備戰(zhàn)2020年高考物理 一遍過考點(diǎn)14 用牛頓第二定律解決兩類問題（含解析）

用牛頓第二定律解決兩類問題一、用牛頓第二定律解決動力學(xué)問題（1）從受力確定運(yùn)動情況（）。（2）從運(yùn)動情況確定受力（F=ma）。（3）綜合受力分析和運(yùn)動狀態(tài)分析，運(yùn)用牛頓第二定律解決問題。二、瞬時(shí)變化的動力學(xué)模型受外力時(shí)的形變量縱向彈力彈力能否突變輕繩微小不計(jì)拉力能輕桿微小不計(jì)拉力或壓力能輕橡皮繩較大拉力不能輕彈簧較大拉力或壓力不能三、傳送帶模型分析方法四、滑塊木板模型分析方法（2019·湖南高二期末）如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物體放在水平地面上，在大小為10 N的傾斜拉力的作用下，物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，6 s末的速度是3 m/s，已知拉力與水平面方向成37°的仰角，g取10 m/s2，sin 37°0.6。求：（1）物體運(yùn)動的加速度；（2）物體和地面之間的動摩擦因數(shù)?！緟⒖即鸢浮浚?）0.5 m/s2 （2）0.5【詳細(xì)解析】（1）由a=得：a=0.5 m/s2（2）由牛頓第二定律可知:FcosFf=maFN+Fsin=mgFf=µFN解得：µ=0.51如圖所示，質(zhì)量相同的木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑的水平面上，此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F推A，則從力F開始作用到彈簧至彈簧第一次被壓縮到最短的過程中A彈簧壓縮到最短時(shí)，兩木塊的速度相同B彈簧壓縮到最短時(shí)，兩木塊的加速度相同C兩木塊速度相同時(shí)，加速度aA<aBD兩木塊加速度相同時(shí)，速度vA>vB【答案】ACD【解析】從力F開始作用到彈簧至彈簧第一次被壓縮到最短的過程中，彈簧彈力逐漸增大，則A做加速度減小的加速運(yùn)動，B做加速度增大的加速運(yùn)動，A、B均由靜止開始運(yùn)動，只要A的速度大于B的速度彈簧就處于被壓縮變短的過程中，當(dāng)A、B速度相同時(shí)彈簧壓縮到最短，畫出這一過程A、B的圖象，則時(shí)刻，A、B兩木塊的加速度相同（切線斜率相同），且，時(shí)刻A、B的速度相同，且，故ACD正確，B錯誤。足夠長光滑斜面BC傾角=53°，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，水平面與斜面之間B點(diǎn)有一小段弧形連接，一質(zhì)量m=2 kg的小物塊靜止于A點(diǎn)?，F(xiàn)在AB段對小物塊施加與水平方向成=53°的恒力F作用，如圖甲所示。小物塊在AB段運(yùn)動的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，到達(dá)B點(diǎn)迅速撤去恒力F（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）小物塊所受到的恒力F；（2）小物塊從B點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動，到返回B點(diǎn)所用的時(shí)間；（3）小物塊最終離A點(diǎn)的距離?！緟⒖即鸢浮浚?）11 N （2） （3）【詳細(xì)解析】（1）由圖乙可知，AB段加速度，根據(jù)牛頓第二定律，有Fcos（mgFsin）=ma，得。（2）在BC段mgsin=ma2，解得，小物塊從B到C所用時(shí)間與從C到B所用時(shí)間相等，所以小物塊從B點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動，到返回B點(diǎn)所用的時(shí)間為。（3）小物塊從B向A運(yùn)動過程中，有mg=ma3，滑塊的位移，。1（2019·浙江高二期中）如圖，風(fēng)靡全球的蜘蛛俠2電影中，蜘蛛俠利用蜘蛛絲粘住墻體產(chǎn)生的阻力，來拯救一列質(zhì)量為1×106 kg的速度為360 km/h飛馳的失去制動性能的列車，使列車在其正前方400米斷軌處剛好停止。若鐵軌和空氣的阻力為車重的0.25倍，列車的運(yùn)動可視為勻減速直線運(yùn)動，則蜘蛛絲對列車產(chǎn)生的平均阻力為A1×105 NB1×106 NC1×107 ND1×108 N【答案】C【解析】根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得加速度的大小為，根據(jù)牛頓第二定律則有，解得蜘蛛絲對列車產(chǎn)生的平均阻力為，故選項(xiàng)C正確，ABD錯誤。如圖所示，物體a、b用一根不可伸長的細(xì)線相連，再用一根輕彈簧跟a相連，彈簧上端固定在天花板上，已知物體a、b的質(zhì)量相等。當(dāng)在P點(diǎn)處剪斷繩子的瞬間A物體a的加速度大小為零B物體a的加速度大小為gC物體b的加速度大小為零D物體b的加速度大小為g【參考答案】BD【詳細(xì)解析】設(shè)ab物體的質(zhì)量為m，剪斷細(xì)線前，對ab整體受力分析，受到總重力和彈簧的彈力而平衡，故F=2mg；再對物體a受力分析，受到重力、細(xì)線拉力和彈簧的拉力；剪斷細(xì)線后，重力和彈簧的彈力不變，細(xì)線的拉力減為零，故物體a受到的力的合力等于mg，向上，根據(jù)牛頓第二定律得A的加速度為，故B正確，A錯誤；對物體b受力分析，受到重力、細(xì)線拉力，剪斷細(xì)線后，重力不變，細(xì)線的拉力減為零，故物體b受到的力的合力等于mg，向下，根據(jù)牛頓第二定律得A的加速度為，故C錯誤，D正確。1（2019·四川高一期末）車廂頂部固定一滑輪，在跨過定滑輪繩子的兩端各系一個(gè)物體，質(zhì)量分別為m1、m2，且m2>m1，m2靜止在車廂底板上，當(dāng)車廂向右運(yùn)動時(shí)，m1、m2與車廂保持相對靜止，系m1的那段繩子與豎直方向夾角為，如圖所示，繩子的質(zhì)量、滑輪與繩子的摩擦忽略不計(jì)，下列說法正確的是A車廂的加速度為B車廂底板對的支持力為C繩子中的張力大小為D車廂底板對的摩擦力為【答案】ACD【解析】物體m1與車廂具有相同的加速度，對物體m1分析，受重力和拉力，根據(jù)合成法知，F(xiàn)合=m1gtan，拉力，物體m1的加速度，所以車廂的加速度為gtan，故AC正確。物體m2加速度為gtan，對物體m2受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，支持力，f=m2a=m2gtan，故B錯誤、D正確。已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為，以一定的速度勻速運(yùn)動，某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K（如圖甲所示），以此時(shí)為t=0記錄了小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動速度隨時(shí)間的變化關(guān)系（如圖乙所示），圖中取沿斜面向上的運(yùn)動方向?yàn)檎较?，已知傳送帶的速度保持不變，則A物塊在0t1內(nèi)運(yùn)動的位移比在t1t2內(nèi)運(yùn)動的位移小B0t2內(nèi)，重力對物塊做正功C若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，那么D0t2內(nèi)，傳送帶對物塊做功為W=【參考答案】B【詳細(xì)解析】由圖乙圖線與時(shí)間軸所圍面積可看出，物塊在0t1內(nèi)運(yùn)動的位移比在t1t2內(nèi)運(yùn)動的位移大，故A錯誤；由于物塊在0t1內(nèi)向下運(yùn)動的位移大于t1t2內(nèi)向上運(yùn)動的位移，所以0t2內(nèi)物體的總位移向下，所以重力對物塊做正功，故B正確；在t1t2內(nèi)，物塊向上運(yùn)動，則有mgcosmgsin，得tan，故C錯誤；由圖“面積”等于位移可知，物塊的總位移沿斜面向下，高度下降，重力對物塊做正功，設(shè)為WG，根據(jù)動能定理得：，則傳送帶對物塊做功，故D錯誤。1（2019·安徽高一期末）如圖，在勻速轉(zhuǎn)動的電動機(jī)帶動下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1順時(shí)針轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2（v1>v2）滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端。在上述過程中，下列判斷正確的是A滑塊返回傳送帶右端的速率為v2B此過程中電動機(jī)對傳送帶做功為2mv1v2C此過程中傳送帶對滑塊做功為mvmvD此過程中滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為m（v1v2）2【答案】AB【解析】由于傳送帶足夠長，滑塊受向右的摩擦力，減速向左滑行，至速度為0，之后，再加速向右滑行，由于v1>v2，物體會在滑動摩擦力的作用下加速，當(dāng)速度增大到等于v2時(shí)，物體回到原出發(fā)點(diǎn)，即滑塊返回傳送帶右端的速率為v2，故A正確；設(shè)滑塊向左運(yùn)動的時(shí)間t1，位移為x1，則：，摩擦力對滑塊做功：W1=fx1=，又摩擦力做功等于滑塊動能的減小，即：W1=mv22，該過程中傳送帶的位移：x2=v1t1，摩擦力對傳送帶做功：，將代入得：W2=mv1v2，同理可計(jì)算，滑塊返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)摩擦力對傳送帶做功為W2=mv1v2，則此過程中電動機(jī)對傳送帶做功為W=W2+ =2mv1v2，選項(xiàng)B正確；此過程中只有傳送帶對滑塊做功根據(jù)動能定理W=EK得：W=EK=mv22mv22=0，故C錯誤；物塊向左減速運(yùn)動時(shí)，物塊相對傳送帶的位移為：，物塊向右加速運(yùn)動時(shí)，物塊相對傳送帶的位移為：，則此過程中滑塊與傳送帶問因摩擦產(chǎn)生的熱量為，故D錯誤。（2019·北京市第十一中學(xué)高一期末）如圖所示，質(zhì)量m10.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L1.5 m，現(xiàn)有質(zhì)量m20.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v02 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止物塊與車面間的動摩擦因數(shù)0.5，取g10 m/s2，求：（1）物塊與小車共同速度；（2）物塊在車面上滑行的時(shí)間t；（3）小車運(yùn)動的位移x；（4）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0不超過多少？【參考答案】（1）0.8 m/s （2）0.24 s （3）0.096 m （4）5 m/s【詳細(xì)解析】（1、2）根據(jù)牛頓第二定律得，物塊的加速度大小為：a2g0.5×10 m/s25 m/s2小車的加速度大小為：根據(jù)v=v0a2t=a1t得則速度相等需經(jīng)歷的時(shí)間為：v=0.8 m/s（3）小車運(yùn)動的位移（4）物塊不從小車右端滑出的臨界條件為物塊滑到小車右端時(shí)恰好兩者達(dá)到共同速度，設(shè)此速度為v，由水平方向動量守恒得：m2 v0=（m1+m2）v根據(jù)能量守恒得：m2gLm2v02（m1+m2）v2代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得v0=5 m/s1如圖甲，水平地面上有一靜止平板車，車上放一物塊，物塊與平板車的動摩擦因數(shù)為0.2，t=0時(shí)，車開始沿水平面做直線運(yùn)動，其vt圖象如圖乙所示，重力加速度g取10 m/s2，若平板車足夠長，關(guān)于物塊的運(yùn)動，以下描述正確的是A06 s加速，加速度大小為2 m/s2，612 s減速，加速度大小為2 m/s2B08 s加速，加速度大小為2 m/s2，812 s減速，加速度大小為4 m/s2C08 s加速，加速度大小為2 m/s2，816 s減速，加速度大小為2 m/s2D012 s加速，加速度大小為1.5 m/s2，1216 s減速，加速度大小為4 m/s2【答案】C【解析】根據(jù)vt圖象可知，車先以4 m/s2的加速度勻加速運(yùn)動，后以4 m/s2的加速度勻減速運(yùn)動，根據(jù)物塊與車的動摩擦因數(shù)可知，物塊與車間的滑動摩擦力產(chǎn)生的加速度為2 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可知，06 s物塊加速，車的速度始終大于物塊；t=6 s后，車減速、物塊繼續(xù)加速，設(shè)再經(jīng)t時(shí)間共速，有v=2（6+t）=244t，可得t=2 s，v=16 m/s，即08 s物塊加速；812 s物塊減速，車減速，車的速度始終小于物塊；t=12 s后車靜止，物塊速度為8 m/s，繼續(xù)減速4 s，即816 s物塊減速。選C。（2019·寧夏寧夏大學(xué)附屬中學(xué)高三高考模擬）如圖所示，物塊A疊放在木板B上，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知水平地面光滑，A、B間的動摩擦因數(shù)=0.2，現(xiàn)對A施加一水平向右的拉力F，測得B的加速度a與拉力F的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10 m/s2）A當(dāng)F<24 N時(shí)，A、B都相對地面靜止B當(dāng)F>24 N時(shí)，A相對B發(fā)生滑動CA的質(zhì)量為4 kgDB的質(zhì)量為24 kg【參考答案】BC【詳細(xì)解析】當(dāng)A與B間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力后，A、B會發(fā)生相對滑動，由圖可知，B的最大加速度為4 m/s2，即拉力F>24 N時(shí)，A相對B發(fā)生滑動，當(dāng)F<24 N時(shí)，A、B保持相對靜止，一起做勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤，B正確。對B，根據(jù)牛頓第二定律得，aB4 m/s2，對A，根據(jù)牛頓第二定律得，aA=4m/s2，F(xiàn)=24 N，解得mA=4 kg，mB=2 kg，故C正確，D錯誤。1從地面上以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小球，若運(yùn)動過程中小球受到的空氣阻力與其速率成正比，小球運(yùn)動的速度大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地速率為v1，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動，則在整個(gè)過程中，下列說法中不正確的是A小球被拋出時(shí)的加速度值最大，到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值最小B小球的加速度在上升過程中逐漸減小，在下降過程中也逐漸減小C小球拋出瞬間的加速度大小為D小球下落過程的平均速度大于【答案】A【解析】小球上升過程的加速度大小為，隨速度減小而減小，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)加速度為g，下落過程的加速度大小為，隨著速度增大，加速度減小，最后減小到0，故小球被拋出時(shí)的加速度值最大，A錯誤，B正確；當(dāng)小球勻速時(shí)，有，則拋出瞬間的加速度，C正確；下落過程小球做加速度減小的加速運(yùn)動，平均速度大于，D正確。故選A。1如圖所示，質(zhì)量相同的三個(gè)小球A、B、C通過輕彈簧和不可伸縮的輕細(xì)繩懸掛于天花板上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷A、B間細(xì)繩的瞬間，A、B、C三者的加速度分別為a1、a2、a3，則Aa1=2g，方向豎直向上Ba2=2g，方向豎直向下Ca3=g，方向豎直向下D在剪斷A、B間細(xì)繩前后，B、C間細(xì)繩的拉力不變2（2019·山東山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三高考模擬）如圖所示，在放置在水平地面上的斜面上，一光滑球被平行于斜面的輕繩系住。斜面體在外力作用下由靜止向右做加速度不斷增大的直線運(yùn)動的一小段時(shí)間內(nèi)，關(guān)于球所受到的輕繩拉力T和斜面支持力N的說法中正確的是AT和N都逐漸增大BT和N都逐漸減小CT和N的合力保持不變DT和N的合力逐漸增大3一小球從地面豎直上拋，后又落回地面，小球運(yùn)動過程中所受空氣阻力與速度成正比，取豎直向上為正方向。下列關(guān)于小球運(yùn)動的速度v、加速度a、位移s、機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的圖象中可能正確的有ABCD4（2019·廣東高三高考模擬）水平面上放置一個(gè)斜面足夠長的斜劈A，小物塊B靜止在斜面上，如圖所示。現(xiàn)對B施加一個(gè)沿斜面向上的拉力F，F(xiàn)的大小從零隨時(shí)間均勻增大，斜劈A一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)A、B之間的摩擦力大小為f1，A與地面之間的摩擦力大小為f2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則整個(gè)過程中摩擦力大小隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是ABCD5如圖所示，在一個(gè)立方體空箱子頂部用細(xì)線懸吊著一個(gè)小球，讓箱子分別沿甲、乙兩個(gè)傾角相同的固定斜面下滑。在斜面甲上運(yùn)動過程中懸線始終豎直向下，在斜面乙上運(yùn)動過程中懸線始終與頂板垂直，則箱子A在斜面甲上做勻加速運(yùn)動B在斜面乙上做勻加速運(yùn)動C對斜面甲的作用力較大D對兩斜面的作用力相等6（2019·六盤水市第七中學(xué)高三月考）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)線一端固定在質(zhì)量為的物體上，另一端繞過光滑的滑輪懸掛質(zhì)量為的物體。初始時(shí)用手托住使整過系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)離地面的高度為，某時(shí)刻將手拿掉、從靜止開始運(yùn)動（），則A繩子對物體的拉力大于物體所受的重力B物體落地前的加速度C物體剛落地時(shí)的速度大小為D整個(gè)過程中物體上升的最大高度為7如圖所示，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定光滑豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。下列判斷正確的是Aa下落的某段過程中，b對地面的壓力可能大于b受到地面的支持力Ba落地前，輕桿對b先做正功后做負(fù)功Ca下落的某段過程中，其加速度大小可能大于gDa落地前瞬間a的機(jī)械能最小，此時(shí)b對地面的壓力大小等于mg8（2019·四川高一期末）如圖（a），一長木板靜止于光滑水平桌面上，時(shí)，小物塊以速度滑到長木板上，時(shí)刻小物塊恰好滑至長木板最右端。圖（b）為物塊與木板運(yùn)動的圖像，已知圖中、，重力加速度大小為g。下列說法正確的是A木板的長度為B物塊與木板的質(zhì)量之比為C物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為Dt1時(shí)刻，小物塊和木板動能之比為9如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊在與水平方向成的力F的作用下從A點(diǎn)由靜止開始沿水平直軌道運(yùn)動，到B點(diǎn)后撤去力F，物體飛出后越過“壕溝”落在平臺EG段。已知物塊的質(zhì)量m=1 kg，物塊與水平直軌道間的動摩擦因數(shù)為=0.5，AB段長L=10 m，BE的高度差h=0.8 m，BE的水平距離x=1.6 m。若物塊可看作質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，g取10 m/s2。（1）要越過“壕溝”，求物塊在B點(diǎn)最小速度v的大小；（2）若=37°，為使物塊恰好越過“壕溝”，求拉力F的大?。?0（2019·安徽高一期末）可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從半徑為0.8 m的四分之一光滑圓弧軌道頂端滑下。在軌道最低點(diǎn)滑上水平傳送帶的最右端（設(shè)軌道銜接處無機(jī)械能損失）。設(shè)傳送帶長度L=8 m，并以恒定的v=3 m/s速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動，小滑塊恰好能運(yùn)動到水平傳送帶的最左端而沒有掉下傳送帶。已知重力加速度大小為g=10 m/s2。求：（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；（2）物塊從圓弧軌道最低點(diǎn)滑入傳送帶到第一次返回圓弧軌道最低點(diǎn)所用的時(shí)間（本小題計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。11如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量為M的長木板，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在長木板的最右端。已知m與M之間的動摩擦因數(shù)為，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為。從某時(shí)刻起物塊m以v1的水平初速度向左運(yùn)動，同時(shí)木板M在水平外力F控制下始終向右以速度勻速運(yùn)動，求：（1）在物塊m向左運(yùn)動過程中外力F的大小：（2）木板至少多長物塊不會從木板上滑下來?12（2019·湖南雅禮中學(xué)高三開學(xué)考試）某電視臺娛樂節(jié)目在游樂園舉行家庭搬運(yùn)磚塊比賽活動比賽規(guī)則是：如圖甲所示向滑動行駛的小車上搬放磚塊，且每次只能將一塊磚無初速度（相對地面）地放到車上，車停止時(shí)立即停止搬放，以車上磚塊多少決定勝負(fù)已知每塊磚的質(zhì)量m0.8 kg，小車的上表面光滑且足夠長，比賽過程中車始終受到恒定牽引力F20 N的作用，未放磚塊時(shí)車以v03 m/s的速度勻速前進(jìn)獲得冠軍的家庭上場比賽時(shí)每隔T0.8 s搬放一塊磚，從放上第一塊磚開始計(jì)時(shí)，圖中僅畫出了00.8 s內(nèi)車運(yùn)動的vt圖象，如圖乙所示，g取10 m/s2。求：（1）小車的質(zhì)量及車與地面間的動摩擦因數(shù)；（2）車停止時(shí)，車上放有多少塊磚。13（2016·上海卷）如圖，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動時(shí)，球所受合外力的方向沿圖中的AOA方向 BOB方向 COC方向 DOD方向14（2016·海南卷）沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度時(shí)間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)，在05 s、510 s、1015 s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則AF1<F2 BF2>F3 CF1>F3 DF1=F315（2018·江蘇卷）如圖所示，釘子A、B相距5l，處于同一高度細(xì)線的一端系有質(zhì)量為M的小物塊，另一端繞過A固定于B質(zhì)量為m的小球固定在細(xì)線上C點(diǎn)，B、C間的線長為3l用手豎直向下拉住小球，使小球和物塊都靜止，此時(shí)BC與水平方向的夾角為53°松手后，小球運(yùn)動到與A、B相同高度時(shí)的速度恰好為零，然后向下運(yùn)動忽略一切摩擦，重力加速度為g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6求：（1）小球受到手的拉力大小F；（2）物塊和小球的質(zhì)量之比M:m；（3）小球向下運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，物塊M所受的拉力大小T16（2017·新課標(biāo)全國卷）如圖，兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1 kg和mB=5 kg，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動摩擦因數(shù)均為1=0.5；木板的質(zhì)量為m=4 kg，與地面間的動摩擦因數(shù)為2=0.1。某時(shí)刻A、B兩滑塊開始相向滑動，初速度大小均為v0=3 m/s。A、B相遇時(shí)，A與木板恰好相對靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10 m/s2。求：（1）B與木板相對靜止時(shí)，木板的速度；（2）A、B開始運(yùn)動時(shí)，兩者之間的距離。17（2016·四川卷）避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖豎直平面內(nèi)，制動坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長為12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓?，?dāng)車速為23 m/s時(shí)，車尾位于制動坡床的底端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動了4 m時(shí)，車頭距制動坡床頂端38 m，再過一段時(shí)間，貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為0.4；貨車在制動坡床上運(yùn)動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取cos =1，sin =0.1，重力加速度g=10 m/s2。求：（1）貨物在車廂內(nèi)滑動時(shí)加速度的大小和方向；（2）制動坡床的長度。1AC【解析】設(shè)三個(gè)球的質(zhì)量均為m，開始A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈簧的彈力F=3mg，A、B間細(xì)繩張力T1=2mg，B、C間細(xì)繩的張力T2=mg，剪斷A、B間細(xì)繩的瞬間，彈簧的彈力不變，A所受合力F1=T1，a1=2g，方向豎直向上，A正確；B、C整體的加速度相等，a2=a3=g，方向豎直向下，B、C間細(xì)繩的張力變?yōu)?，C正確，BD錯誤。2D【解析】設(shè)斜面傾角為，加速度為a，則將加速度分解在沿斜面向上的方向和垂直斜面方向，分別為ax=acos和ay=asin，則沿斜面方向：Tmgsin=max，則隨著a的增大，T增大；垂直斜面方向：mgcosN=may，則隨著a的增大，N增大；選項(xiàng)AB錯誤；由平行四邊形定則可知，T和N的合力，則隨著a的增加，T和N的合力逐漸增大，選項(xiàng)C錯誤，D正確。3AC【解析】小球在上升過程中的加速度，隨著v減小，a1增大到g，vt圖象斜率的絕對值逐漸減小，小球在下落過程中的加速度大小為，隨著v增大，a2從g減小到0，vt圖象斜率的絕對值逐漸減小，A正確，B錯誤；根據(jù)位移時(shí)間圖象的斜率等于速度，st圖象的斜率應(yīng)先減小到零，然后斜率的絕對值增大，且下落時(shí)間大于上升時(shí)間，C正確；根據(jù)功能關(guān)系得，則，則Et圖象的斜率是變化的，圖象應(yīng)為曲線，D錯誤。4D【解析】由題有，物體原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，故有，有外力F后，F(xiàn)=kt，k>0，以B為研究對象，A對B的摩擦力先沿斜面向上，由平衡條件得F+f1=mgsin，得f1=mgsinkt，知f1隨時(shí)間均勻減小。當(dāng)F=mgsin，得f1=0，之后，A對B的摩擦力沿斜面向下，由平衡條件得F=f1+mgsin，得f1=mgsin+kt，知f1隨時(shí)間均勻增大。當(dāng)F增大到物體運(yùn)動后，f1=mgcos，保持不變，故AB錯誤。A、B均不動時(shí)，以A、B組成的整體為研究對象，由平衡條件得：f2=Fcos=ktcos，則f2與t成正比。當(dāng)B相對A向上運(yùn)動時(shí)，A的受力情況不變，f2不變，故C錯誤，D正確。5BC【解析】對于斜面甲上的箱子，小球受豎直方向上的重力和拉力作用，一定處于平衡狀態(tài)，箱子也處于平衡狀態(tài)，即箱子在斜面甲上做勻速直線運(yùn)動，A錯誤；對于斜面乙上的箱子，小球受重力和拉力作用，合力沿斜面方向向下，小球具有沿斜面向下的加速度，箱子在斜面乙上做勻加速直線運(yùn)動，B正確；在斜面甲上箱子做勻速運(yùn)動，則斜面甲對箱子的作用力大小等于重力，在斜面乙上箱子與小球做勻加速運(yùn)動，由牛頓第二定律，對小球有，對箱子有，可得f=0，斜面乙對箱子的作用力大小為，由牛頓第三定律可知，箱子對斜面甲的作用力較大，C正確，D錯誤。6AC【解析】將手拿掉后，m2加速上升，則繩子對物體的拉力大于物體所受的重力，選項(xiàng)A正確；對兩物體的整體，由牛頓第二定律：，解得a=5 m/s2，選項(xiàng)B錯誤；物體m1剛落地時(shí)m2的速度大小為，選項(xiàng)C正確；m1落地后，m2向上做上拋運(yùn)動，還能上升的高度為，則整個(gè)過程中物體上升的最大高度為0.4 m+0.2 m=0.6 m，選項(xiàng)D錯誤。7BC【解析】根據(jù)牛頓第三定律知，b對地面的壓力與b受到地面的支持力一定大小相等，故A錯誤。b開始時(shí)速度為零，當(dāng)a到達(dá)底端時(shí)，b的速度為零，在整個(gè)過程中，b的速度先增大后減小，動能先增大后減小，由動能定理可知輕桿對b先做正功，后做負(fù)功。故B正確。在整個(gè)過程中，b的速度先增大后減小，所以輕桿對b的作用力先是動力后是阻力，所以輕桿對a的作用力就先是阻力后是動力，所以在b減速的過程中，輕桿對a是斜向下的拉力，此時(shí)a的合力大于重力，則其加速度大于重力加速度g，故C正確；a落地前瞬間b的速度為零，由a、b整體的機(jī)械能守恒，知此時(shí)a的機(jī)械能最大，此時(shí)b對地面的壓力大小為mg，故D錯誤。8ACD【解析】時(shí)刻小物塊恰好滑至長木板最右端，所以相對位移就是板長，根據(jù)圖b知，相對位移為圖像面積差：，A正確。相對運(yùn)動過程中，相互間的摩擦力設(shè)為f，木塊的加速度，木板加速度 ，所以質(zhì)量之比為，B錯誤。木塊的加速度，摩擦力，所以動摩擦因數(shù)為，C正確。動能，t1時(shí)刻，速度相同，所以動能比等于質(zhì)量比，D正確。9（1）4 m/s（2）5.27 N【解析】（1）設(shè)運(yùn)動時(shí)間為t，則有：h=gt2所以，t=0.4 s水平方向勻速直線運(yùn)動，故有：v=x/t=4 m/s（2）設(shè)AB段加速度為a，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得：v2=2aLa=0.8 m/s2對物塊受力分析，由牛頓第二定律可得：Fcos（mgFsin）=ma帶入數(shù)據(jù)解得：F=5.27 N10（1）0.1 （2）8.17 s【解析】（1）物塊從圓形光滑軌道下滑的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒有解得物塊沿傳送帶滑到最左端速度恰好為零，由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得：（2）物塊在傳送帶先做勻減速運(yùn)動則物塊減速到零的時(shí)間為反向加速時(shí)加速度不變，故加速時(shí)間為這段時(shí)間的位移為之后物塊隨傳送帶勻速運(yùn)動，則物塊在傳送帶上第一次往返所用的時(shí)間為11（1） （2）【解析】（1）在物塊m向左運(yùn)動過程中，木板受力如圖所示，其中f1，f2分別為物塊和地面給木板的摩擦力，由題意可知f1=1mgf2=2（m+M）g 由平衡條件得：F=f1+f2=1mg2（m+M）g（2）以木板為參考系，設(shè)物塊相對木板向左勻減速初速度為，末速度為，則加速度：根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：解得：12（1） （2）n=5【解析】（1）小車的上表面光滑，磚塊相對地面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，放上磚塊后小車開始做勻減速運(yùn)動，設(shè)小車與地面間的動摩擦因數(shù)為，未放磚塊時(shí)放上第一塊磚后，對小車有即由vt圖象可知，放上第一塊磚后小車的加速度為解得=0.25；M=8 kg（2）同理，放上第二塊磚后，對小車有代入數(shù)據(jù)解得0.8 s內(nèi)速度改變量放上第三塊磚后小車的加速度為0.8 s內(nèi)速度改變量則放上第n塊磚后小車的加速度an=n×0.25m/s2=0.25nm/s2（n=1，2，3）0.8 s內(nèi)速度改變量vn=0.2nm/s（n=1，2，3）所以而聯(lián)立解得n=5即當(dāng)小車停止時(shí)，車上有5塊磚13D【解析】據(jù)題意可知，小車向右做勻加速直線運(yùn)動，由于球固定在桿上，而桿固定在小車上，則三者屬于同一整體，根據(jù)整體法和隔離法的關(guān)系分析可知，球和小車的加速度相同，所以球的加速度也應(yīng)該向右，故選D。14A【解析】由vt圖象可知，05 s內(nèi)物體的加速度大小為a1=0.2 m/s2，方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin fF1=ma1，可得F1=mgsin f0.2m；510 s內(nèi)物體的加速度a2=0，有mgsin fF2=ma2，可得F2=mgsin f；1015 s內(nèi)物體的加速度大小為a3=0.2 m/s2，方向沿斜面向上，有mgsin fF3=ma3，可得F3=mgsin f+0.2m。故有F3>F2>F1，A正確，BCD錯誤。15（1） （2） （3）（）【解析】（1）設(shè)小球受AC、BC的拉力分別為F1、F2F1sin53°=F2cos53° F+mg=F1cos53°+ F2sin53°且F1=Mg解得（2）小球運(yùn)動到與A、B相同高度過程中小球上升高度h1=3lsin53°，物塊下降高度h2=2l機(jī)械能守恒定律mgh1=Mgh2解得（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球回到起始點(diǎn)設(shè)此時(shí)AC方向的加速度大小為a，重物受到的拉力為T牛頓運(yùn)動定律MgT=Ma 小球受AC的拉力T=T牛頓運(yùn)動定律Tmgcos53°=ma解得（）16（1）1 m/s （2）1.9 m【解析】（1）滑塊A和B在木板上滑動時(shí)，木板也在地面上滑動。設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為f1、f2和f3，A和B相對于地面的加速度大小分別是aA和aB，木板相對于地面的加速度大小為a1。在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有f1=1mAg，f2=1mBg，f3=2（mA+mB+m）g由牛頓第二定律得f1=mAaA，f2=mBaB，f2f1f3=ma1可得aA=aB=5 m/s2，a1=2.5 m/s2設(shè)在t1時(shí)刻，B與木板共速，為v1由運(yùn)動學(xué)公式有v1=v0aBt1=a1t1解得t1=0.4 s，v1=1 m/s（2）在t1時(shí)間內(nèi)，B相對地面的位移設(shè)B與木板共速后，木板的加速度大小為a2假設(shè)B與木板相對靜止，由牛頓第二定律有f1+f3=（mB+m）a2可得，假設(shè)成立由aA=aB可知，B與木板共速時(shí)，A的速度大小也為v1設(shè)從B與木板共速到A和B相遇經(jīng)過的時(shí)間為t2，A和B相遇且共速時(shí)，速度大小為v2由運(yùn)動學(xué)公式有v2=v1a2t2=v1+aAt2解得t2=0.3 s，v2=0.5 m/s在t2時(shí)間內(nèi)，B及木板相對地面的位移全過程A相對地面的位移則A、B開始運(yùn)動時(shí)，兩者之間的距離x=xB+x1+|xA|=1.9 m（也可用如圖的速度時(shí)間圖線求解）17（1）5 m/s2，方向沿制動坡床向下 （2）98 m【解析】（1）設(shè)貨物的質(zhì)量為m，貨物減速的加速度大小為a1根據(jù)牛頓第二定律有mgcos +mgsin =ma1解得a1=5 m/s2，方向沿制動坡床向下（2）從貨物在車廂內(nèi)開始滑動到車頭距制動坡床頂端38 m過程貨物的位移x1=vta1t2對貨車，根據(jù)牛頓第二定律有4mgsin +5kmgmgcos =4ma2貨車減速的加速度大小為a2=5.5 m/s2貨車的位移x2=vta2t2，又x1x2=4 m解得t=4 s，x1=52 m，x2=48 m制動坡床的長度L=38 m+12 m+x2=98 m24