新高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)練習(xí)難點(diǎn)05 牛頓第二定律的綜合應(yīng)用（含解析）

難點(diǎn)05牛頓第二定律的綜合應(yīng)用一、動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題1．連接體多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并排或由繩子、細(xì)桿、彈簧等聯(lián)系)在一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱(chēng)為連接體．連接體一般(含彈簧的系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí))具有相同的運(yùn)動(dòng)情況(速度、加速度)．2．常見(jiàn)的連接體(1)物物疊放連接體：兩物體通過(guò)彈力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度速度、加速度相同(2)輕繩連接體：輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等．速度、加速度相同速度、加速度大小相等，方向不同(3)輕桿連接體：輕桿平動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的平動(dòng)速度．速度、加速度相同(4)彈簧連接體：在彈簧發(fā)生形變的過(guò)程中，兩端連接體的速度、加速度不一定相等；在彈簧形變最大時(shí)，兩端連接體的速度、加速度相等．3．整體法與隔離法在連接體中的應(yīng)用(1)整體法當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體的加速度相同時(shí)，可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)整體列方程求解的方法．(2)隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，再用牛頓第二定律對(duì)隔離出來(lái)的物體列方程求解的方法．(3)處理連接體方法①共速連接體，一般采用先整體后隔離的方法．如圖所示，先用整體法得出合力F與a的關(guān)系，F(xiàn)＝(mA＋mB)a，再隔離單個(gè)物體(部分物體)研究F內(nèi)力與a的關(guān)系，例如隔離B，F(xiàn)內(nèi)力＝mBa＝eq\f(mB,mA＋mB)F②關(guān)聯(lián)速度連接體分別對(duì)兩物體受力分析，分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程，聯(lián)立方程求解．力的“分配”兩物塊在力F作用下一起運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)的加速度與每個(gè)物塊的加速度相同，如圖：地面光滑m1、m2與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，地面粗糙m1、m2與固定粗糙斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，以上4種情形中，F(xiàn)一定，兩物塊間的彈力只與物塊的質(zhì)量有關(guān)且F彈＝eq\f(m2,m1＋m2)F.【例1】（2022·全國(guó)·高三課時(shí)練習(xí)）如圖所示，水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一條輕繩連接，兩木塊的材料相同，現(xiàn)用力F向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若水平面是光滑的，則m2越大繩的拉力越大B．若木塊和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則繩的拉力為SKIPIF1<0＋μm1gC．繩的拉力大小與水平面是否粗糙無(wú)關(guān)D．繩的拉力大小與水平面是否粗糙有關(guān)【答案】C【解析】木塊和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，以?xún)赡緣K整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0得SKIPIF1<0以木塊1為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0得SKIPIF1<0系統(tǒng)加速度與木塊1加速度相同，解得SKIPIF1<0可見(jiàn)繩子拉力大小與動(dòng)摩擦因數(shù)μ無(wú)關(guān)，與兩木塊質(zhì)量大小有關(guān)，即與水平面是否粗糙無(wú)關(guān)，無(wú)論水平面是光滑的還是粗糙的，繩的拉力大小均為SKIPIF1<0且m2越大繩的拉力越小，C正確。故選C?！纠?】（2022·江蘇·模擬預(yù)測(cè)）如圖，在傾角為SKIPIF1<0的光滑斜面上，有兩個(gè)物塊P和Q，質(zhì)量分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，用與斜面平行的輕質(zhì)彈簧相連接，在沿斜面向上的恒力F作用下，兩物塊一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則（

）A．兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為SKIPIF1<0B．彈簧的彈力大小為SKIPIF1<0C．若只增大SKIPIF1<0，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的間距變小D．若只增大SKIPIF1<0，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的間距變大【答案】B【解析】A．對(duì)整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．對(duì)m2受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B正確；C．根據(jù)SKIPIF1<0可知若只增大SKIPIF1<0，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力變大，根據(jù)胡克定律，可知伸長(zhǎng)量變大，故它們的間距變大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)SKIPIF1<0可知T與SKIPIF1<0無(wú)關(guān)，只增大SKIPIF1<0，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力不變，根據(jù)胡克定律，可知伸長(zhǎng)量不變，故它們的間距不變，故D錯(cuò)誤。故選B。二、動(dòng)力學(xué)中的臨界和極值問(wèn)題1．常見(jiàn)的臨界條件(1)兩物體脫離的臨界條件：FN＝0.(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大值．(3)繩子斷裂或松弛的臨界條件：繩子斷裂的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力；繩子松弛的臨界條件是FT＝0.2．解題基本思路(1)認(rèn)真審題，詳細(xì)分析問(wèn)題中變化的過(guò)程(包括分析整個(gè)過(guò)程中有幾個(gè)階段)；(2)尋找過(guò)程中變化的物理量；(3)探索物理量的變化規(guī)律；(4)確定臨界狀態(tài)，分析臨界條件，找出臨界關(guān)系．3．解題方法極限法把物理問(wèn)題(或過(guò)程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來(lái)，以達(dá)到正確解決問(wèn)題的目的假設(shè)法臨界問(wèn)題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問(wèn)題數(shù)學(xué)法將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件連接體恰好脫離滿(mǎn)足兩個(gè)條件(1)物體間的彈力FN＝0；(2)脫離瞬間系統(tǒng)、單個(gè)物體的加速度仍相等．【例3】（2022·山西呂梁·一模）質(zhì)量為m1的數(shù)學(xué)書(shū)和質(zhì)量為m2的物理書(shū)疊放在桌面上，數(shù)學(xué)書(shū)和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，物理書(shū)和數(shù)學(xué)書(shū)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，欲將數(shù)學(xué)書(shū)從物理書(shū)下抽出，則要用的力至少為（）A．（μ1+μ2）（m1+m2）g B．（m1+m2）g+μ1m2gC．（μ1+μ2）m2g D．（μ1m1+μ2m2）g【答案】A【解析】當(dāng)數(shù)學(xué)書(shū)剛好從物理書(shū)下抽出時(shí)，物理書(shū)所受的靜摩擦力達(dá)到最大，對(duì)物理書(shū)由牛頓第二定律得SKIPIF1<0對(duì)整體，有SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A?！纠?】（2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示一位登山者小王站在傾角為30°的斜坡上，正在通過(guò)平行于斜坡的繩索拉動(dòng)朋友。已知小王總質(zhì)量為65kg，最大靜摩擦力為壓力的0.8倍，sin30°=0.5、cos30°=0.87，若小王沒(méi)有滑動(dòng)，則（）A．小王受到的摩擦力可能沿斜坡向下B．小王對(duì)繩索的拉力最大值約為125NC．朋友丟掉背包后，小王受到的最大靜摩擦力會(huì)減小D．小王受到繩索拉力與摩擦力的合力會(huì)隨繩索拉力的變化而變化【答案】B【解析】A．對(duì)小王受力分析，重力豎直向下；支持力垂直于斜坡向上；繩索拉力沿斜坡向下。故小王有沿斜坡向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。所以他受到的摩擦力不可能沿斜坡向下,故A錯(cuò)誤；B．依題意，小王所受摩擦力最大為SKIPIF1<0重力下滑分力為SKIPIF1<0小王未滑動(dòng)，受力平衡，有小王對(duì)繩索的拉力最大值約為SKIPIF1<0故B正確；C．朋友丟掉背包后，小王受到的最大靜摩擦力不會(huì)改變，故C錯(cuò)誤；D．小王受到合力始終為零，故D錯(cuò)誤。故選B?！纠?】（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）豎直插銷(xiāo)的簡(jiǎn)化側(cè)視圖如圖所示，下端部件A可沿水平槽向前推動(dòng)，部件B可沿豎直槽向上滑動(dòng)。A、B之間的接觸面與水平成45°角且摩擦因數(shù)為μ，槽與A、B間的摩擦不計(jì)。若B的質(zhì)量為m，為使插銷(xiāo)啟動(dòng)，加在A上的水平力F的最小值為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】為使插銷(xiāo)啟動(dòng)，加在A上的水平力F的最小值的臨界條件是B恰好受力平衡。對(duì)A、B受力分析如上圖對(duì)B有SKIPIF1<0對(duì)A有SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以C正確；ABD錯(cuò)誤；故選C。動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題1．常見(jiàn)圖像v－t圖像、a－t圖像、F－t圖像、F－a圖像等．2．題型分類(lèi)(1)已知物體受到的力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況．(2)已知物體的速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的受力情況．(3)由已知條件確定某物理量的變化圖像．3．解題策略(1)分清圖像的類(lèi)別：即分清橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量，明確其物理意義，掌握物理圖像所反映的物理過(guò)程，會(huì)分析臨界點(diǎn)．(2)注意圖線中的一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)等．(3)明確能從圖像中獲得哪些信息：把圖像與具體的題意、情景結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖像對(duì)應(yīng)的函數(shù)方程式，進(jìn)而明確“圖像與公式”“圖像與物體”間的關(guān)系，以便對(duì)有關(guān)物理問(wèn)題作出準(zhǔn)確判斷．【例6】（2022·山東·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖甲所示，水平桌面上一個(gè)物塊在與桌面平行的外力牽引下做直線運(yùn)動(dòng)，其v—t圖像如圖乙所示，已知物塊質(zhì)量為2kg，物塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度g大小取10m/s2，以下判斷正確的是（

）A．物體在1~3s內(nèi)摩擦生熱36JB．物體在0~1s內(nèi)水平力F大小為14NC．物體在0~1s內(nèi)和3~5s內(nèi)的合外力沖量大小之比為1：2D．0~5s內(nèi)水平力F對(duì)物體做的功大于摩擦力對(duì)物體做的功【答案】B【解析】A．由乙圖可知物體在1~3s內(nèi)走過(guò)的位移即v—t圖像的圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積，有SKIPIF1<0則物體在1~3s內(nèi)摩擦生熱Q=μmgx=48JA錯(cuò)誤；B．物體在0~1s內(nèi)加速度大小為SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律有F-μmg=ma解得F=14NB正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理在0~1s內(nèi)有I合1=mv1-mv0=8kgm/s在3~5s內(nèi)有I合2=mv2-mv3=-8kgm/s（負(fù)號(hào)表示反方向）則物體在0~1s內(nèi)和3~5s內(nèi)的合外力沖量大小之比為1：1，C錯(cuò)誤；D．在0~5s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理有WF-Wf=Ek5-Ek0，Ek5=0，Ek0=0則可知WF=WfD錯(cuò)誤。故選B?！纠?】（2022·山東棗莊·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，一物體放在水平地面上，物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，物體的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的質(zhì)量為1kgB．丙圖中橫坐標(biāo)t1的數(shù)值為7.5C．0~6s內(nèi)，拉力的沖量為10N?sD．0~t1內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為29J【答案】D【解析】A．根據(jù)乙圖和丙圖，0~2s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)地面摩擦力為f，則有SKIPIF1<02~4s內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，由圖像可知SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立可得m=2kgA錯(cuò)誤B．6s后沒(méi)有拉力，物體在摩擦力作用下勻減速到零SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0B錯(cuò)誤；C．0~6s內(nèi)，拉力的沖量為SKIPIF1<0C錯(cuò)誤；D．0~t1內(nèi)物體對(duì)地位移由v-t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積得到SKIPIF1<0則物體克服摩擦力所做的功為SKIPIF1<0D正確。故選D。一、單選題1．（2022·山西大同·高三階段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為SKIPIF1<0的物塊A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，質(zhì)量為m的物塊B與地面的摩擦不計(jì)，在大小為F的水平推力作用下，A、B一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，則A和B之間的作用力大小為（）。A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【解析】以A、B整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得整體的加速度為SKIPIF1<0以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可得A對(duì)B的作用力

SKIPIF1<0SKIPIF1<0A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2．（2022·河北省唐縣第一中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，傾角SKIPIF1<0的足夠長(zhǎng)斜面靜止在水平地面上，質(zhì)量m=0.1kg的物塊A與質(zhì)量M=0.3kg的物塊B，用細(xì)線繞過(guò)光滑定滑輪連接，物塊A與定滑輪間的細(xì)線與斜面平行，用手（圖中未畫(huà)出）托著物塊B，使其與定滑輪間的細(xì)線豎直。將物塊B由靜止釋放，當(dāng)物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)L=0.4m的距離時(shí)（物塊B未落地），細(xì)線斷開(kāi)。已知物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面始終保持靜止，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說(shuō)法正確的是（）A．釋放物塊B前，水平地面對(duì)斜面的摩擦力方向向右B．細(xì)線斷開(kāi)時(shí)，物塊A的速度大小為2m/sC．物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.2sD．細(xì)線斷開(kāi)后，物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平地面對(duì)斜面的摩擦力大小為1.2N【答案】B【解析】A.初始狀態(tài)整個(gè)系統(tǒng)均靜止，故地面對(duì)斜面沒(méi)有摩擦力，A錯(cuò)誤；B.物塊B由靜止釋放，以AB為整體，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0物塊A向上運(yùn)動(dòng)L的距離時(shí)，細(xì)線斷開(kāi)，此時(shí)速度大小SKIPIF1<0B正確；C.物塊A向上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間SKIPIF1<0細(xì)線斷開(kāi)后，物塊A向上做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小SKIPIF1<0減速向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間SKIPIF1<0向上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間SKIPIF1<0，C錯(cuò)誤；D.細(xì)線斷開(kāi)后，物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)水平地面對(duì)斜面的摩擦力大小為f，對(duì)斜面，根據(jù)物體平衡條件有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0D錯(cuò)誤；故選B。3．（2022·湖南永州·三模）在傾角為θ的光滑固定絕緣足夠長(zhǎng)的斜面上有兩個(gè)用絕緣輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為m和3m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，開(kāi)始未加電場(chǎng)，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，A帶正電，B不帶電，現(xiàn)加一沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛離開(kāi)C時(shí)，A的速度為v，之后兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)A的加速度為0時(shí)，B的加速度大小為a，方向沿斜面向上，則下列正確的是（

）A．未加電場(chǎng)時(shí)，擋板C對(duì)物塊B的作用力大小為SKIPIF1<0B．從加電場(chǎng)后到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，A發(fā)生的位移大小為SKIPIF1<0C．從加電場(chǎng)后到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，物塊A的機(jī)械能和電勢(shì)能之和保持不變D．B剛離開(kāi)C時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)A做功的瞬時(shí)功率為SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．開(kāi)始未加電場(chǎng)，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，擋板C對(duì)物塊B的作用力大小為A和B的總重力在沿斜面方向上的分力為SKIPIF1<0A錯(cuò)誤；B．從加電場(chǎng)時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)物塊A受力分析，根據(jù)平衡條件有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對(duì)B由平衡條件可得3mgsinθ=kx2解得SKIPIF1<0B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，A發(fā)生的位移大小為SKIPIF1<0B錯(cuò)誤；C．對(duì)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，從加電場(chǎng)后到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，物塊A的機(jī)械能、電勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大，故物塊A的機(jī)械能和電勢(shì)能之和先增大后減小，C錯(cuò)誤；D．設(shè)A所受的電場(chǎng)力大小為F，由題知當(dāng)A的加速度為零時(shí)，B的加速度大小為a，方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)A有SKIPIF1<0對(duì)B有SKIPIF1<0故有SKIPIF1<0當(dāng)B剛離開(kāi)C時(shí)，A的速度為v，則電場(chǎng)力對(duì)A做功的瞬時(shí)功率為SKIPIF1<0D正確。故選D。4．（2022·四川·石室中學(xué)三模）如圖甲所示，一物塊從傾角為SKIPIF1<0的斜面底端以一定的初速度沿足夠長(zhǎng)的斜面上滑，其運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像如圖乙所示，2t0時(shí)刻速度減為零，5t0時(shí)刻回到出發(fā)點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小為SKIPIF1<0B．物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小為SKIPIF1<0C．物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0D．物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0【答案】C【解析】AB．上滑過(guò)程有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0下滑過(guò)程有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0所以AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律，上滑過(guò)程有SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0所以C正確；D錯(cuò)誤；故選C。5．（2022·湖南·長(zhǎng)郡中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過(guò)定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質(zhì)量分別為2m和m，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為θ斜面處于沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，整個(gè)系統(tǒng)不計(jì)一切摩擦。開(kāi)始時(shí)，物體B在一沿斜面向上的外力SKIPIF1<0的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直，然后撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過(guò)彈性限度（已知彈簧形變量為x時(shí)彈性勢(shì)能為SKIPIF1<0為），則在此過(guò)程中（）A．物體B帶負(fù)電，受到的電場(chǎng)力大小為SKIPIF1<0B．物體B的速度最大時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為SKIPIF1<0C．撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為SKIPIF1<0D．物體B的最大速度為SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．當(dāng)施加外力時(shí)，對(duì)B分析可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0沿斜面向下，故B帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)B受到的合力為零時(shí)，B的速度最大，由SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)撤去外力瞬間，彈簧彈力還來(lái)不及改變，即彈簧的彈力仍為零，當(dāng)撤去外力F的瞬間物體AB受到的合外力為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．設(shè)物體B的最大速度為SKIPIF1<0，由功能關(guān)系可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D正確。故選D。6．（2022·湖南·長(zhǎng)郡中學(xué)二模）如圖所示，傾角為SKIPIF1<0的斜面體C置于水平面上，在它上面放有質(zhì)量為m的木塊B，用一根平行于斜面的細(xì)線連接一個(gè)輕環(huán)A，并將輕環(huán)套在一根兩端固定、粗糙的水平直桿上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。則（）A．若斜面體上表面粗糙，細(xì)線對(duì)木塊B一定有拉力作用B．若斜面體上表面粗糙，水平面對(duì)斜面體C的摩擦力方向可能向右C．若斜面體上表面光滑，水平面對(duì)斜面體C的摩擦力大小為SKIPIF1<0D．若斜面體上表面光滑，則細(xì)線被剪斷的前后，水平面對(duì)斜面體C的摩擦力方向會(huì)反向【答案】C【解析】A．若斜面體上表面粗糙，木塊B可能受到重力，斜面體C對(duì)它的彈力和摩擦力共三個(gè)力作用下處于平衡，可能不受繩子拉力作用，故A錯(cuò)誤；B．若斜面體上表面粗糙，繩子對(duì)木塊無(wú)拉力時(shí)，則水平面對(duì)斜面體無(wú)摩擦力；若斜面體上表面粗糙，繩子對(duì)木塊有拉力時(shí)，對(duì)B、C整體分析知，水平面對(duì)C的摩擦力與細(xì)線拉力在水平方向上的分力平衡，所以水平面對(duì)斜面體C的摩擦力方向向左，故B錯(cuò)誤；C．若斜面體上表面光滑，設(shè)細(xì)線的彈力為F，對(duì)斜面上的物塊由共點(diǎn)力平衡條件有SKIPIF1<0對(duì)B、C整體受力分析可得，水平方向滿(mǎn)足SKIPIF1<0解得水平面對(duì)斜面體C的摩擦力大小為SKIPIF1<0故C正確；D．若斜面體上表面光滑，剪斷細(xì)線后，物塊下滑，斜面受力不改變，水平面對(duì)斜面體的摩擦力不變；故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題7．（2022·海南·嘉積中學(xué)三模）如圖，P、Q兩物體疊放在水平面上，已知兩物體質(zhì)量均為SKIPIF1<0，P與Q間動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，Q與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度SKIPIF1<0，當(dāng)水平向右的外力SKIPIF1<0作用在Q物體上時(shí)。下列說(shuō)法正確的是（）A．Q對(duì)P的摩擦力方向水平向右 B．水平面對(duì)Q的摩擦力大小為2NC．P與Q之間的摩擦力大小為4N D．P與Q發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)【答案】AC【解析】CD．假設(shè)當(dāng)水平向右的外力SKIPIF1<0作用在Q物體上時(shí)，P與Q相對(duì)靜止一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以P與Q為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0以P為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0說(shuō)明假設(shè)成立，C正確，D錯(cuò)誤；A．P的加速度水平向右，可知Q對(duì)P的摩擦力方向水平向右，A正確；B．水平面對(duì)Q的摩擦力大小為SKIPIF1<0B錯(cuò)誤；故選AC。8．（2022·新疆·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，質(zhì)量為SKIPIF1<0、傾角為SKIPIF1<0的光滑斜面置于光滑的水平地面上，將一質(zhì)量為SKIPIF1<0的小球從斜面上由靜止釋放，同時(shí)對(duì)斜面施加一水平方向的力SKIPIF1<0，下列說(shuō)法正確的是（）A．若要使斜面和小球保持相對(duì)靜止，則SKIPIF1<0B．若要使斜面和小球保持相對(duì)靜止，則SKIPIF1<0C．若要使小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則SKIPIF1<0D．若要使小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則SKIPIF1<0【答案】BC【解析】AB．若要使斜面和小球保持相對(duì)靜止，則斜面與小球有相同的加速度，以斜面和小球?yàn)檎w，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0B正確，A錯(cuò)誤；CD．若要使小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，可知斜面和小球之間的彈力為零，需對(duì)斜面施加水平向右的力SKIPIF1<0，且斜面SKIPIF1<0垂直于斜面向下的分加速度大于等于小球垂直于斜面向下的分加速度，以斜面SKIPIF1<0為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0又有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。9．（2022·云南·二模）如圖所示，在傾角為SKIPIF1<0的斜面上放置A、B兩正方體物塊（可以視為質(zhì)點(diǎn)），A、B兩物塊質(zhì)量分別為M、m。A物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，B與斜面之間無(wú)摩擦，兩物塊相互接觸由靜止釋放。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A．兩物塊的加速度大小為SKIPIF1<0B．兩物塊的加速度大小為SKIPIF1<0C．兩物塊之間的彈力大小為SKIPIF1<0D．兩物塊之間的彈力大小為SKIPIF1<0【答案】BC【解析】AB．利用整體法受力分析可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤，B正確；CD．隔離物塊B受力分析可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10．（2022·廣東·高三階段練習(xí)）一物塊在平行于斜面向下的拉力F作用下沿粗糙的斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，斜面傾角為37°，物體運(yùn)動(dòng)的加速度a隨拉力F的變化圖像如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，則（）A．如果增大斜面的傾角SKIPIF1<0，則圖線的斜率變大 B．如果增大物塊的質(zhì)量，則圖線的斜率變小C．物塊的質(zhì)量SKIPIF1<0kg D．物體和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0【答案】BD【解析】AB．物塊下滑過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0數(shù)學(xué)變換得SKIPIF1<0從SKIPIF1<0的函數(shù)關(guān)系式可得圖線的斜率為SKIPIF1<0斜率只與物塊的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，斜率越小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．圖線斜率SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．從圖像乙可得圖線與縱軸的截距為-0.4，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D正確。故選BD。11．（2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P，使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng)；某時(shí)刻突然撤去該拉力，則從此刻開(kāi)始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前（）A．P的加速度大小的最大值為SKIPIF1<0B．Q的加速度大小的最大值為SKIPIF1<0C．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時(shí)刻Q的速度大小【答案】AD【解析】設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為m，撤去拉力前，兩滑塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力大小為SKIPIF1<0撤去拉力前對(duì)Q受力分析可知，彈簧的彈力為SKIPIF1<0AB．從此刻開(kāi)始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前的過(guò)程中，以向右為正方向，撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)镾KIPIF1<0，兩滑塊與地面間仍然保持相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)滑塊P的加速度為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0此刻滑塊Q所受的外力不變，加速度仍為零，過(guò)后滑塊P做減速運(yùn)動(dòng)，故PQ間距離減小，彈簧的伸長(zhǎng)量變小，彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小，滑塊Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為SKIPIF1<0。Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故滑塊Q加速度大小最大值為SKIPIF1<0，A正確，B錯(cuò)誤；C．滑塊PQ水平向右運(yùn)動(dòng)，PQ間的距離在減小，故P的位移一定小于Q的位移，C錯(cuò)誤；D．滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)的加速度為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0撤去拉力時(shí)，PQ的初速度相等，滑塊P由開(kāi)始的加速度大小為SKIPIF1<0做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小為SKIPIF1<0；滑塊Q由開(kāi)始的加速度為0做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小也為SKIPIF1<0。分析可知P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小，D正確。故選AD。12．（2022·湖南·長(zhǎng)郡中學(xué)二模）如圖所示，小物塊放在足夠長(zhǎng)的木板AB上，以初速度SKIPIF1<0從木板的A端向B端運(yùn)動(dòng)，若木板與水平面之間的夾角不同，物塊沿木板向上運(yùn)動(dòng)的最大距離也不同。已知物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，若物塊沿木板運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后又返回到木板的A端，且沿木板向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是向上運(yùn)動(dòng)時(shí)間的3倍，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊上滑時(shí)損失的機(jī)械能是下滑時(shí)損失的機(jī)械能的3倍B．物體下滑到A端時(shí)的速度v的大小是初速度SKIPIF1<0大小的SKIPIF1<0C．物塊上滑時(shí)的合力的沖量是下滑時(shí)合力的沖量的3倍D．根據(jù)題設(shè)條件不能求出斜面傾角的正切SKIPIF1<0的大小【答案】BC【解析】A．物塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力大小相等，故上滑時(shí)損失的機(jī)械能與下滑時(shí)損失的機(jī)械能相同，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)物塊沿斜面上滑的最大距離為s，則上滑時(shí)的平均速度大小為SKIPIF1<0下滑時(shí)平均速度大小為SKIPIF1<0又因?yàn)镾KIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0故物體下滑到A端時(shí)的速度v的大小是初速度SKIPIF1<0大小的SKIPIF1<0，B正確；C．規(guī)定沿斜面向上的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理，上滑時(shí)SKIPIF1<0下滑時(shí)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0故物塊上滑時(shí)的合力的沖量是下滑時(shí)合力的沖量的3倍，C正確；D．由牛頓第二定律，上滑時(shí)SKIPIF1<0下滑時(shí)SKIPIF1<0由SKIPIF1<0可知上滑時(shí)SKIPIF1<0=SKIPIF1<0下滑時(shí)SKIPIF1<0由SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0D錯(cuò)誤。故選BC。三、解答題13．（2021·河北·深州長(zhǎng)江中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m=1kg的物體A、B并排放置在傾角為θ=30°的固定斜面上，且物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0?，F(xiàn)用沿斜面向上、大小為20N的恒力F作用在物體A上，使二者一起沿著斜面運(yùn)動(dòng)，8s后撤去力F，已知物體B與A之間的相互作用力與恒力F之比為7：16，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，求（1）物體B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）撤去力F瞬間，物體A的加速度大小；（3）撤去力F后，上滑過(guò)程中A、B間的最大距離?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】(1)如圖所示，對(duì)AB整體受力分析，如圖甲；對(duì)B受力分析，如圖乙SKIPIF1<0，SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0(2)經(jīng)過(guò)8s物體A、B同時(shí)達(dá)到最大速度SKIPIF1<0撤去力F瞬間，設(shè)物體A、B間彈力突變?yōu)榱悖瑒t物體A瞬時(shí)加速度大小為SKIPIF1<0物體A、B間彈力突變?yōu)榱?，B的瞬時(shí)加速度大小分別為SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0，則假設(shè)成立，隨后兩物體都做勻減速運(yùn)動(dòng)。(3)由（2）分析可得，物體A經(jīng)過(guò)時(shí)間SKIPIF1<0先減速為零，此時(shí)位移SKIPIF1<0因?yàn)镾KIPIF1<0此后物體A保持靜止，物體B運(yùn)動(dòng)SKIPIF1<0到最高點(diǎn)時(shí)，A、B間有最大距離SKIPIF1<014．（2022·四川省南充高級(jí)中學(xué)高三階段練習(xí)）一個(gè)質(zhì)量SKIPIF1<0的小物塊，以SKIPIF1<0的初速度，在平行斜面向上的拉力SKIPIF1<0作用下，沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)SKIPIF1<0的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，A、B之間的距離SKIPIF1<0，已知斜面傾角SKIPIF1<0。求：（1）物塊加速度a的大?。唬?）物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0；（3）若拉力F的大小和方向可調(diào)節(jié)，如圖所示，為保持原加速度不變，F(xiàn)的最小值是多少。【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）勻加速位移公式SKIPIF1<0得SKIPIF1<0（2）牛頓第二定律SKIPIF1<0得SKIPIF1<0（3）設(shè)F與斜面夾角為SKIPIF1<0，平行斜面方向SKIPIF1<0垂直斜面方向SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，F(xiàn)有最小值SKIPIF1<0，代入數(shù)據(jù)得SKIPIF1<015．（2022·山東·濟(jì)南一中模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，傾角θ=37°的傳送帶始終以SKIPIF1<0=2m/s的速率順時(shí)針運(yùn)行。M、N為傳送帶的兩個(gè)端點(diǎn)，N端有一離傳送帶很近的擋板P，MN兩點(diǎn)間的距離SKIPIF1<0=6m。傳送帶上有小物塊A和B，通過(guò)長(zhǎng)為l=0.6m的輕細(xì)繩相連，細(xì)繩拉直且與傳送帶平行，物塊A位于MN的中點(diǎn)O處。初始由靜止釋放物塊A和B，一段時(shí)間后將細(xì)繩剪斷，物塊與擋板P發(fā)生碰撞，碰后速度大小不變方向反向。A、B質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=1kg，A、B與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA=0.8、μB=0.6。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求（1）剪斷細(xì)繩前細(xì)繩張力的大??；（2）物塊