6N时，滑块受到的摩擦力为滑动摩擦力大小为4N，故得出的图象应为C。故
ABD错误，C正确。故选C。
9．(2020·威远中学校高三模拟)一个光滑斜面固定在水平地面上，弹簧的一端与斜面上的挡板链接，用手
托住小球与弹簧的另一端紧贴，弹簧处于原长。现在把球向上挤压x，然后释放，以下描述小球在斜面上
整个运动情况正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】把球向上挤压x后释放，开始一段时间，小球受重力和沿斜面逐渐减小的弹簧弹力作用，因此小
球的加速度逐渐减小，对应速度时间图像中图线的斜率逐渐减小，速度逐渐增大；小球离开弹簧后仅受重力作用，加速度不变，速度时间图像中图线斜率不变，继续沿斜面向下加速运动。选项C正确，ABD错误。
故选C。
10．(2020·四川省泸县第四中学高二月考)如图所示，某时刻将质量为10kg的货物轻放在匀速运动的水平传
送带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物最后停在传送带上。货物与传
送带间的动摩擦因数为0.5，货物在传送带上留下的划痕长为0.1m，重力加速度取10m/s2。则货物( )
A．总位移为0.2m
B．运动的总时间为0.2s
C．与传送带由摩擦而产生的热量为5J
D．获得的最大动能为5J
【答案】ACD
【解析】令传送带的速度为v，根据题意可知，货物在传送带上先加速后做减速运动，加速运动阶段，其
加速度大小为 ，当货物加速到和传送带速度相等时，所用时间为 ，货物
发生的位移为 ，传送带发生的位移为 ，减速运动过程中货物的加速度大小为
a′=a=5m/s2，当货物速度减为零，所用的时间为 ，货物发生的位移为 ，根据题意
可知，货物在传送带上留下的划痕长为 ，所以传送带的速度为v=1m/s，货物发
生的总位移为x=x+x=0.2m，运动的总时间为t=t+t=0.4s，与传送带由摩擦而产生的热量Q=μmg(x-
1 3 1 2 2
x+x)=10J，货物获得的最大动能为E＝ mv2＝5J，故B错误，ACD正确。故选ACD。
1 3 k
11．(2020·甘肃省兰州一中高三二模)用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连)，如图所示．将细绳剪断后( )．
A．小球立即获得 的加速度
B．小球落地的速度大于
C．小球落地的时间等于
D．小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动
【答案】BC
【解析】A．初态小球平衡，剪断绳后，小球合外力与绳中拉力等大反向： ，所以加
速度： ，A错误．
B．设初态弹簧的弹性势能为 ，根据机械能守恒得： ，速度大于 ，B正确．
C．小球被水平弹出后，只受重力做平抛运动，竖直方向： ，运动时间 ，C正确．
D．小球在细绳剪断瞬间，仍受弹簧弹力，所以不是平抛运动，D错误．
12．(2020·河北省高二月考)图甲中，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。当木板受到随时间t均匀变化的水平拉力F作用时，其加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示。取
g=10m/s2，则( )A．滑块的质量m=2kg
B．0〜6s内，滑块做匀加速直线运动
C．当F=8N时，滑块的加速度大小为1m/s2
D．滑块与木板间的动摩擦因数为0.1
【答案】CD
【解析】A．当F等于6N时，加速度为a=1m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有F=(M+m)a，代入数据
解得M+m=6kg，当F大于6N时，根据牛顿第二定律得 ，
知图线的斜率 ，解得M=2kg，m=4kg，故A错误；
B．0〜6s内，滑块与木板相对静止，随木板做加速度增加的加速运动，故B错误；
CD．根据F等于6N时，二者刚好滑动，此时m的加速度为1m/s2，以后拉力增大，滑块的加速度不变，
所以当F=8N时，滑块的加速度为1m/s2；根据牛顿第二定律可得a=μg，
解得动摩擦因数为μ=0.1，故CD正确。故选CD。
