適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)課時規(guī)范練9牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用

課時規(guī)范練9牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用基礎(chǔ)對點(diǎn)練1.(整體法與隔離法)如圖所示,質(zhì)量為4kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面,質(zhì)量為1kg的物體B用細(xì)線懸掛起來,A、B緊挨在一起,但A、B之間無壓力。某時刻將細(xì)線剪斷,則細(xì)線剪斷瞬間,B對A的壓力大小為(g取10m/s2)()A.0 B.50N C.10N D.8N2.(多選)(傳送帶問題)(2024廣東中山模擬)如圖甲所示的水平傳送帶沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動,一物塊沿曲面從確定高度處由靜止起先下滑,以某一初速度從左端滑上傳送帶,在傳送帶上由速度傳感器記錄下物塊速度隨時間的變更關(guān)系如圖乙所示(取向左為正方向,以物塊剛滑上傳送帶時為計時起點(diǎn))。已知傳送帶的速度保持不變,重力加速度g取10m/s2。關(guān)于物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ及物塊在傳送帶上運(yùn)動第一次回到傳送帶左端的時間t,下列計算結(jié)果正確的是()A.μ=0.4 B.μ=0.2C.t=4.5s D.t=3s3.(整體法與隔離法)如圖所示,在光滑水平面上放有一質(zhì)量m0=30kg的斜劈,在其斜面上放一質(zhì)量m=2kg的物塊,現(xiàn)用一水平向右的力F拉斜劈,使其由靜止起先運(yùn)動,物塊恰好能與斜劈保持相對靜止。已知斜劈傾角θ=37°,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。則拉力F大小為()A.1N B.10NC.31N D.310N4.(連接體問題)(2024河北衡水深圳中學(xué)月考)如圖所示,五塊完全相同的木塊并排放在水平地面上,它們與地面間的摩擦不計。當(dāng)用力F推1使它們共同加速運(yùn)動時,第2塊木塊對第3塊木塊的推力為()A.15F B.25C.35F D.5.(臨界問題)(2024河北石家莊期末)如圖所示,A、B兩個物體相互接觸但并不黏合,放置在水平面上,水平面與物體間的摩擦力可忽視,兩物體的質(zhì)量mA為4kg,mB為6kg。從t=0起先,推力FA和拉力FB分別作用于A、B上,FA、FB隨時間的變更規(guī)律為FA=(8-2t)(N),FB=(2+2t)(N),則下列說法正確的是()A.t=1s時,A、B間的相互作用力為6NB.t=1s時,A的加速度為1m/s2C.t=3s時,A、B間的相互作用力為6ND.t=3s時,B的加速度為1m/s26.(多選)(傳送帶問題)質(zhì)量均為m的兩物塊1和2之間用一根不行伸長的細(xì)線相連,兩物塊一起在光滑水平桌面上以速度v0勻速運(yùn)動,某時刻物塊1到達(dá)桌面的右邊緣,如圖所示。當(dāng)物塊1滑上與桌面等高的水平傳送帶后,經(jīng)過一段時間到達(dá)傳送帶的最右端,若傳送帶的速度大于v0且保持不變,物塊1和物塊2與傳送帶間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2(μ1<μ2),不考慮桌子邊緣與傳送帶間的縫隙,細(xì)線的長度小于傳送帶的長度,則在此過程中()A.物塊2在桌面上可能先做勻加速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動B.兩物塊都在傳送帶上時,它們所受的摩擦力確定不相等C.兩物塊在任何時刻的速度和加速度都相等D.可能存在物塊1與物塊2加速度不相等的階段素養(yǎng)綜合練7.如圖所示,質(zhì)量m0=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,在木板的左端放置一個質(zhì)量m=1kg、大小可以忽視的鐵塊,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,設(shè)木板足夠長,若對鐵塊施加一個大小從零起先連續(xù)增加的水平向右的力F,已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,g取10m/s2。下面四個圖中能正確反映鐵塊受到木板的摩擦力大小Ff隨力F大小變更的是()8.如圖所示,固定斜面的傾角θ=37°,斜面長為L,一長木板放在斜面上,長木板的上端與斜面頂端重合,長木板的質(zhì)量為m、長為L2,一小物塊放在長木板的上端,質(zhì)量也為m。現(xiàn)同時釋放小物塊和長木板,當(dāng)長木板的下端到達(dá)斜面的底端時,小物塊也恰好滑到斜面底端,不計小物塊的大小,已知sin37°=0.6,g取10m/s2(1)若小物塊與長木板間光滑,則長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)μ0為多少?(2)若小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ'是長木板與斜面間動摩擦因數(shù)μ的一半,斜面的長L=2.4m,則小物塊運(yùn)動到斜面底端所用的時間為多少?9.(2024河南信陽模擬)如圖甲所示,在順時針勻速轉(zhuǎn)動且傾角為θ=37°的傳送帶底端,一質(zhì)量m=1kg的小物塊以某一初速度向上滑動,傳送帶足夠長。物塊的速度與時間(v-t)關(guān)系的部分圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。(1)求物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ。(2)求物塊沿傳送帶向上運(yùn)動的最大位移。(3)求物塊向上運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中相對傳送帶的路程。答案：1.D解析剪斷細(xì)線前,A、B間無壓力,則彈簧的彈力F=mAg=40N,剪斷細(xì)線的瞬間,對整體分析,整體加速度a=(mA+mB)g-FmA+mB=(4+1)×10-404+1m/s2=2m/s2,隔離B進(jìn)行分析,mBg-F2.BC解析由題圖乙可得,物塊做勻減速運(yùn)動的加速度大小a=ΔvΔt=2.0m/s2,由牛頓其次定律得Ff=ma=μmg,則可得物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,A項(xiàng)錯誤,B項(xiàng)正確;在v-t圖像中,圖線與t軸所圍面積表示物塊的位移,則物塊經(jīng)減速、反向加速到與傳送帶相對靜止,最終勻速運(yùn)動回到傳送帶左端時,物塊的位移為0,由題圖乙可得物塊在傳送帶上運(yùn)動的總時間為4.5s,C3.B解析對物塊受力分析如圖所示,依據(jù)牛頓其次定律可得Ffcos37°-FNsin37°=ma,豎直方向,依據(jù)平衡條件可得Ffsin37°+FNcos37°=mg,依據(jù)摩擦力的計算公式可得Ff=μFN,聯(lián)立解得a=516m/s2;以整體為探討對象,水平方向依據(jù)牛頓其次定律可得F=(m0+m)a=10N,故B正確,A、C、D4.C解析設(shè)木塊的質(zhì)量為m,5塊木塊為一個整體,由牛頓其次定律得F=5ma,解得a=F5m。以3、4、5木塊為整體,第2塊木塊對第3塊木塊的推力由牛頓其次定律得F23=3ma=3m×F5m=35F,故A5.B解析當(dāng)t=1s時,假設(shè)A、B并未分別而相互擠壓著,此時FA=6N,FB=4N,A與B所受到的合力為10N,且A與B的質(zhì)量和為10kg,依據(jù)牛頓其次定律F=ma,得整體的加速度為1m/s2。對A受力分析,A受到B對A的作用力與FA的合力為A的質(zhì)量與加速度的乘積,即FB對A=FA-mAa=6N-4×1N=2N,可見假設(shè)成立。則t=1s時,A、B間的相互作用力為2N,A的加速度為1m/s2,故A錯誤,B正確。物體A、B剛要分別時,兩者之間的作用力為0,兩者的加速度仍為1m/s2。對B有FB=mBa,代入數(shù)據(jù)得t=2s,即2s以后A、B分別,t=3s時,FB=8N,B的加速度等于FB除以B的質(zhì)量,計算結(jié)果為43m/s2,故C、D6.AD解析物塊1滑上傳送帶后,在滑動摩擦力的作用下做勻加速運(yùn)動,由于物塊1和物塊2通過不行伸長的細(xì)線連接,故物塊2也做勻加速運(yùn)動;假如在物塊2滑上傳送帶之前,物塊1的速度已經(jīng)等于傳送帶的速度,則此后物塊1、2均做勻速直線運(yùn)動,故A正確。兩物塊都在傳送帶上時,假如兩物塊速度與傳送帶相同,則兩物塊所受靜摩擦力相等,均為零,故B錯誤。假如物塊2滑上傳送帶時,物塊2的速度小于傳送帶的速度,由于兩個物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1<μ2,則加速度a1<a2,兩個物塊間的距離會縮小,故C錯誤,D正確。7.C解析鐵塊與木板之間摩擦力的最大值為Ff2max=μ2mg=4N,木板與地面間的摩擦力的最大值為Ff1max=μ1(m0+m)g=2N。當(dāng)F≤2N時,木板和鐵塊相對地面靜止,Ff=F。當(dāng)木板和鐵塊恰好一起相對地面加速運(yùn)動時,設(shè)此時系統(tǒng)的加速度為a,依據(jù)牛頓其次定律,對整體有F-μ1(m0+m)g=(m0+m)a,對鐵塊有F-Ff2max=ma,可得F=6N,所以當(dāng)2N<F≤6N時,木板和鐵塊相對靜止,則對整體有F-μ1(mg+m0g)=(m+m0)a,對鐵塊有F-Ff=ma,得Ff=F2+1N。當(dāng)拉力大于6N時,滑塊受到的摩擦力為滑動摩擦力,大小即4N,故得出的圖像應(yīng)為C8.答案(1)316解析(1)若小物塊與長木板間光滑,則小物塊沿長木板下滑的加速度大小a1=gsinθ小物塊從斜面頂端滑原委端所用時間t1滿意L=12a1長木板下滑時,有mgsinθ-μ0×2mgcosθ=ma212L=12a解得μ0=14tanθ=3(2)若小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ'是長木板與斜面間動摩擦因數(shù)μ的一半,則對小物塊,有a1'=gsinθ-μ'gcosθ,L=12a1'對長木板,有mgsinθ+μ'mgcosθ-μ×2mgcosθ=ma2'12L=12a2μ'=12解得μ'=3則a1'=4.8m/s2小物塊運(yùn)動到斜面底端所用的時間t2=2La19.答案(1)0.5(2)6.4m(3)4.8m解析(1)由題圖乙可知,物塊的初速度v0=8m/s,物塊的速度減速到與傳送帶的速度相同時,加速度發(fā)生變更,所以傳送帶轉(zhuǎn)動時的速度v=4m/s從0到0.4s時間內(nèi),物塊加速度大小為a1=ΔvΔt=8-4物塊受到重力、支持力和沿斜面對下的摩擦力的作用,沿斜面方向由牛頓其次定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1,解得μ=0.5。(2)設(shè)在0.4s后,物塊做減速運(yùn)動的加速度大小為a2,物塊受到重力、支持力和沿斜面對上的摩擦力的作用,由牛頓其次定律可得mgsinθ-μmgcosθ=ma2,解得a2=2m/s2物塊從0.4s起先,經(jīng)過t1時間速度減為零,則t1=42s=從0到0.4s,物塊位移為x1=v0Δt-12a1(Δt)2