（通用版）2021高考物理一轮复习重点强化练2牛顿运动定律的综合应用

（通用版）2018高考物理一轮复习重点强化练2牛顿运动定律的综合应用重点强化练(二)牛顿运动定律的综合应用(限时：40分钟)一、选择题1(多选)(2017·枣庄模拟)一个多面体静止在光滑水平面上，多面体的质量为M，BC部分水平，且DE与水平面之间的夹角为，在BC面上静止放置一个质量为m的光滑球，如图1所示，下列说法正确的有() 【导学号：92492147】图1A如果没有外力作用在多面体上，多面体会因球的压力而向左运动B如果用水平外力向左拉动多面体，只要拉力不是太大，球会随多面体一起向左运动C如果用水平外力向右推动多面体，球可能会沿AB面向上运动D如果用水平外力向右推动多面体，球(未离开BC平面的过程)对BC平面的压力可能会随着水平外力的增大而减小CD如果没有外力作用在多面体上，对球和多面体进行整体分析，只受到竖直方向上的重力和地面的支持力，水平方向没有力的作用，多面体静止在水平面上，选项A错误；如果用水平外力向左拉动多面体，因球是光滑的，与BC面间无摩擦力，球不会随多面体运动，仍保持原来的静止状态，选项B错误；如果用水平外力向右推动多面体，因水平面光滑，多面体一定向右做加速运动，此时AB面对球有弹力作用，球的受力情况如图所示，随着多面体的加速度增大，FN2的水平分力逐渐增大，竖直分力也逐渐增大，使得FN1逐渐减小，当FN1减小到零以后，球就会离开BC面沿AB面向上运动了，选项C、D正确2(2017·淄博高三质检)放在电梯地板上的一个木箱，被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态(如图2所示)，后发现木箱突然被弹簧拉动，据此可判断出电梯的运动情况是()图2A匀速上升B加速上升C减速上升D减速下降C木箱突然被拉动，表明木箱所受摩擦力变小了，也表明木箱与地板之间的弹力变小了，重力大于弹力，合力向下，处于失重状态，选项C正确3(多选)如图3所示，一个质量为M的物体A放在光滑的水平桌面上，当在细绳下端挂上质量为m的物体B时，物体A的加速度为a，绳中张力为T，则()图3AagBaCTmgDTmgBD以A、B整体为研究对象，mg(Mm)a，可得加速度为a，选项B正确；隔离A受力分析可得TMamg，选项D正确4如图4所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为() 【导学号：92492148】图4A0BgCgDgB平衡时，小球受到三个力：重力mg、木板AB的支持力FN和弹簧拉力FT，受力情况如图所示突然撤离木板时，FN突然消失而其他力不变，因此FT与重力mg的合力Fmg，产生的加速度ag，B正确5如图5所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止在右端，物块B与平板小车间的动摩擦因数为0.5.若某段时间内观察到细线与竖直方向的夹角30°保持不变，则此段时间内物块B受到的摩擦力的大小和方向为()图5A.mg，水平向左Bmg，水平向右C.mg，水平向右Dmg，水平向左C小球A和物块B相对于小车静止，则它们具有相同的加速度对小球A，根据牛顿第二定律，有mgtan ma，所以agtan ，水平向右，所以小车对物块B的摩擦力fmamgtan mg，水平向右，选项C正确6如图6所示，物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上的拉力F6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A和B的加速度大小分别为()图6AaAg，aB5gBaAaB5gCaAg，aB3gDaA0，aB2gD对动滑轮分析，根据牛顿第二定律，有F2Tm轮a，又m轮0，则T3mg；对物块A分析，由于T4mg，所以物块A静止，aA0；同理，对物块B分析，aB2g.故选项D正确7(多选)如图7所示，质量相同的木块A和B用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然伸长状态现用水平恒力F推A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是() 【导学号：92492149】图7A弹簧压缩到最短时两木块加速度相等B弹簧压缩到最短时两木块速度相等C两木块速度相等时，加速度aA<aBD两木块加速度相同时，速度vAvBBC由牛顿第二定律可知，从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，A木块由静止开始做加速度逐渐减小的加速运动，B木块由静止开始做加速度不断增大的加速运动开始时，A的加速度大于B的加速度，两木块的速度图象如图所示，由图象可知，两木块加速度相等时，vAvB，D项错；两木块速度相等时，aAaB，C项正确；当两木块速度相等时，A、B间距离最小，弹簧被压缩到最短，A项错，B项正确8如图8所示，劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上、质量均为m的物体A、B接触(A与B和弹簧均未连接)，弹簧水平且无形变用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止已知物体A与水平面间的动摩擦因数为，物体B与水平面间的摩擦不计撤去F后，物体A、B开始向左运动，A运动的最大距离为4x0，重力加速度为g.则()图8A撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC当物体A、B一起开始向左运动距离x0后分离D当物体A、B一起开始向左运动距离xx0后分离D撤去F后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后A做匀变速运动，故A项错；刚开始时，由kx0mg2ma，可知B项错误；当A、B分离时，加速度为零，速度最大，此时弹簧弹力F弹mgkx1，x1，所以当物体A、B一起开始向左运动距离xx0后分离，C项错误、D项正确9(2017·内蒙古模拟)如图9所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成角)，最后竖直向上运动则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是(不计摩擦)() 【导学号：92492150】图9A由大变小B由小变大C始终不变D由大变小再变大C设细线上的张力为F1，要求F1，选受力少的物体m1为研究对象较好；此外还必须知道物体m1的加速度a，要求加速度a，则选m1、m2整体为研究对象较好在水平面上运动时：F1m1gm1aF(m1m2)g(m1m2)a联立解得：F1在斜面上运动时：F1m1gsin m1gcos m1aF(m1m2)gsin (m1m2)gcos (m1m2)a联立解得：F1同理可得，竖直向上运动时，细线上的张力F1仍是，故选C.10(多选)如图10所示，光滑水平面上放着质量为M的木板，木板左端有一质量为m的木块现对木块施加一水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离下列说法正确的是()图10A若仅增大木板的质量M，则时间t增大B若仅增大木块的质量m，则时间t增大C若仅增大恒力F，则时间t增大D若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大BD由牛顿第二定律得，木块的加速度a1g，木板的加速度a2，则La1t2a2t2，t.若仅增大木板的质量M，木块的加速度不变，木板的加速度减小，则时间t减小，选项A错误；若仅增大木块的质量m，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则t增大，选项B正确；若仅增大恒力F，则木块的加速度增大，木板的加速度不变，则t减小，选项C错误；若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则t增大，选项D正确二、非选择题11(2017·武汉模拟)如图11所示，在倾角为37°的固定长斜面上放置一质量M1 kg、长度L13 m的极薄平板AB，薄平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为L216 m在薄平板的上端A处放一质量m0.6 kg的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速度释放设薄平板与斜面之间、小滑块与斜面之间的动摩擦因数均为0.5，求滑块与薄平板下端B到达斜面底端C的时间差t.(已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，取重力加速度g10 m/s2) 【导学号：92492151】图11【解析】对薄平板，由于Mgsin 37°<(Mm)gcos 37°，所以当滑块在薄平板上往下滑时，薄平板静止不动对滑块有mgsin 37°ma1，得a16 m/s2滑到薄平板上B点时速度v2a1L1，得v16 m/s滑块由B到C过程的加速度mgsin 37°mgcos 37°ma2得a2gsin 37°gcos 37°2 m/s2设滑块由B到C所用时间为t1，由L2v1t1a2t，得t12 s对薄平板，滑块滑离后才开始运动，由Mgsin 37°Mgcos 37°Ma解得薄平板的加速度agsin 37°gcos 37°2 m/s2设薄木板滑至C端所用时间为t2，由L2at得t24 s滑块与薄平板下端B到达斜面底端C的时间差为tt2t1得t2 s.【答案】2 s12(2017·河南中原名校联考)如图12甲所示，光滑水平面上的O处有一质量为m2 kg的物体物体同时受到两个水平力的作用，F14 N，方向向右，F2的方向向左，大小如图乙所示物体从静止开始运动，此时开始计时求：甲乙图12(1)当t0.5 s时物体的加速度大小；(2)物体在t0至t2 s内何时物体的加速度最大？最大值为多少？【解析】(1)F2的表达式为F222t，则当t0.5 s时，F2(22×0.5)N3 NF1F2maa m/s20.5 m/s2.(2)物体所受的合外力为F合F1F24(22t)22t(N)作出F合­t图如图所示：从图中可以看出，在02 s范围内当t0时，物体有最大加速度a0.F0ma0a0 m/s21 m/s2当t2 s时，物体也有最大加速度a2.F2ma2a2 m/s21 m/s2负号表示加速度方向向左【答案】(1)0.5 m/s2(2)t0或t2 s时加速度最大，大小为1 m/s22