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课练9牛顿运动定律的应用———[狂刷小题夯基础]———练基础小题1.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,如图所示,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情境理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻
力大小恒定,则下列图象中可能正确的是()2.2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制(SI)”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义.以F表示力,v表示速度,a表示加速度,x表示位移,t表示时间,m表示质量,借助单位制可知下列表达式可能正确的是()A
.x=FtmB.t=xaC.v=xatD.a=xt23.如图所示,在光滑的水平桌面上有一质量为1kg的木块A,木块A的左右两侧通过轻绳与轻弹簧测力计相连,弹簧测力计另一端都通过定滑轮挂着两个质量均为0.2kg的钩码,滑轮摩擦不计,两钩码间用轻绳相连,系统处于静止状态,用剪刀将右
侧两个钩码之间的轻绳剪断,在剪断的瞬间,下列说法正确的是(g=10m/s2)()A.左侧两钩码的加速度大小为5m/s2,方向竖直向下B.木块A的加速度大小为2m/s2,方向水平向左C.右侧上方钩码的加速度大小为10m/s2,方向竖直向上D.两弹簧测力计的
读数相同,都为2N4.如图,静止在光滑地面上的小车,由光滑的斜面AB和粗糙的水平面BC组成(它们在B处平滑连接),小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当传感器受压时,其示数为正值,当传感器被拉时,其示数
为负值,一个小滑块从小车A点由静止开始下滑至C点的过程中,传感器记录到的力F与时间t的关系图象中可能正确的是()5.(多选)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为m的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系
数为k,初始时两物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速直线运动,测得两个物体的vt图象如图乙所示,重力加速度为g,则()A.外力施加前,弹簧的形变量为
2mgkB.外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为m(g-a)C.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值6.(多选)如图甲所示,足够长的传送带与水平面的夹角为θ,正以某一速度匀速转动
,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化的关系如图乙所示,v0、t0已知,重力加速度为g,则()A.传送带一定顺时针转动B.传送带的速度大小等于v0C.μ=v
0gt0cosθ-tanθD.t0时间后木块的加速度大小为v0t0-2gsinθ练高考小题7.[2016·海南卷]沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度—时间图线如图所示.已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5s、5s~10s、10s~15s内F的大
小分别为F1、F2和F3,则()A.F1<F2B.F2>F3C.F1>F3D.F1=F38.[2019·全国卷Ⅰ](多选)在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹
簧的压缩量x间的关系如图中实线所示.在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其ax关系如图中虚线所示.假设两星球均为质量均匀分布的球体.已知星球M的半径是星球N的3倍,则()A.M与N的密度相等B.Q的质量是P的3倍C.Q下
落过程中的最大动能是P的4倍D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍9.[2015·江苏卷](多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()A.t=2s时最大B.t=2s时最小
C.t=8.5s时最大D.t=8.5s时最小10.[2015·全国卷](多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大
小为F;当机车在西边拉着这列车厢以大小为23a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为()A.8B.10C.15D.1811.[2019·全国卷Ⅲ](多选)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定
在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取10m/s2.由题给数
据可以得出()A.木板的质量为1kgB.2s~4s内,力F的大小为0.4NC.0~2s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2练模拟小题12.[2019·江西赣州期末]电梯顶上悬挂一根劲度系数是200N/m的弹簧,弹簧的原长为20cm,在弹簧
下端挂一个质量为0.4kg的砝码.当电梯运动时,测出弹簧长度变为23cm,g取10m/s2,则电梯的运动状态及加速度大小为()A.匀加速上升,a=2.5m/s2B.匀减速上升,a=2.5m/s2C.匀加速上升,a=5m/s2D.匀减速上升,a=5m/s213.[2020
·山东日照一中模拟]如图所示,质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.将一个质量为3kg的物体A轻放在B上的一瞬间,物体B的加速度大小为(取g=10m/s2)()A.0B.15m/s2C.6m/s2D.5m/s214.[2020·四省八校联考](多选)如图
甲所示为倾斜的传送带,正以恒定的速度v沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37°,一物块以初速度v0从传送带的底端冲上传送带并沿传送带向上运动,物块到传送带顶端的速度恰好为零,其运动的vt图象如图乙所示,已知重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°
=0.8,则下列判断正确的是()A.传送带的速度为4m/sB.传送带底端到顶端的距离为32mC.物块与传送带间的动摩擦因数为0.1D.物块所受摩擦力的方向一直与物块运动的方向相反15.[2019·江苏泰州期末](多选)如图所示,质量为m
1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,长木板始终静止.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.则()A.μ1一定小于μ2B.μ1可能大于μ2C.
改变F的大小,当F>μ2(m1+m2)g时,长木板将开始运动D.将F作用于长木板,当F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动16.[新情景题]如图所示为倾角为θ的足够长的斜面,MP段粗糙,PN段光滑(含P点).质量分别为m1、m2的两小物块
A、B(可视为质点)之间用一短小的轻质弹簧连接,由斜面顶端一起沿斜面加速下滑,两小物块与斜面MP段间的动摩擦因数相同,重力加速度为g,则()A.两小物块在MP段运动时,弹簧处于压缩状态B.两小物块在MP段运动时,弹簧处于伸长状态C.
当小物块A通过P点的瞬间,其加速度大小为gsinθD.当小物块B通过P点的瞬间,其加速度大小为gsinθ———[综合测评提能力]———一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)1.如图所示,
质量为M、长度为L的长木板静止在水平地面上,质量为m的小滑块(可视为质点)静止在长木板的最右端,长木板与地面之间、滑块与长木板之间、滑块与地面之间的动摩擦因数均为μ,现给长木板施加一恒力F,使滑块能从长木板上滑下来,下列说法正确的是()A.施加恒力的大小应满足F>μ(M+m)gB.滑块在长木
板上运动的时间和在地面上运动的时间相等C.滑块在地面上运动的位移为LD.增大施加的恒力F,滑块在地面上运动的时间不变2.[2019·安徽芜湖期末]如图所示,PQ为圆的竖直直径,AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道,分别与圆相交于A、B、C三点.现让三个小球(可以看做质点)
分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止下滑到Q点,运动的平均速度分别为v1、v2和v3.则有()A.v2>v1>v3B.v1>v2>v3C.v3>v1>v2D.v1>v3>v23.[2020·福州六校联考]如图所示,质量分别为m和2m的两物体P和Q叠放在倾角θ=30°的固定斜面
上,Q与斜面间的动摩擦因数为μ,它们从静止开始沿斜面加速下滑,P恰好能与Q保持相对静止,设P与Q间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则P与Q间的动摩擦因数为()A.μ4B.μ2C.μD.2μ4.[2020·山西太原五中段考]在如图所示的装置中,质量为3kg的物块被平行于斜面的细绳拴在
斜面上端的小柱上,斜面的倾角为30°,被固定在测力计上,整个装置保持静止.如果物块与斜面间无摩擦,装置稳定以后,当细绳被烧断,物块正在下滑的过程中,与稳定时比较,测力计的读数(g取10m/s2)()A.增加15NB.减小15NC.减小7.5ND.保持不变5.[2020·
甘肃一诊]如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A、B,它们与水平面之间的动摩擦因数均为μ,m1>m2,A、B间水平连接有一轻质弹簧测力计.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为
F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2.下列关系式正确的是()A.a1=a2,F1>F2B.a1=a2,F1<F2C.a1=a2,F1=F2D.a1>a2,F1>F26.质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬挂另一质量为m的小球,且M>m.用一力F水
平向右拉小球,使小球和小车一起以加速度a向右运动,细线与竖直方向成α角,细线的拉力大小为F1,如图甲.若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力大小为F′1,如图乙,则(
)A.a′=a,F′1=F1B.a′>a,F′1>F1C.a′<a,F′1<F1D.a′>a,F′1=F17.如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,现对a施加竖直向上的拉
力F,使整个系统竖直向上做匀加速运动,S1和S2相对于原长的伸长量分别记为Δl1和Δl2.若将对a施加的竖直向上的拉力改为F′,使整个系统竖直向上做匀减速运动,此时S1和S2相对于原长的伸长量分别记为Δl′1和
Δl′2.则()A.Δl1=2Δl2B.Δl1=3Δl2C.Δl1=2Δl′1D.Δl2=2Δl′28.[2020·重庆调研]甲、乙两物体都静止在水平面上,质量分别为m甲、m乙,与水平面间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙.现用水平拉力F分别作用于两物体,加速度a与拉力F的关系
如图,图中b、-2c、-c为相应坐标值,重力加速度为g.由图可知()A.μ甲=g2c,m甲=2cbB.μ甲=2cg,m甲=b2cC.m甲:m乙=1:2,μ甲:μ乙=1:2D.m甲:m乙=2:1,μ甲:μ乙=1:2二、多项选择
题(本题共2小题,每小题4分,共8分)9.[2020·湖北黄石中学模考]如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两个滑块放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,它们在斜面上加速下滑.关于
杆的受力情况,下列分析正确的是()A.若μ1>μ2,m1=m2,则杆受到压力B.若μ1=μ2,m1>m2,则杆受到拉力C.若μ1<μ2,m1<m2,则杆受到压力D.若μ1=μ2,m1≠m2,则杆不受到作用力10.[2020·沈阳质量检测](多选)如图所示,甲、乙两物体靠
在一起放在光滑的水平面上,在水平力F1和F2的共同作用下一起从静止开始运动,已知F1>F2.两物体运动一段时间后()A.若突然撤去F1,甲的加速度一定减小B.若突然撤去F1,甲、乙间的作用力减小C.若突然撤去F2,乙的加速度一定增大D.若突然撤去F2,甲、乙间的作用力增大三、非选择题
(本题共3小题,共34分)11.(8分)[2020·辽宁鞍山一中模拟]如图所示,水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A,它的上表面与水平面平行,它的右侧是一个倾角θ=37°的斜面.放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连,细绳的一部分与水平面平行,另一部分与斜面平行.现对A施加一水平
向右的恒力F,使A、B、C恰好保持相对静止.已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计一切摩擦,求恒力F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)12.(12分)[2020·江西上饶一联]如图
所示,有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带,其速度v=4m/s,传送带与水平面间的夹角为θ=37°,现将一质量m=1kg的物块轻放在其底端(物块可视为质点),与此同时,给物块沿传送带方向向上的恒力F=8N,经过一段时间,物块运动到了
离地面高为h=2.4m的平台上.已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间;(2
)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算物块还需经过多长时间离开传送带以及离开时的速度大小(结果用根式表示).13.(14分)[2020·重庆一中适应性考试]如图所示,有一长为s=8.84m的传送带倾斜放置,倾角为θ=30°,且没有启动.一质量为m1=3kg、长度L=
0.5m的长木板甲静止于传送带顶端,其右端与传送带的顶端M点相齐.t=0时刻,将一质量为m2=1kg的小物块乙(可视为质点)轻放在长木板甲的左端,与此同时,给长木板甲v0=4m/s的初速度使它沿传送带向下运动.已知甲与传送带之间的动摩擦
因数μ1=33,甲与乙之间的动摩擦因数μ2=32,重力加速度大小g=10m/s2.(1)求乙相对甲滑行的最大距离;(2)当甲和乙刚好达到共速的瞬间启动传送带,使其从静止开始以恒定的加速度a=3m/s2沿逆时针方向转动,求从传送带启动到甲的左端运动到传送带底端N点所用的时间.课练9牛顿运动定律
的应用[狂刷小题夯基础]1.A篮球向下运动时,受重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律有mg-f=ma1,解得a1=g-fm;篮球反弹向上运动时,受重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律有mg+f=ma2,解得a2=g+fm,联立得a1<a2,即下落的加速度小于上升的加速度,故v
t图线正方向的斜率小于负方向的斜率,由于碰撞中存在能量损失,所以篮球弹起时的速度越来越小,故A正确,BCD错误.2.B表达式x=Ftm左边的单位是m,右边的单位为N·skg=kg·m·s-2·skg=m/s,选项A错误;表达式t=xa左边的单位为s,右边的单位为mm·s-2=s,选项B可能
正确;表达式v=xat左边的单位为m/s,右边的单位为m·m·s-2·s=m·s-1,选项C错误;表达式a=xt2左边的单位为m/s2,右边的单位为ms2,选项D错误.3.C用剪刀将右侧钩码间轻绳剪断的瞬间
,两边弹簧测力计弹力不变,所以左侧钩码受力仍平衡,加速度为零;此时右侧上方钩码受到的合外力等于下方钩码的重力,则加速度大小为10m/s2,方向竖直向上,故A错误,C正确;开始时,木块A水平方向受到两个弹簧测力计的弹力作用,受力平衡,剪断轻绳瞬
间,弹簧测力计的弹力不变,都为4N,则木块A仍然受力平衡,加速度为零,故BD错误.4.D由于小滑块从光滑的固定斜面上滑下时,其下滑的加速度是不变的,在水平方向上的加速度的大小也是不变的,所以从整体上看,小车会受到传感器对它的向左的力,故
传感器受到小车对它的向右的压力,故该值是正值;当滑块滑到粗糙水平面BC上时,滑块受到的摩擦力是向右的,该力是小车给它的,故它对小车的作用力的方向是向左的,故传感器受到拉力,其示数应该是负值,大小等于滑块所受的摩擦力的大小,即μmg,是不变的,故D正确.5.AB施加F前,物体AB整体平衡
,根据平衡条件,有2mg=kx,解得x=2mgk,故A正确;施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有F弹-mg-FAB=ma,其中F弹=2mg,解得FAB=m(g-a),故B正确;物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v与a且FAB=0;对B,有F′弹-mg=ma,解得F
′弹=m(g+a),故C错误;当F″弹=mg时,B达到最大速度,故D错误.6.BC若传送带顺时针转动,当木块下滑时满足mgsinθ>μmgcosθ,将一直匀加速到底端而且加速度不变;当木块上滑时满足mgsi
nθ<μmgcosθ,木块先匀加速运动,在速度与传送带速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象,故传送带逆时针转动,A错误;只有当木块的速度大于传送带的速度时,木块所受的摩擦力沿传送带向上,故传送带的速度大小等于v0
,故B正确;木块在0~t0时间内,滑动摩擦力沿传送带向下,木块匀加速下滑,由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1,解得:a1=gsinθ+μgcosθ,由题图乙可知,a1=v0t0,联立解得:μ=v0gt0cosθ-tanθ,故C正确;木块与传送带共速后,由牛顿第二
定律有:mgsinθ-μmgcosθ=ma2,解得:a2=gsinθ-μgcosθ,代入μ值得:a2=2gsinθ-v0t0,故D错误.7.A设物体重力沿斜面向下的分力为G1,所受摩擦力为f,根据题图得,在0~5s内,物体下滑的加速度大小为a1=0.2m/s2,由牛顿
第二定律,G1-f-F1=ma1,解得F1=G1-f-ma1;在5s~10s内,物体下滑的加速度大小为a2=0,由牛顿第二定律,G1-f-F2=0,解得F2=G1-f;在10s~15s内,物体下滑的加速度为a3=-0.2m/s2,由牛顿第二定律,G1-f-F3=ma3,解得F3=G1-f
-ma3;显然F1<F2<F3,选项A正确.8.AC对物体在弹簧上向下运动的过程应用牛顿第二定律得mg-kx=ma,则a=g-kmx,结合ax图像可得,重力加速度gM=3a0、gN=a0,kmP=3a0x0、kmQ=a02x0,联立可解得mQ=6mP,故B选项错.认为星球表面的重力等于万有
引力,即mg=GMmR2,则星球质量M=R2gG,星球的密度ρ=MV=R2gG43πR3=3g4πGR,由此可知M星球与N星球的密度之比为ρMρN=gMRNgNRM=3a0a0×13=1,故A选项正确.设弹簧的最大压缩量为xm,此时物体
动能为零,由机械能守恒定律有mgxm=12kx2m,则xm=2mgk,由此可得xmNxmM=mQgNmPgM=6×a03a0=2,故D选项错.当物体加速度等于零时,速度最大,动能最大,由机械能守恒定律有,Ekm=mgx′-12kx′2,结合mg=kx′可得E
km=12kx′2,此时P、Q对应的弹簧的压缩量分别为x0和2x0,故有EkmQEkmP=(2x0x0)2=4,故C选项正确.9.AD对人受力分析并由牛顿第二定律有F=mg+ma,由图象可知选项AD正确,BC错误.10.BC设PQ西边有n节车厢,每节车
厢的质量为m,则F=nma①设PQ东边有k节车厢,则F=km·23a②联立①②得3n=2k,由此式可知n只能取偶数,当n=2时,k=3,总节数为N=5当n=4时,k=6,总节数为N=10当n=6时,k=9,总节数为N=15当n=8时,k=12,总节数为N=20,故选项B、C
正确.11.AB分析知木板受到的摩擦力f′=f.0~2s,木板静止,F=f′,F逐渐增大,所以C错误;4s~5s,木板加速度大小a2=0.4-0.21m/s2=0.2m/s2,对木板受力分析,f′=ma2=0.2N,得m=1kg,所以A正确;2s~4s,对木板有F-f′=ma1,F=f′+m
a1=0.2N+1×0.4-02N=0.4N,所以B正确;由于无法确定物块的质量,则尽管知道滑动摩擦力大小,仍无法确定物块与木板间的动摩擦因数,故D错误.12.C由胡克定律可知,弹簧的弹力F=kx=200×(0.23-0.20)N=6N,由牛顿第二
定律知F-mg=ma,解得a=5m/s2,物体加速度向上,可能是加速上升,也可能是减速下降,故C正确,ABD错误.13.C开始弹簧的弹力等于物体B的重力,即F=mBg,放上物体A的瞬间,弹簧弹力不变,对A、B组成的系统整体分析,根据牛
顿第二定律得a=mA+mBg-FmA+mB=mAgmA+mB=6m/s2,选项C正确.14.AB结合题图乙分析可知,在t=2s时物块与传送带速度相同,所以传送带的速度为4m/s,选项A正确;在0~2s时间内物块所受滑动摩擦力沿传送带向下,与物块运动方向相反,在2
s~4s内物块所受滑动摩擦力沿传送带向上,与物块运动方向相同,选项D错误;根据vt图象中图线与横轴围成的图形的面积等于位移可知,物块在传送带上的位移x=12×(24+4)×2m+12×4×2m=32m,即传送带底端到顶端的距离为32m,选项B正确;根据vt图象的
斜率表示加速度可知,在0~2s时间内物块的加速度大小为a1=10m/s2,设物块与传送带之间的动摩擦因数为μ,由牛顿第二定律有mgsin37°+μmgcos37°=ma1,解得μ=0.5,选项C错误.15.
BD对木块,根据牛顿运动定律有F-μ1m1g=m1a,对长木板,由于保持静止有μ1m1g-Ff=0,Ff≤μ2(m1+m2)g,所以动摩擦因数的大小无法比较,故A错误,B正确;改变F的大小,只要木块在木板上滑动,则木块对木板的滑动摩擦力不变,则长木板
仍然保持静止,故C错误;若将F作用于长木板,当木块与木板恰好开始相对滑动时,对木块有μ1m1g=m1a,解得a=μ1g,对整体分析,有F-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a,解得F=(μ1+μ2)(m1+m2)g,所以当F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动
,故D正确.16.C设两小物块和斜面MP段间的动摩擦因数为μ,两小物块在MP段运动时的加速度大小为a,对两小物块整体分析有(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a,设弹簧劲度系数为k,弹簧形变量为x,则对小物块A有m1gsinθ+k
x-μm1gcosθ=m1a,联立以上两式可得kx=0,所以弹簧处于原长状态,选项A、B错误;当小物块A通过P点的瞬间,由于弹簧的长度还没有变化,则小物块A的加速度大小为gsinθ,选项C正确;小物块A通过P点后的加速度大于小物块B的
加速度,所以当小物块B通过P点的瞬间弹簧处于拉伸状态,小物块B的加速度大于gsinθ,选项D错误.[综合测评提能力]1.B本题考查滑块与长木板模型,意在考查考生对受力分析、牛顿第二定律等知识的理解与应用情况.滑块和长木板发生相对滑动,对滑块有μmg=ma
,对长木板有F-μmg-μ(M+m)g>Ma,解得F>2μ(M+m)g,选项A错误;滑块在长木板上做匀加速直线运动,在地面上做匀减速直线运动,加速度大小相等,滑块从长木板上滑下时的速度等于滑块在地面上运动的初速度,所以运动的时间相等,选项B正确;从开始运动到滑块离开长木板的过程中,
设长木板的位移为x1,滑块的位移为x2,则有x1-x2=L,滑块在地面上的位移也为x2,x2与L的关系不确定,所以滑块在地面上运动的位移不一定为L,选项C错误;增大施加的恒力F,滑块在长木板上运动的时间变短,在地面上运动的时间
也变短,选项D错误.2.A设任一斜面的倾角为θ,圆的直径为d.根据牛顿第二定律得a=gsinθ,斜面的长度为x=dsinθ,则由x=12at2得t=2xa=2dsinθgsinθ=2dg,可见,小球下滑时间与倾角无关.则有t1=t2=t3.又v-=xt,x2>x1
>x3,则v2>v1>v3,选项A正确.3.C对P、Q整体,由牛顿第二定律有(m+2m)gsin30°-μ(m+2m)gcos30°=(m+2m)a,设P与Q之间的动摩擦因数为μ′,P恰好与Q保持相对静止,静摩擦力恰好达到最大,对P,由牛顿第二定律有mgsin30°-μ′mg
cos30°=ma,联立解得μ′=μ,选项C正确.4.C对物块和斜面体整体受力分析,受重力和支持力,平衡时有N-(M+m)g=0,物块加速下滑时,再次对物块和斜面体整体受力分析,根据牛顿第二定律,竖直方向有(M+m)g-N′=masin30°,对物块受力分析,根据牛顿
第二定律,有mgsin30°=ma,联立得到N-N′=masin30°=mg(sin30°)2=3×10×0.25N=7.5N.故A、B、D错误,C正确.5.A以由A、B及弹簧组成的整体为研究对象,由牛顿第二定律得两次运动过程中整体的加速
度a=F-μm1+m2gm1+m2,可得a1=a2=a.当用F拉B时,以A为研究对象有F1-μm1g=m1a1,可得F1=μm1g+m1a1=m1Fm1+m2;同理,当用F拉A时,以B为研究对象,
有F2-μm2g=m2a2,可得F2=m2Fm1+m2,由于m1>m2,则F1>F2,A正确.6.D先对题图甲中的整体受力分析,受重力、支持力和拉力F,根据牛顿第二定律有F=(M+m)a.再对题图甲的小球受力分析,如图a.根据牛顿第二定律有F-F1sinα=ma,F1cosα-mg
=0.由以上三式可解得F1=mgcosα,a=mgtanαM.再对题图乙中小球受力分析如图b,由几何关系得F合=mgtanα,F′1=mgcosα,再由牛顿第二定律得到a′=gtanα,由于M>m,故a′>a,F′1=F1,故选D.7.A本题考查考生的分析能力,需要考生利用胡克定律、整体
法、隔离法解题.由整体法可知,对三个物块整体有,F-3mg=3ma,由隔离法可知,物块c满足F2-mg=ma,物块b满足F1-mg-F2=ma,解得F2=13F,F1=23F,则F1=kΔl1=23F,F2=kΔl2=13F,Δl1=2Δl2,A正确,B错误;同理,减
速时,依然有kΔl′1=23F′,kΔl′2=13F′,Δl′1=2Δl′2,由于F和F′的具体关系未知,所以C、D错误.8.B对其中的任何一个物体,由牛顿第二定律得F-μmg=ma,解得a=1mF-μg,结合图象可知1m甲=2cb、μ甲
g=2c;1m乙=cb、μ乙g=c,解得m甲=b2c、μ甲=2cg,m乙=bc、μ乙=cg,A错误,B正确;m甲:m乙=1:2,μ甲:μ乙=2:1,C、D错误.9.AD不考虑杆对滑块的作用时,滑块受重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,对滑块A有m1gsinθ-μ1m1gc
osθ=m1a1,解得a1=g(sinθ-μ1cosθ);同理,对滑块B有a2=g(sinθ-μ2cosθ).考虑杆对两滑块的作用,若μ1>μ2,则a1<a2,B的加速度较大,则杆受到压力,故A正确;若μ1=μ2,则a1=a2,两滑块加速度相同,说明无相对运动趋势,杆不受到作
用力,故B错误,D正确;若μ1<μ2,则a1>a2,A的加速度较大,则杆受到拉力,故C错误.10.BC设甲的质量为m1,乙的质量为m2,当F1和F2都作用时,分别对整体和物体乙分析,有F1-F2=(m1+m2)a,F-F2=m2a,解得F=m1F2+m2F1m1+m
2;同理,如果撤去F1,得甲、乙间的作用力F′=m1F2m1+m2;如果撤去F2,得甲、乙间的作用力F″=m2F1m1+m2,通过比较可得,不管撤去哪个力,甲、乙间的作用力都减小,所以B正确,D错误.不管是研究甲
的加速度还是乙的加速度,研究整体的加速度即可,当撤去F2时,整体所受的合力一定增加,加速度一定增大;当撤去F1时,F1-F2与F2的大小无法比较,无法判断加速度的变化,所以A错误,C正确.11.答案:mg解析:设绳的张力为T,系统加速度为a,以物体B为研究对
象,水平方向物体B只受绳的拉力,由牛顿第二定律得T=ma;对物体C受力分析如图所示,受绳的张力T、斜面的支持力FN和重力mg,加速度也为a.对力进行正交分解:水平方向有FNsinθ-Tcosθ=ma;竖直方向有FNcosθ+Tsinθ=mg,联立解得a=g3,以A、B、C整体为研究对象有F=3m
a,解得F=mg.12.答案:(1)43s(2)6-233s433m/s解析:(1)对物块进行受力分析可知,物块先沿传送带向上做初速度为零的匀加速运动,直至速度与传送带的速度相同由牛顿第二定律得F+μmgcosθ-mgsinθ=ma1代入数据解得a1=6m/s2物块加
速过程所用的时间t1=va1=23s运动的距离x1=v22a1=43m物块与传送带共速后,对物块进行受力分析可知,物块受到的摩擦力的方向改变,因为F=8N,而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为10N,所以物块不能相对传送带向上加速,物块
将随传送带匀速上升传送带长度为x=hsinθ=4m物块随传送带做匀速运动的时间t2=x-x1v=23s故物块从传送带底端运动到平台上所用的时间t=t1+t2=43s(2)若共速后撤去恒力F,因为mgsinθ>μmgcosθ,对物块进行受力分析可知,物块将减
速向上运动有mgsinθ-μmgcosθ=ma2代入数据解得a2=2m/s2经判断,物块在速度减到零之前,已经从传送带上端离开设物块还需时间t′离开传送带,离开时的速度大小为v′,则由运动学公式有v2-v′2=2a2(x-x1)代入数据
解得v′=433m/s故t′=v-v′a2=6-233s.13.答案:(1)0.48m(2)2s解析:(1)乙沿传送带向下做匀加速直线运动,加速度大小为a1=μ2m2gcos30°+m2gsin30°m2=μ2gcos30°+gsin30°=12.5m/s2甲沿传送带向下做匀减速
直线运动,加速度大小为a2=μ2m2gcos30°+μ1m1+m2gcos30°-m1gsin30°m1=256m/s2设甲和乙刚好达到共速时的速度为v1,时间为t1根据运动学公式可得v1=a1t1v1=v0-a2t1联立解得v1=3m/s,t1=0.24s甲的位移为x甲=
v0t1-12a2t21=0.84m乙的位移为x乙=12a1t21=0.36m乙相对甲滑行的最大距离Δx=x甲-x乙=0.48m(2)当甲和乙刚好达到共速的瞬间启动传送带时,假设甲、乙没有相对滑动,对甲、乙组成的系统有μ1(m1+m2)gcos30°=(m1+m2)gs
in30°对乙有μ2m2gcos30°>m2gsin30°假设成立所以甲、乙与传送带共速前,甲、乙一起做匀速直线运动运动时间为t2=v1a=1s甲、乙一起运动的位移x1=v1t2=3m甲、乙与传送带共速后,假设甲、乙与传送带
一起做匀加速直线运动对乙有m2gsin30°>m2a假设成立根据运动学公式有s-x甲-x1-L=v1t3+12at23解得t3=1s(另一解不合题意,舍去)从传送带启动到甲的左端运动到传送带底端N点所用的时间t=t2+t3=
2s