2025新教材物理高考第一轮
专题三 牛顿运动定律
五年高考
考点过关练
考点一 牛顿第一定律 牛顿第三定律
1.(2021浙江1月选考,4,3分)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时 ( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
2.(2020浙江7月选考,2,3分)如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车 ( )
A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B.急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D.急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
考点二 牛顿第二定律
3.(2023辽宁,2,4分)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为ΔL1和ΔL2、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为ΔF=k。比例系数k的单位是 ( )
A.kg·m/(s2·A) B.kg·m/(s2·A2)
C.kg·m2/(s3·A) D.kg·m2/(s3·A3)
4.(2022江苏,1,4分)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过 ( )
A.2.0 m/s2 B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2 D.8.0 m/s2
5.(2022全国乙,15,6分)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时,它们加速度的大小均为( )
A. B. C. D.
6.(2022湖北,5,4分)如图所示,质量分别为m和2m的小物块P和Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上,P通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,Q与地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力后,Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g。若剪断轻绳,P在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为 ( )
A. B. C. D.
7.(2023全国乙,14,6分)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比,则该排球 ( )
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
8.(2021全国甲,14,6分)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若θ由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将 ( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
9.(2021北京,13,3分)某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20 cm 刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40 cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是 ( )
A.30 cm刻度对应的加速度为-0.5g
B.40 cm刻度对应的加速度为g
C.50 cm刻度对应的加速度为2g
D.各刻度对应加速度的值是不均匀的
10.(2022湖南,9,5分)(多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻=kv2,k为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为 10 m/s;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为5 m/s。重力加速度大小为g,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是 ( )
A.发动机的最大推力为1.5Mg
B.当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时,发动机推力的大小为Mg
C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时,飞行器速率为5 m/s
D.当飞行器以5 m/s的速率飞行时,其加速度大小可以达到3g
11.(2021浙江1月选考,19,9分)如图所示,质量m=2 kg的滑块以v0=16 m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面上滑,经t=2 s滑行到最高点。然后,滑块返回到出发点。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。(g取10 m/s2)求滑块:
(1)最大位移值x;
(2)与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率。
模型强化练
模型一 连接体模型
1.(2020江苏单科,5,3分)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为 ( )
A.F B.
C. D.
2.(2023北京,6,3分)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连。两物块质量均为1 kg,细线能承受的最大拉力为2 N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动,则F的最大值为 ( )
A.1 N B.2 N C.4 N D.5 N
3.(2021海南,7,3分)如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为mP=0.5 kg、mQ=0.2 kg,P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2。则推力F的大小为 ( )
A.4.0 N B.3.0 N
C.2.5 N D.1.5 N
4.(2022全国甲,19,6分)(多选)如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前 ( )
A.P的加速度大小的最大值为2μg
B.Q的加速度大小的最大值为2μg
C.P的位移大小一定大于Q的位移大小
D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
5.(2020海南,12,4分)(多选)如图,在倾角为θ的光滑斜面上,有两个物块P和Q,质量分别为m1和m2,用与斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力F作用下,两物块一起向上做匀加速直线运动,则 ( )
A.两物块一起运动的加速度大小为a=
B.弹簧的弹力大小为T=F
C.若只增大m2,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
D.若只增大θ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
6.(2022山东,16,9分)某粮库使用额定电压U=380 V、内阻R=0.25 Ω的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡、装满粮食的小车以速度v=2 m/s沿斜坡匀速上行,此时电流I=40 A。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量m1=100 kg,车上粮食质量m2=1 200 kg,配重质量m0=40 kg,取重力加速度g=10 m/s2,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数k值;
(2)上行路程L值。
模型二 传送带模型
7.(2015天津,10,16分)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。设皮带足够长,取g=10 m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求
(1)邮件滑动的时间t;
(2)邮件对地的位移大小x;
(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W。
8.(2021辽宁,13,11分)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°,转轴间距L=3.95 m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6 m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
模型三 板块模型
9.(2019课标Ⅲ,20,6分)(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=4 s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10 m/s2。由题给数据可以得出( )
图(a)
图(b) 图(c)
A.木板的质量为1 kg
B.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 N
C.0~2 s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
10.(2021全国乙,21,6分)(多选)水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左端上有一质量为m2的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则 ( )
图(a)
图(b)
图(c)
A.F1=μ1m1g
B.F2=(μ2-μ1)g
C.μ2>μ1
D.在0~t2时间段物块与木板加速度相等
11.(2019江苏单科,15,16分)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;
(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';
(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。
三年模拟
考点强化练
考点一 牛顿第一定律 牛顿第三定律
1.(2024届湖北黄冈9月调研,1)火箭是人类探索宇宙的重要工具,它通过从喷口喷出高温高速的燃气获得动力,下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析,其中正确的是 ( )
A.火箭的速度越大,惯性越大
B.一级火箭的燃料用完后,自动脱落的空壳将做自由落体运动
C.火箭燃料燃烧产生的燃气对空气、对火箭的作用力是一对作用力和反作用力
D.火箭加速上升时,火箭里面的航天员对座椅的压力大于自身重力
2.(2024届吉林通化辉南月考,1)如图所示,在静止的小车上有一充满液体的密闭容器,容器内有静止着的气球A、悬浮在液体中的物体B、沉底的金属球C,A、B、C的体积相同。当小车带着容器由静止开始向右运动时,A、B、C的位置相对容器的运动情况是 ( )
A.A不动,B向左,C向右
B.A向左,B不动,C向右
C.A向右,B不动,C向左
D.A向左,B向右,C不动
考点二 牛顿第二定律
3.(2024届北京八一学校10月月考,3)某同学站在压力传感器上做“下蹲 起立”的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示,纵坐标为压力,横坐标为时间。由图线可知,下列说法正确的是 ( )
A.1 s时该同学处在下蹲的最低点
B.2 s时该同学处于下蹲静止状态
C.前4 s该同学做了2次“下蹲 起立”的动作
D.起立过程中该同学的速度和加速度方向都向上
4.(2024届山东部分学校10月联考,5)如图所示,轻弹簧L1的一端固定,另一端连着小球A,小球A的下面用另一根相同的轻弹簧L2连着小球B,一根轻质细绳一端连接小球A,另一端固定在墙上,平衡时细绳水平,弹簧L1与竖直方向的夹角为60°,弹簧L1的形变量为弹簧L2形变量的3倍,重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球A的加速度大小为
B.小球A的加速度大小为3g
C.小球B的加速度大小为
D.小球B的加速度大小为g
5.(2024届河南南阳唐河9月月考,6)如图所示,在竖直圆周上有两个光滑斜面AB和CD,A、D分别为圆周上的最高点和最低点。B、C点均在圆周上,且所在高度相同。一个可以看作质点的物块分别从A、C两点由静止沿斜面滑到底端(B、D两点),沿两个斜面下滑时的加速度大小分别为a1、a2,滑到底端的速度大小分别为v1、v2,所用时间分别为t1、t2,下列说法正确的是 ( )
A.a1>a2 B.v1>v2
C.t1=t2 D.t1>t2
6.(2023届江苏扬州中学开学考,9)如图所示,水平面上放置质量为M且上表面光滑的三角形斜劈,斜劈顶端安装光滑的轻质定滑轮,轻质细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块A和物块B。A在斜劈上运动,三角形斜劈保持静止状态,重力加速度为g。下列说法中正确的是 ( )
A.若B向下匀速运动,则斜劈受到水平面的摩擦力向左
B.若A沿斜面向上加速运动,则一定满足m2>m1
C.若A沿斜面向下加速运动,则斜劈受到水平面的摩擦力向右
D.若B向上加速运动,则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)g
模型综合练
模型一 连接体模型
1.(2024届北京人大附中开学考,3)在水平铁轨上行驶的列车车厢里,车顶上用细线悬挂一个小球,车底板上放一个质量为m的木箱,重力加速度为g。某段时间内,摆线与竖直方向的夹角始终为θ,如图所示。下列判断正确的是( )
A.列车一定在加速向左运动,加速度大小为g tan θ
B.列车可能在减速向右运动,加速度大小为g sin θ
C.无论列车向左还是向右运动,木箱所受摩擦力方向一定向左
D.如果一段时间内观察到细线与竖直方向的夹角呈周期性变化,列车的加速度一定在不断变化
2.(2024届河北衡水中学一调,8)(多选)如图所示,用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B物体上加一块橡皮泥,它和中间的B物体一起运动,且原拉力F不变,那么加上橡皮泥以后,两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况是 ( )
A.Ta增大 B.Tb增大
C.Ta减小 D.Tb减小
3.(2024届山东德州一中月考,11)(多选)如图所示,物块A、B的质量均为m,物块C的质量为2m。A放在一劲度系数为k的轻弹簧上(未连接),B、C通过一根绕过轻质光滑定滑轮的轻绳相连,B叠放在A上,用手托起C使绳子处于伸直但不拉紧的状态。某一时刻突然释放C,一段时间后A、B分离,此时C未触地,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.刚释放C的瞬间,A、B间的弹力不变
B.释放C后至A、B分离前,绳子中的张力不变
C.A、B分离时,A、B的加速度为g
D.A、B分离时,A、B上升的高度为
模型二 传送带模型
4.(2023届江苏南京期中,7)如图甲所示,一水平传送带沿顺时针方向旋转,在传送带左端A点处轻放一可视为质点的物块,物块从A点运动到B点的速度 时间变化规律如图乙所示,t=6 s时物块恰好运动到B点,则(g取10 m/s2) ( )
A.物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1
B.A、B间距离为24 m,物块在传送带上留下的痕迹长度是8 m
C.传送带的速度为2 m/s,物块的质量为3 kg
D.若物块速度刚好达到4 m/s时,传送带速度立刻变为零,物块不能到达B点
5.(2023届河北邢台期末,9)(多选)如图甲所示,倾角为37°、足够长的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度v0=12 m/s 从传送带的底部冲上传送带,规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向,该煤块运动的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在0~1.0 s内和在1.0 s~t0内为两段不同的二次函数,t0时刻图线所对应的切线正好水平,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.传送带转动速率v1为8 m/s
B.图乙中t0的数值为2.0
C.0~t0内煤块在传送带上的划痕长度为6 m
D.煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.25
6.(2023届江苏苏州月考,14)如图所示,分拣工件的车间里,与水平面成θ=30°角的传送带正以v=3 m/s的速度匀速运行,A、B两端相距l=13.5 m。现每隔t=1 s把质量m=1 kg的工件(视为质点)轻放在传送带上,工件在传送带的带动下向上运动,工件与传送带间的动摩擦因数μ=,g取10 m/s2,结果保留两位有效数字。求:
(1)工件刚放上去时的加速度的大小;
(2)工件从A到B所用的时间;
(3)相邻工件之间的最大距离和最小距离;
(4)满载与空载相比,传送带需要增加的牵引力。
模型三 板块模型
7.(2024届安徽江淮十校一联,10)(多选)如图甲所示,粗糙的水平地面上静止一长木板b,其右端静止一煤块a(可视为质点)。现用一个水平向右的恒力F作用在长木板的右端,作用一段时间后撤去该力,整个过程煤块、长木板的v t图像如图乙所示,已知煤块与长木板的质量相等,a、b之间的动摩擦因数为μ1,长木板b与地面间的动摩擦因数为μ2,煤块a始终没有从长木板b上滑下。重力加速度g=10 m/s2。则下列说法正确的是 ( )
A.煤块a的图线是①和④线,长木板的图线是②和③线
B.μ1=0.04,μ2=0.08
C.t1= s时长木板b停下
D.最终煤块a在长木板b上留下的黑色痕迹长6 m
8.(2024届河南高三开学考,13)如图所示,质量均为1 kg的长木板A、B静止在水平面上并靠在一起,长木板A长为1 m,长木板B足够长。质量为 kg的物块C从长木板A的左端以一定的水平初速度v0滑上长木板A,已知A与水平面间的动摩擦因数为0.1,B与水平面间的摩擦力忽略不计,物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.4。不计物块C的大小,重力加速度g取10 m/s2,要使物块C能滑上长木板B,物块C滑上A时的初速度大小至少为多少
9.(2023届山东烟台期末,16)一质量为M=5 kg的木板放在倾角θ=37°的光滑斜面上,并在外力作用下保持静止状态。斜面底端固定一垂直于斜面的挡板,木板左下端到挡板的距离为s0=1.25 m。t=0时刻,撤去作用在木板上的外力,同时一质量m=10 kg的小物块从木板左下端以沿斜面向上的初速度v0=4 m/s 滑上木板,并对小物块施加沿斜面向上的外力F,在0~1 s时间内,F=F1=80 N,该力在t=1 s时变为F=F2=60 N,方向沿斜面向下,并在此后保持不变。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=0.5,小物块可以看作质点,斜面足够长,且整个过程中小物块不会从木板右端滑出,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)0~1 s时间内,小物块和木板的加速度的大小;
(2)木板第一次与挡板碰撞时的速度大小。
微专题专练
微专题3 动力学综合问题
1.(2020山东,1,3分)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg
B.t1~t2时间内,v减小,FN
2.(2024届陕西安康重点名校10月联考,3)一人乘坐电梯从高层下降到地面,电梯启动和制动过程加速度大小相等,电梯从启动开始到运动至地面过程中,人的速度大小为v,人受到电梯底板的支持力大小为F,其中v随x的变化图像中曲线为抛物线,则v、F大小随位移x或时间t的变化图像正确的是 ( )
3.(2023全国甲,19,6分)(多选)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知 ( )
A.m甲
C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙
4.(2024届河北部分学校一联,5)如图所示,质量M=3 kg、倾角θ=37°的斜面体静止在粗糙水平地面上。在斜面体上叠放质量m=2 kg的光滑楔形物块,物块在大小为19 N的水平恒力F作用下与斜面体恰好一起向右运动。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度g=10 m/s2,则斜面体与水平地面间的动摩擦因数为 ( )
A.0.10 B.0.18
C.0.25 D.0.38
5.(2023届山东青岛二模,8)风洞实验可以模拟高空跳伞情境中人体所承受气流的状态。已知物体受到的空气阻力F与物体相对空气的速度v满足F=CρSv2(S为物体迎风面积,C为风阻系数,ρ为空气密度)。图甲中风洞竖直向上匀速送风,一质量为m的物体从A处由静止下落,一段时间后在B处打开降落伞,相对速度的平方v2与加速度大小a的部分关系图像如图乙所示,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.开伞前加速度向下,越来越大
B.开伞后加速度向上,越来越大
C.开伞前物体迎风面积为S1=
D.开伞后物体迎风面积为S2=
6.(2024届河南高三联考,7)粗糙水平地面上的长木板的右端放有物块,如图甲所示,用水平向右的拉力F作用在长木板上,F随时间t的变化关系如图乙所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。物块的加速度a随时间t的变化关系如图丙所示。已知木板、物块的质量分别为m1、m2,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A.F1=μ2m2g
B.F1=μ1m1g+μ2m2g
C.F2=(μ2-μ1)(m1+m2)g
D.F2=(μ2+μ1)(m1+m2)g
7.(2023届山东泰安二模,12)(多选)如图所示,一足够长且倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,斜面底端有一固定挡板,一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别拴接在固定挡板和小物体B上,小物体A与小物体B紧靠在一起(不粘连)处于静止状态,且两者质量相等。现对小物体A施一沿斜面向上的拉力,使小物体A沿斜面向上做匀加速直线运动。从施加力直到两物体分离的过程中,拉力的最小值为F1,最大值为F2,已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。则下列结论正确的是( )
A.物体A、B的质量为
B.物体A的加速度为
C.开始时弹簧的压缩量为
D.从开始运动到物体A与物体B分离经过的时间为(2F2-F1)
8.(2023湖南,10,5分)(多选)如图,光滑水平地面上有一质量为2m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为μ,杆与竖直方向的夹角为θ,杆与车厢始终保持相对静止,重力加速度为g。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 ( )
A.若B球受到的摩擦力为零,则F=2mg tan θ
B.若推力F向左,且tan θ≤μ,则F的最大值为2mg tan θ
C.若推力F向左,且μ
专题三 牛顿运动定律
五年高考
考点过关练
考点一 牛顿第一定律 牛顿第三定律
1.(2021浙江1月选考,4,3分)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时 ( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
答案 D
2.(2020浙江7月选考,2,3分)如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车 ( )
A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B.急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D.急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
答案 B
考点二 牛顿第二定律
3.(2023辽宁,2,4分)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为ΔL1和ΔL2、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为ΔF=k。比例系数k的单位是 ( )
A.kg·m/(s2·A) B.kg·m/(s2·A2)
C.kg·m2/(s3·A) D.kg·m2/(s3·A3)
答案 B
4.(2022江苏,1,4分)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过 ( )
A.2.0 m/s2 B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2 D.8.0 m/s2
答案 B
5.(2022全国乙,15,6分)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时,它们加速度的大小均为( )
A. B. C. D.
答案 A
6.(2022湖北,5,4分)如图所示,质量分别为m和2m的小物块P和Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上,P通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,Q与地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力后,Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g。若剪断轻绳,P在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为 ( )
A. B. C. D.
答案 C
7.(2023全国乙,14,6分)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比,则该排球 ( )
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
答案 B
8.(2021全国甲,14,6分)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若θ由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将 ( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
答案 D
9.(2021北京,13,3分)某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20 cm 刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40 cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是 ( )
A.30 cm刻度对应的加速度为-0.5g
B.40 cm刻度对应的加速度为g
C.50 cm刻度对应的加速度为2g
D.各刻度对应加速度的值是不均匀的
答案 A
10.(2022湖南,9,5分)(多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻=kv2,k为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为 10 m/s;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为5 m/s。重力加速度大小为g,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是 ( )
A.发动机的最大推力为1.5Mg
B.当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时,发动机推力的大小为Mg
C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时,飞行器速率为5 m/s
D.当飞行器以5 m/s的速率飞行时,其加速度大小可以达到3g
答案 BC
11.(2021浙江1月选考,19,9分)如图所示,质量m=2 kg的滑块以v0=16 m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面上滑,经t=2 s滑行到最高点。然后,滑块返回到出发点。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。(g取10 m/s2)求滑块:
(1)最大位移值x;
(2)与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率。
答案 (1)16 m (2)0.25 (3)67.9 W
模型强化练
模型一 连接体模型
1.(2020江苏单科,5,3分)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为 ( )
A.F B.
C. D.
答案 C
2.(2023北京,6,3分)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连。两物块质量均为1 kg,细线能承受的最大拉力为2 N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动,则F的最大值为 ( )
A.1 N B.2 N C.4 N D.5 N
答案 C
3.(2021海南,7,3分)如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为mP=0.5 kg、mQ=0.2 kg,P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2。则推力F的大小为 ( )
A.4.0 N B.3.0 N
C.2.5 N D.1.5 N
答案 A
4.(2022全国甲,19,6分)(多选)如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前 ( )
A.P的加速度大小的最大值为2μg
B.Q的加速度大小的最大值为2μg
C.P的位移大小一定大于Q的位移大小
D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
答案 AD
5.(2020海南,12,4分)(多选)如图,在倾角为θ的光滑斜面上,有两个物块P和Q,质量分别为m1和m2,用与斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力F作用下,两物块一起向上做匀加速直线运动,则 ( )
A.两物块一起运动的加速度大小为a=
B.弹簧的弹力大小为T=F
C.若只增大m2,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
D.若只增大θ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
答案 BC
6.(2022山东,16,9分)某粮库使用额定电压U=380 V、内阻R=0.25 Ω的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡、装满粮食的小车以速度v=2 m/s沿斜坡匀速上行,此时电流I=40 A。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量m1=100 kg,车上粮食质量m2=1 200 kg,配重质量m0=40 kg,取重力加速度g=10 m/s2,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数k值;
(2)上行路程L值。
答案 (1)0.1 (2) m
模型二 传送带模型
7.(2015天津,10,16分)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。设皮带足够长,取g=10 m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求
(1)邮件滑动的时间t;
(2)邮件对地的位移大小x;
(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W。
答案 (1)0.2 s (2)0.1 m (3)-2 J
8.(2021辽宁,13,11分)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°,转轴间距L=3.95 m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6 m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
答案 (1)0.4 m/s2 (2)4.5 s
模型三 板块模型
9.(2019课标Ⅲ,20,6分)(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=4 s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10 m/s2。由题给数据可以得出( )
图(a)
图(b) 图(c)
A.木板的质量为1 kg
B.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 N
C.0~2 s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
答案 AB
10.(2021全国乙,21,6分)(多选)水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左端上有一质量为m2的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则 ( )
图(a)
图(b)
图(c)
A.F1=μ1m1g
B.F2=(μ2-μ1)g
C.μ2>μ1
D.在0~t2时间段物块与木板加速度相等
答案 BCD
11.(2019江苏单科,15,16分)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;
(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';
(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。
答案 (1) (2)3μg μg (3)2
三年模拟
考点强化练
考点一 牛顿第一定律 牛顿第三定律
1.(2024届湖北黄冈9月调研,1)火箭是人类探索宇宙的重要工具,它通过从喷口喷出高温高速的燃气获得动力,下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析,其中正确的是 ( )
A.火箭的速度越大,惯性越大
B.一级火箭的燃料用完后,自动脱落的空壳将做自由落体运动
C.火箭燃料燃烧产生的燃气对空气、对火箭的作用力是一对作用力和反作用力
D.火箭加速上升时,火箭里面的航天员对座椅的压力大于自身重力
答案 D
2.(2024届吉林通化辉南月考,1)如图所示,在静止的小车上有一充满液体的密闭容器,容器内有静止着的气球A、悬浮在液体中的物体B、沉底的金属球C,A、B、C的体积相同。当小车带着容器由静止开始向右运动时,A、B、C的位置相对容器的运动情况是 ( )
A.A不动,B向左,C向右
B.A向左,B不动,C向右
C.A向右,B不动,C向左
D.A向左,B向右,C不动
答案 C
考点二 牛顿第二定律
3.(2024届北京八一学校10月月考,3)某同学站在压力传感器上做“下蹲 起立”的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示,纵坐标为压力,横坐标为时间。由图线可知,下列说法正确的是 ( )
A.1 s时该同学处在下蹲的最低点
B.2 s时该同学处于下蹲静止状态
C.前4 s该同学做了2次“下蹲 起立”的动作
D.起立过程中该同学的速度和加速度方向都向上
答案 B
4.(2024届山东部分学校10月联考,5)如图所示,轻弹簧L1的一端固定,另一端连着小球A,小球A的下面用另一根相同的轻弹簧L2连着小球B,一根轻质细绳一端连接小球A,另一端固定在墙上,平衡时细绳水平,弹簧L1与竖直方向的夹角为60°,弹簧L1的形变量为弹簧L2形变量的3倍,重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球A的加速度大小为
B.小球A的加速度大小为3g
C.小球B的加速度大小为
D.小球B的加速度大小为g
答案 B
5.(2024届河南南阳唐河9月月考,6)如图所示,在竖直圆周上有两个光滑斜面AB和CD,A、D分别为圆周上的最高点和最低点。B、C点均在圆周上,且所在高度相同。一个可以看作质点的物块分别从A、C两点由静止沿斜面滑到底端(B、D两点),沿两个斜面下滑时的加速度大小分别为a1、a2,滑到底端的速度大小分别为v1、v2,所用时间分别为t1、t2,下列说法正确的是 ( )
A.a1>a2 B.v1>v2
C.t1=t2 D.t1>t2
答案 C
6.(2023届江苏扬州中学开学考,9)如图所示,水平面上放置质量为M且上表面光滑的三角形斜劈,斜劈顶端安装光滑的轻质定滑轮,轻质细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块A和物块B。A在斜劈上运动,三角形斜劈保持静止状态,重力加速度为g。下列说法中正确的是 ( )
A.若B向下匀速运动,则斜劈受到水平面的摩擦力向左
B.若A沿斜面向上加速运动,则一定满足m2>m1
C.若A沿斜面向下加速运动,则斜劈受到水平面的摩擦力向右
D.若B向上加速运动,则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)g
答案 C
模型综合练
模型一 连接体模型
1.(2024届北京人大附中开学考,3)在水平铁轨上行驶的列车车厢里,车顶上用细线悬挂一个小球,车底板上放一个质量为m的木箱,重力加速度为g。某段时间内,摆线与竖直方向的夹角始终为θ,如图所示。下列判断正确的是( )
A.列车一定在加速向左运动,加速度大小为g tan θ
B.列车可能在减速向右运动,加速度大小为g sin θ
C.无论列车向左还是向右运动,木箱所受摩擦力方向一定向左
D.如果一段时间内观察到细线与竖直方向的夹角呈周期性变化,列车的加速度一定在不断变化
答案 C
2.(2024届河北衡水中学一调,8)(多选)如图所示,用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B物体上加一块橡皮泥,它和中间的B物体一起运动,且原拉力F不变,那么加上橡皮泥以后,两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况是 ( )
A.Ta增大 B.Tb增大
C.Ta减小 D.Tb减小
答案 AD
3.(2024届山东德州一中月考,11)(多选)如图所示,物块A、B的质量均为m,物块C的质量为2m。A放在一劲度系数为k的轻弹簧上(未连接),B、C通过一根绕过轻质光滑定滑轮的轻绳相连,B叠放在A上,用手托起C使绳子处于伸直但不拉紧的状态。某一时刻突然释放C,一段时间后A、B分离,此时C未触地,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.刚释放C的瞬间,A、B间的弹力不变
B.释放C后至A、B分离前,绳子中的张力不变
C.A、B分离时,A、B的加速度为g
D.A、B分离时,A、B上升的高度为
答案 CD
模型二 传送带模型
4.(2023届江苏南京期中,7)如图甲所示,一水平传送带沿顺时针方向旋转,在传送带左端A点处轻放一可视为质点的物块,物块从A点运动到B点的速度 时间变化规律如图乙所示,t=6 s时物块恰好运动到B点,则(g取10 m/s2) ( )
A.物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1
B.A、B间距离为24 m,物块在传送带上留下的痕迹长度是8 m
C.传送带的速度为2 m/s,物块的质量为3 kg
D.若物块速度刚好达到4 m/s时,传送带速度立刻变为零,物块不能到达B点
答案 A
5.(2023届河北邢台期末,9)(多选)如图甲所示,倾角为37°、足够长的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度v0=12 m/s 从传送带的底部冲上传送带,规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向,该煤块运动的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在0~1.0 s内和在1.0 s~t0内为两段不同的二次函数,t0时刻图线所对应的切线正好水平,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.传送带转动速率v1为8 m/s
B.图乙中t0的数值为2.0
C.0~t0内煤块在传送带上的划痕长度为6 m
D.煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.25
答案 BD
6.(2023届江苏苏州月考,14)如图所示,分拣工件的车间里,与水平面成θ=30°角的传送带正以v=3 m/s的速度匀速运行,A、B两端相距l=13.5 m。现每隔t=1 s把质量m=1 kg的工件(视为质点)轻放在传送带上,工件在传送带的带动下向上运动,工件与传送带间的动摩擦因数μ=,g取10 m/s2,结果保留两位有效数字。求:
(1)工件刚放上去时的加速度的大小;
(2)工件从A到B所用的时间;
(3)相邻工件之间的最大距离和最小距离;
(4)满载与空载相比,传送带需要增加的牵引力。
答案 (1)1.0 m/s2 (2)6.0 s (3)3.0 m 0.50 m (4)33 N
模型三 板块模型
7.(2024届安徽江淮十校一联,10)(多选)如图甲所示,粗糙的水平地面上静止一长木板b,其右端静止一煤块a(可视为质点)。现用一个水平向右的恒力F作用在长木板的右端,作用一段时间后撤去该力,整个过程煤块、长木板的v t图像如图乙所示,已知煤块与长木板的质量相等,a、b之间的动摩擦因数为μ1,长木板b与地面间的动摩擦因数为μ2,煤块a始终没有从长木板b上滑下。重力加速度g=10 m/s2。则下列说法正确的是 ( )
A.煤块a的图线是①和④线,长木板的图线是②和③线
B.μ1=0.04,μ2=0.08
C.t1= s时长木板b停下
D.最终煤块a在长木板b上留下的黑色痕迹长6 m
答案 BCD
8.(2024届河南高三开学考,13)如图所示,质量均为1 kg的长木板A、B静止在水平面上并靠在一起,长木板A长为1 m,长木板B足够长。质量为 kg的物块C从长木板A的左端以一定的水平初速度v0滑上长木板A,已知A与水平面间的动摩擦因数为0.1,B与水平面间的摩擦力忽略不计,物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.4。不计物块C的大小,重力加速度g取10 m/s2,要使物块C能滑上长木板B,物块C滑上A时的初速度大小至少为多少
答案 3 m/s
9.(2023届山东烟台期末,16)一质量为M=5 kg的木板放在倾角θ=37°的光滑斜面上,并在外力作用下保持静止状态。斜面底端固定一垂直于斜面的挡板,木板左下端到挡板的距离为s0=1.25 m。t=0时刻,撤去作用在木板上的外力,同时一质量m=10 kg的小物块从木板左下端以沿斜面向上的初速度v0=4 m/s 滑上木板,并对小物块施加沿斜面向上的外力F,在0~1 s时间内,F=F1=80 N,该力在t=1 s时变为F=F2=60 N,方向沿斜面向下,并在此后保持不变。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=0.5,小物块可以看作质点,斜面足够长,且整个过程中小物块不会从木板右端滑出,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)0~1 s时间内,小物块和木板的加速度的大小;
(2)木板第一次与挡板碰撞时的速度大小。
答案 (1)2 m/s2 2 m/s2 (2)7 m/s
微专题专练
微专题3 动力学综合问题
1.(2020山东,1,3分)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg
B.t1~t2时间内,v减小,FN
答案 D
2.(2024届陕西安康重点名校10月联考,3)一人乘坐电梯从高层下降到地面,电梯启动和制动过程加速度大小相等,电梯从启动开始到运动至地面过程中,人的速度大小为v,人受到电梯底板的支持力大小为F,其中v随x的变化图像中曲线为抛物线,则v、F大小随位移x或时间t的变化图像正确的是 ( )
答案 A
3.(2023全国甲,19,6分)(多选)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知 ( )
A.m甲
C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙
答案 BC
4.(2024届河北部分学校一联,5)如图所示,质量M=3 kg、倾角θ=37°的斜面体静止在粗糙水平地面上。在斜面体上叠放质量m=2 kg的光滑楔形物块,物块在大小为19 N的水平恒力F作用下与斜面体恰好一起向右运动。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度g=10 m/s2,则斜面体与水平地面间的动摩擦因数为 ( )
A.0.10 B.0.18
C.0.25 D.0.38
答案 B
5.(2023届山东青岛二模,8)风洞实验可以模拟高空跳伞情境中人体所承受气流的状态。已知物体受到的空气阻力F与物体相对空气的速度v满足F=CρSv2(S为物体迎风面积,C为风阻系数,ρ为空气密度)。图甲中风洞竖直向上匀速送风,一质量为m的物体从A处由静止下落,一段时间后在B处打开降落伞,相对速度的平方v2与加速度大小a的部分关系图像如图乙所示,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.开伞前加速度向下,越来越大
B.开伞后加速度向上,越来越大
C.开伞前物体迎风面积为S1=
D.开伞后物体迎风面积为S2=
答案 C
6.(2024届河南高三联考,7)粗糙水平地面上的长木板的右端放有物块,如图甲所示,用水平向右的拉力F作用在长木板上,F随时间t的变化关系如图乙所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。物块的加速度a随时间t的变化关系如图丙所示。已知木板、物块的质量分别为m1、m2,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A.F1=μ2m2g
B.F1=μ1m1g+μ2m2g
C.F2=(μ2-μ1)(m1+m2)g
D.F2=(μ2+μ1)(m1+m2)g
答案 D
7.(2023届山东泰安二模,12)(多选)如图所示,一足够长且倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,斜面底端有一固定挡板,一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别拴接在固定挡板和小物体B上,小物体A与小物体B紧靠在一起(不粘连)处于静止状态,且两者质量相等。现对小物体A施一沿斜面向上的拉力,使小物体A沿斜面向上做匀加速直线运动。从施加力直到两物体分离的过程中,拉力的最小值为F1,最大值为F2,已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。则下列结论正确的是( )
A.物体A、B的质量为
B.物体A的加速度为
C.开始时弹簧的压缩量为
D.从开始运动到物体A与物体B分离经过的时间为(2F2-F1)
答案 BC
8.(2023湖南,10,5分)(多选)如图,光滑水平地面上有一质量为2m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为μ,杆与竖直方向的夹角为θ,杆与车厢始终保持相对静止,重力加速度为g。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 ( )
A.若B球受到的摩擦力为零,则F=2mg tan θ
B.若推力F向左,且tan θ≤μ,则F的最大值为2mg tan θ
C.若推力F向左,且μ
答案 CD
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