2025版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題3牛頓運(yùn)動定律熱點(diǎn)強(qiáng)化4課后提能演練

專題三熱點(diǎn)強(qiáng)化41．如圖所示，物塊A、B質(zhì)量相等，在恒力F作用下，在水平面上做勻加速直線運(yùn)動．若物塊與水平面間接觸面光滑，物塊A的加速度大小為a1，物塊A、B間的相互作用力大小為FN1；若物塊與水平面間接觸面粗糙，且物塊A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，物塊B的加速度大小為a2，物塊A、B間的相互作用力大小為FN2．則下列說法正確的是()A．a(chǎn)1＝a2，F(xiàn)N1>FN2 B．a(chǎn)1＝a2，F(xiàn)N1＝FN2C．a(chǎn)1>a2，F(xiàn)N1>FN2 D．a(chǎn)1>a2，F(xiàn)N1＝FN2【答案】D【解析】設(shè)A、B的質(zhì)量為m，接觸面光滑時(shí)，對整體分析有a1＝eq\f(F,m＋m)＝eq\f(F,2m)，對B分析有FN1＝ma1＝eq\f(F,2)．接觸面粗糙時(shí)，對整體分析有a2＝eq\f(F－f,2m)＝eq\f(F,2m)－μg，可知a1>a2；對B分析有FN2＝ma2＋μmg＝eq\f(F,2)，則FN1＝FN2．故D正確．2．(2024屆安慶宜秀區(qū)入學(xué)考試)如圖，一傾角為α的光滑斜面對右做勻加速運(yùn)動，質(zhì)量為m的物體A相對斜面靜止，則斜面運(yùn)動的加速度為()A．gsinα B．gcosαC．gtanα D．gcotα【答案】C【解析】物體隨斜面體一起沿水平方向運(yùn)動，則加速度肯定在水平方向，對物體進(jìn)行受力分析如圖，物體受到重力和垂直斜面對上的支持力，兩者合力供應(yīng)加速度，而加速度在水平方向，所以加速度方向肯定水平向右，依據(jù)圖像可知，豎直方向FNcosα＝mg，水平方向FNsinα＝ma，所以a＝gtanα，故C正確，A、B、D錯誤．3．(2024年江蘇卷)中歐班列在歐亞大陸開拓了“生命之路”，為國際抗疫貢獻(xiàn)了中國力氣．某運(yùn)輸防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)對第3節(jié)車廂的牽引力為F．若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為()A．F B．eq\f(19F,20)C．eq\f(F,19) D．eq\f(F,20)【答案】C【解析】依據(jù)題意可知第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的牽引力為F，因?yàn)槊抗?jié)車廂質(zhì)量相等，阻力相同，故第2節(jié)對第3節(jié)車廂依據(jù)牛頓其次定律有F－38f＝38ma，設(shè)倒數(shù)第3節(jié)車廂對倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為F1，則依據(jù)牛頓其次定律有F1－2f＝2ma，聯(lián)立解得F1＝eq\f(F,19)，故C正確．4．(2024年海南卷)(多選)如圖，在傾角為θ的光滑斜面上，有兩個(gè)物塊P和Q，質(zhì)量分別為m1和m2，用與斜面平行的輕質(zhì)彈簧相連接，在沿斜面對上的恒力F作用下，兩物塊一起向上做勻加速直線運(yùn)動，則()A．兩物塊一起運(yùn)動的加速度大小為a＝eq\f(F,m1＋m2)B．彈簧的彈力大小為T＝eq\f(m2,m1＋m2)FC．若只增大m2，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動時(shí)，它們的間距變大D．若只增大θ，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動時(shí)，它們的間距變大【答案】BC【解析】對整體受力分析，依據(jù)牛頓其次定律有F－(m1＋m2)gsinθ＝(m1＋m2)a，解得a＝eq\f(F,m1＋m2)－gsinθ，A錯誤；對m2受力分析，依據(jù)牛頓其次定律有F彈－m2gsinθ＝m2a，解得F彈＝eq\f(m2F,m1＋m2)，B正確；依據(jù)F彈＝eq\f(m2F,m1＋m2)＝eq\f(F,\f(m1,m2)＋1)，可知若只增大m2，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動時(shí)，彈力變大，依據(jù)胡克定律，可知伸長量變大，故它們的間距變大，C正確；依據(jù)F彈＝eq\f(m2F,m1＋m2)，可知只增大θ，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動時(shí)，彈力不變，依據(jù)胡克定律，可知伸長量不變，故它們的間距不變，D錯誤．5．(2024屆哈師大附中開學(xué)考試)如圖所示，在傾角為θ的光滑固定斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B．它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板．系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)起先用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動，求物塊B剛要離開擋板C時(shí)物塊A的加速度a和從起先到此時(shí)物塊A的位移d．(已知重力加速度為g)解：設(shè)未加F時(shí)彈簧的壓縮量為x1，由胡克定律和共點(diǎn)力平衡條件可知mAgsinθ＝kx1，設(shè)B剛要離開C時(shí)彈簧的伸長量為x2，由胡克定律和牛頓其次定律可知kx2＝mBgsinθ，F(xiàn)－mAgsinθ－kx2＝mAa，聯(lián)立方程可得a＝eq\f(F－mA＋mBgsinθ,mA)，由題意知d＝x1＋x2，解得d＝eq\f(mA＋mBgsinθ,k)．6．哈利法塔是目前世界最高的建筑．游客乘坐觀光電梯從地面起先經(jīng)驗(yàn)加速、勻速、減速的過程恰好到達(dá)觀景臺只需50秒，運(yùn)行的最大速度為15m/s．觀景臺上可以俯視整個(gè)迪拜全景，可將棕櫚島、帆船酒店等盡收眼底，頗為壯麗．一位游客用便攜式拉力傳感器測得在加速階段質(zhì)量為1kg的物體受到的豎直向上拉力為11N，若電梯加速、減速過程視為勻變速直線運(yùn)動(g取10m/s2)，則：(1)求電梯加速階段的加速度大小及加速運(yùn)動的時(shí)間；(2)若減速階段與加速階段的加速度大小相等，求觀景臺的高度；(3)若電梯設(shè)計(jì)安裝有協(xié)助牽引系統(tǒng)，電梯出現(xiàn)故障，繩索牽引力突然消逝，電梯從觀景臺處自由下落，為防止電梯落地引發(fā)人員傷亡，電梯啟動協(xié)助牽引裝置使其減速到速度為零，牽引力為重力的3倍，下落過程全部阻力不計(jì)，則電梯自由下落最長多少時(shí)間必需啟動協(xié)助牽引裝置？解：(1)設(shè)電梯加速階段的加速度大小為a，由牛頓其次定律得FT－mg＝ma，解得a＝1m/s2．由v＝v0＋at，解得t＝15s．(2)勻加速階段位移x1＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×1×152m＝112．5m，勻速階段位移x2＝v(50s－2t)＝15×(50－2×15)m＝300m，勻減速階段位移x3＝eq\f(v2,2a)＝112．5m，因此觀景臺的高度x＝x1＋x2＋x3＝525m．(3)由題意知，電梯到地面速度剛好為0．自由落體加速度大小a1＝g，啟動協(xié)助牽引裝置后加速度大小a2＝eq\f(F－mg,m)＝eq\f(3mg－mg,m)＝2g