高考物理模擬題練習(xí)專題3.11牛頓運(yùn)動定律相關(guān)的極值問題（解析版）一、選擇題要求：從下列各題的四個選項(xiàng)中，選擇一個或多個正確答案。1.一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，受到的合外力為零。下列關(guān)于該物體運(yùn)動狀態(tài)的說法正確的是：A.物體的速度不變，加速度為零。B.物體的速度不變，加速度不為零。C.物體的速度變化，加速度為零。D.物體的速度變化，加速度不為零。2.一物體在水平方向受到恒力F的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。下列關(guān)于該物體運(yùn)動狀態(tài)的說法正確的是：A.物體的速度隨時(shí)間增加而增加。B.物體的加速度隨時(shí)間增加而增加。C.物體的加速度隨時(shí)間增加而減小。D.物體的加速度隨時(shí)間不變。二、填空題要求：將正確答案填入空格中。3.一物體在水平方向受到恒力F的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。已知物體的質(zhì)量為m，加速度為a，則物體受到的合外力為______。4.一物體在水平方向受到恒力F的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。已知物體的質(zhì)量為m，加速度為a，則物體在t時(shí)間內(nèi)所運(yùn)動的距離為______。三、解答題要求：根據(jù)題目要求，進(jìn)行詳細(xì)解答。5.一物體在水平方向受到恒力F的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。已知物體的質(zhì)量為m，加速度為a，求物體在t時(shí)間內(nèi)所運(yùn)動的距離。解答：（1）根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的合外力F=ma。（2）根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的位移公式，物體在t時(shí)間內(nèi)所運(yùn)動的距離為s=1/2at^2。（3）將F=ma代入位移公式，得到s=1/2ma*t^2。6.一物體在水平方向受到恒力F的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。已知物體的質(zhì)量為m，加速度為a，求物體在t時(shí)間內(nèi)所受到的沖量。解答：（1）根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的合外力F=ma。（2）根據(jù)沖量的定義，物體在t時(shí)間內(nèi)所受到的沖量為I=Ft。（3）將F=ma代入沖量公式，得到I=mat。四、計(jì)算題要求：根據(jù)題目要求，進(jìn)行計(jì)算并填寫答案。7.一物體從靜止開始，在水平方向受到恒力F的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。已知物體的質(zhì)量為m，加速度為a，求物體在t=2s時(shí)的速度v。8.一物體在水平方向受到兩個互相垂直的恒力F1和F2的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。已知F1=10N，F(xiàn)2=15N，物體的質(zhì)量為m，求物體的加速度a。五、應(yīng)用題要求：根據(jù)題目描述，分析物體的運(yùn)動狀態(tài)，并解答相關(guān)問題。9.一物體在水平方向受到恒力F的作用，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動。已知物體的質(zhì)量為m，加速度為a，物體在t=5s時(shí)與墻壁發(fā)生碰撞，碰撞后物體反彈，反彈后的速度方向與原速度方向相反。求碰撞后物體反彈的時(shí)間t'。六、分析題要求：根據(jù)題目描述，分析物體的受力情況，并判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)。10.一物體在水平方向受到三個互相垂直的恒力F1、F2和F3的作用，物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。已知F1=5N，F(xiàn)2=10N，F(xiàn)3=15N，求物體的加速度a。本次試卷答案如下：一、選擇題1.A.物體的速度不變，加速度為零。解析：根據(jù)牛頓第一定律，當(dāng)物體受到的合外力為零時(shí)，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，因此速度不變，加速度為零。2.A.物體的速度隨時(shí)間增加而增加。解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的合外力F=ma，當(dāng)F恒定時(shí)，加速度a恒定，因此速度隨時(shí)間線性增加。二、填空題3.ma解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的合外力F等于質(zhì)量m乘以加速度a，即F=ma。4.1/2at^2解析：根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的位移公式，物體在t時(shí)間內(nèi)所運(yùn)動的距離s等于1/2乘以加速度a乘以時(shí)間t的平方，即s=1/2at^2。三、解答題5.解答：（1）根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的合外力F=ma。（2）根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的位移公式，物體在t時(shí)間內(nèi)所運(yùn)動的距離為s=1/2at^2。（3）將F=ma代入位移公式，得到s=1/2ma*t^2。6.解答：（1）根據(jù)牛頓第二定律，物體受到的合外力F=ma。（2）根據(jù)沖量的定義，物體在t時(shí)間內(nèi)所受到的沖量為I=Ft。（3）將F=ma代入沖量公式，得到I=mat。四、計(jì)算題7.解答：根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的速度公式，v=at，其中a為加速度，t為時(shí)間。由題意知，物體從靜止開始，即初始速度v0=0，加速度a已知，時(shí)間t=2s，代入公式計(jì)算得到v=2a。8.解答：物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，說明在水平方向上受到的合外力為零。由于F1和F2互相垂直，它們在水平方向上的分量可以分別表示為F1x和F2x。根據(jù)勾股定理，合外力F的x分量F1x=F1，y分量F2y=F2。由于物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，合外力F的x分量和y分量必須相等，即F1x=F2y。因此，物體的加速度a=F1/F2。五、應(yīng)用題9.解答：碰撞前后，物體的動量守恒。設(shè)碰撞前物體的速度為v，碰撞后物體的速度為-v（方向相反）。根據(jù)動量守恒定律，mv=0，解得v=0。由于物體在碰撞前已經(jīng)運(yùn)動了5s，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的速度公式v=at，可以計(jì)算出碰撞前的速度v=5a。碰撞后，物體以相同的加速度a反向運(yùn)動，設(shè)反彈時(shí)間為t'，則有-v=5a-t'a。解得t'=5/a。六、分析題10.解答：物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，說明在水平方向上受到的合外力為零。由于F1、F2和F3互相垂直，它們在水平方向上的分量可以