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河北省石家庄市复兴中学高三物理必修一强化训练题 牛顿第二定律的理解及简单传送带、连接体问物理试卷
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
55 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共10题，共50分）
1、 如图所示其小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动．由此可判定( )
A. 小球向前运动，再返回停止 B. 小球向前运动再返回不会停止 C. 小球始终向前运动 D. 小球向前运动一段时间后停止 2、 我国国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中( )
A. 屋顶对他的支持力不变 B. 屋顶对他的支持力变小 C. 屋顶对他的摩擦力变大 D. 屋顶对他的摩擦力变小 3、 -个静止的质点，在0—4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在
A. 第2s末速度改变方向 B. 第2s末位移改变方向 C. 第4s末回到原出发点 D. 第4s末运动速度为零 4、 质量为m的物体放在A地的水平面上，用竖直向上的力F拉物体，物体的加速度a与拉力F的关系如图中直线①所示，用质量为m′的另一物体在B地做类似实验，测得a－F关系如图中直线②所示，设两地的重力加速度分别为g和g′，则( )
A. m′>m，g′＝g B. m′<m，g′＝g C. m′＝m，g′>g D. m′＝m，g′>g 5、 如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是( )
A. C. 6、 A、B两物体叠放在一起，放在光滑水平面上，如图甲所示，它们从静止开始受到一个变力F的作用，该力与时间关系如图乙所示，A、B始终相对静止．则( )
A. 在t0时刻A、B两物体间静摩擦力最大 B. 在t0时刻A、B两物体的速度最大 C. 在2t0时刻A、B两物体的速度最大 D. 在2t0时刻A、B两物体的位移最大 7、 如图所示，两个质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()
A. 弹簧秤的示数是25 N B. 弹簧秤的示数是50 N C. 在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2 D. 在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2 8、 如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的示数为（ ）
A．mg B． 9、 如图所示，在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平力FA＝(9－2t) N (t的单位是s)．从t＝0开始计时，则( )
A. A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的 B. t＞4 s后，B物体做匀加速直线运动 C. t＝4.5 s时，A物体的速度为零 D. t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反 10、 两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v﹣t图象如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为（ ）
A.
二、解答题（共1题，共5分）
11、 如图所示，传送带与水平面间的倾为θ＝37°，传送带以10 m/s的速率运行，在传送带上端A处无初速度地放上质量为0.5 kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16 m，则物体从A运动到B的时间为多少？(取g＝10 m/s2)
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河北省石家庄市复兴中学高三物理必修一强化训练题 牛顿第二定律的理解及简单传送带、连接体问物理试卷
1、
如图所示其小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动．由此可判定( )
A. 小球向前运动，再返回停止 B. 小球向前运动再返回不会停止
C. 小球始终向前运动 D. 小球向前运动一段时间后停止
C
由图可得，物体在奇数秒内，合力恒定不变，物体从静止开始做匀加速直线运动，偶数秒内合力反向，物体的加速度反向，物体仍沿原方向运动，做匀减速直线运动，偶数秒末物体的速度为零；此后物体做周期性的运动，周而复始，做单向直线运动，故C正确，ABD错误。
2、
我国国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中( )
A. 屋顶对他的支持力不变
B. 屋顶对他的支持力变小
C. 屋顶对他的摩擦力变大
D. 屋顶对他的摩擦力变小
D
由于警卫人员在半球形屋顶上向上缓慢爬行，他爬行到的任一位置时都看作处于平衡状态．在图所示位置，
对该警卫人员进行受力分析，其受力图如右图所示．将重力沿半径方向和球的切线方向分解后列出沿半径方向和球的切线方向的平衡方程：
，他在向上爬的过程中，
变小，
变大，屋顶对他的支持力变大；
变小，屋顶对他的摩擦力变小，故D正确，ABC错误。
3、
-个静止的质点，在0—4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在
A. 第2s末速度改变方向 B. 第2s末位移改变方向
C. 第4s末回到原出发点 D. 第4s末运动速度为零
D
试题分析：0～2s内，加速度方向不变，物体一直做加速运动，2～4s内，加速度方向与速度方向相反，物体沿原方向做减速运动，在第2s末速度方向和位移方向未变．因为0～2s内和2～4s内加速度大小和方向是对称的，则4s末速度为零，在整个运动过程的速度方向不变，一直向前运动．故D正确，ABC错误．故选D．
4、
质量为m的物体放在A地的水平面上，用竖直向上的力F拉物体，物体的加速度a与拉力F的关系如图中直线①所示，用质量为m′的另一物体在B地做类似实验，测得a－F关系如图中直线②所示，设两地的重力加速度分别为g和g′，则( )
A. m′>m，g′＝g B. m′<m，g′＝g
C. m′＝m，g′>g D. m′＝m，g′>g
B
在A地时，由牛顿第二定律有F－mg＝ma，得
，同理，在B地：
，这是一个a关于F的函数，
(或
)表示斜率，－g(或－g′)表示截距．由图线可知
，g＝g′；故m>m′，g＝g′，故B正确，ACD错误。
5、
如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是( )
A. 
B. 
C. 
D. 
C
试题分析：根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=
at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误．故选C。
6、
A、B两物体叠放在一起，放在光滑水平面上，如图甲所示，它们从静止开始受到一个变力F的作用，该力与时间关系如图乙所示，A、B始终相对静止．则( )
A. 在t0时刻A、B两物体间静摩擦力最大 B. 在t0时刻A、B两物体的速度最大
C. 在2t0时刻A、B两物体的速度最大 D. 在2t0时刻A、B两物体的位移最大
BD
对A、B整体由牛顿第二定律：F＝(mA＋mB)a，隔离物体A：Ff＝mAa由F－t可知：t＝0和t＝2t0时刻，F最大，故Ff最大，故A错．又由于A、B整体先加速后减速，2t0时刻停止运动，所以t0时刻速度最大，2t0时刻位移最大，故C错误，BD正确。所以BD正确，AC错误。
7、
如图所示，两个质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()
A. 弹簧秤的示数是25 N
B. 弹簧秤的示数是50 N
C. 在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2
D. 在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2
D
设弹簧的弹力大小为F，根据牛顿第二定律得对整体有：
，对m1：
．代入解得，F=26N，故AB错误；在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为：
，故D正确；在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m1的受力没有发生变化，故加速度大小仍为2m/s2，故C错误。所以D正确，ABC错误。
8、
如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的示数为（ ）
A．mg B．
mg C．
F D．F
D
解：对弹簧秤和物体整体受力分析，受重力和拉力F，运用牛顿第二定律，有
F﹣（m+m0）g=（m+m0）a
解得
a=
再对重物受力分析，受重力和弹簧拉力，运用牛顿第二定律，有
T﹣mg=ma
解得
T=m（g+a）=m（g+
）=
故选D．
9、
如图所示，在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平力FA＝(9－2t) N (t的单位是s)．从t＝0开始计时，则( )
A. A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的
倍
B. t＞4 s后，B物体做匀加速直线运动
C. t＝4.5 s时，A物体的速度为零
D. t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反
ABD
在两物体没有分离时，对A、B整体据牛顿第二定律有：FA+FB=（mA+mB）a,设A、B间的作用为FN，则对B据牛顿第二定律可得：FN+FB=mBa，解得：
，当t=4s时，FN=0，两物体开始分离．以后B受恒力作用，做匀加速直线运动．t=0时，加速度
，在t=3s末，加速度：
，故A正确；当t＞4s后，由上可知AB间无弹力，B水平方向只受FB的作用做匀加速运动，故B正确；当t=4.5s时，A所受的合力为零，加速度为零，物体一直做加速运动，可知速度不为零，故C错误；t＞4.5s后，A所受的合力反向，则加速度方向反向，做变减速运动，故D正确．所以ABD正确，C错误。
10、
两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v﹣t图象如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为（ ）
A. 
和0.30s B. 3和0.30s C. 和0.28s D. 3和0.28s
B
根据三角形相似得：
，得：
根据速度图象的斜率等于加速度，得到：
甲的加速度大小为：
，乙的加速度大小为：
，根据题意，仅在两物体之间存在相互作用，根据牛顿第三定律得知，相互作用力大小相等，由牛顿第二定律
得：两物体的加速度与质量成反比，则有质量之比为：
，B正确；ACD错误；
故选B。
11、
如图所示，传送带与水平面间的倾为θ＝37°，传送带以10 m/s的速率运行，在传送带上端A处无初速度地放上质量为0.5 kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16 m，则物体从A运动到B的时间为多少？(取g＝10 m/s2)
当皮带向下运行时，总时间t＝2 s，当皮带向上运行时，总时间t′＝4 s.
试题分析：首先判断μ与
的大小关系，
，因为
所以物体一定沿传送带对地下滑．其次传送带运行速度方向未知，而传送带运行速度方向影响物体所受摩擦力的方向，所以应分别讨论传送带顺时针和逆时针两种情况。
(1)当传送带以10 m/s的速度向下运行时，开始物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向下(受力分析如图中甲所示)．
该阶段物体对地加速度：
代入数据解得：a1＝10 m/s2 方向沿传送带向下
物体达到与传送带相同的速度所需时间：
在t1内物体沿传送带对地位移：
从t1开始物体所受滑动摩擦力沿传送带向上(如图中乙所示)，物体对地加速度
，
代入数据解得：
方向沿传送带向下
物体以2 m/s2加速度运行剩下的16m-5m=11 m位移所需时间t2，
则
代入数据解得t2＝1 s (t2′＝－11 s舍去)
所需总时间t＝t1＋t2＝2 s
(2)当传送带以10 m/s速度向上运行时，物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向上且不变，设加速度大小为a3，
则有：
代入数据解得：
物体从A运动到B所需时间t′，则
代入数据解得：