2020-2021學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系單元綜合練習(xí)含解析新人教版必修第一冊(cè)

第4章單元綜合

專題突破專練

專題1連接體問題

L（河南漫河2018高三質(zhì)檢）（多選）如圖4-1所示,5塊質(zhì)量相同的木塊并排放在水平地面上,

它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，當(dāng)用力戶推第1塊木塊使它們共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法

中正確的是（）。

圖4-1

A.由右向左,相鄰兩塊木塊之間的相互作用力依次變小

B.由右向左,相鄰兩塊木塊之間的相互作用力依次變大

C.第2塊木塊與第3塊木塊之間的彈力大小為0.6F

D.第3塊木塊與第4塊木塊之間的彈力大小為0.6F

答案：BC

解析：取整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得尸5口m爐5ma。再選取1、2兩塊木塊為研究對(duì)象，

由牛頓第二定律得F-2聯(lián)立兩式解得A=0.&F,進(jìn)一步分析可得,從左向右,相鄰兩

塊木塊間的相互作用力是依次變小的,選項(xiàng)B、C正確。

2.（湖北團(tuán)風(fēng)中學(xué)2019高三診斷）在兩個(gè)足夠長(zhǎng)的固定的相同斜面體上（其斜面光滑），分別有

如圖4-2甲、乙所示的兩套裝置,斜面體8的上表面水平且光滑、長(zhǎng)方體〃的上表面與斜面平

行且光滑，戶是固定在B、，上的小柱,完全相同的兩根彈簧一端固定在戶上,另一端分別連在A

和。上,在/與氏C與〃分別保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)沿斜面自由下滑的過程中，下列說法正確的是

（）。

圖4-2

A.兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)

B.兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)

C.彈簧〃處于壓縮狀態(tài),彈簧。處于原長(zhǎng)

D.彈簧4處于拉伸狀態(tài),彈簧。處于壓縮狀態(tài)

答案：C

解析:力與6保持相對(duì)靜」上,則二者向下的加速度是相等的,設(shè)它們的總質(zhì)量為四則超=^sina,

所以a=gsin%方向沿斜面向下。以力為研究對(duì)象，若/只受重力和支持力，則不會(huì)具有沿斜

面向下的加速度，故/受到彈簧水平向左的彈力，即彈簧4處于壓縮狀態(tài)。同理，若以D為

研究對(duì)象則C、，整體受到重力、斜面的支持力作用時(shí)，合力的大小廠產(chǎn)儂sina,C受到的重

力、斜面的支持力作用提供的加速度為天等ina,即C沒有受到彈簧的彈力,彈簧心處于原長(zhǎng)

狀態(tài),故選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。故選C。

3.（江西九江2019高三質(zhì)檢）如圖4-3所示，車內(nèi)輕繩48與6c拴住一小球,6c水平,開始時(shí)車

在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)突然剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，小球仍處于圖中所示的位置,

則（）?

圖4-3

A.48繩、充繩拉力都變小

B.46繩拉力變大,6c繩拉力不變

C.繩拉力不變,以繩拉力變小

D繩拉力不變,8c繩拉力變大

答案：C

解析：對(duì)球受力分析，可知球受重力、6c繩子的拉力鼠、力6繩子的拉力的，如圖，根據(jù)牛頓第

二定律，水平方向：&-拓sin6=〃a,豎直方向：的cos夕-儂=0,解得局=---①），F(xiàn)后mgtan

COS

，+儂②。勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為零,剎車后,加速度向左,48繩子的拉力不變,8c繩子的拉力變

小，故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。故選C。

4.由同種材料制成的物體A和8放在足夠長(zhǎng)的木板上,隨木板一起以速度/向右做勻速直線運(yùn)

動(dòng)，如圖4-4所示。已知物體d的質(zhì)量大于6的質(zhì)量。某時(shí)刻木板突然停止運(yùn)動(dòng)，下列說法正

確的是（）。

圖4-4

A.若木板光滑,物體A和8之間的距離將增大

B.若木板光滑,物體A和6之間的距離將減小

C.若木板粗糙,物體A和8一定會(huì)相碰

D.無論木板光滑還是粗糙,物體A和6之間的距離保持不變

答案：D

解析：物體4和8放在足夠長(zhǎng)的木板上，隨木板一起以速度■向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若木板光

滑，/和8仍以速度/向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體4和8之間的距離保持不變;若木板粗糙,因?yàn)?/p>

物體4和6是由同種材料制成的,故在木板突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，/和6以相同大小的加速度做勻減

速直線運(yùn)動(dòng),考慮到它們有相同的初速度,故它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移相等,所以/和方

之間的距離也保持不變，所以D正確,A、B、C錯(cuò)誤。

5.如圖4-5所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一質(zhì)量為血的平盤,盤中有一質(zhì)量為小的物體。

當(dāng)盤靜止時(shí),彈簧伸長(zhǎng)了1,現(xiàn)在向下拉盤使彈簧再伸長(zhǎng)A1后停止,然后松手。設(shè)彈簧總處在

彈性限度內(nèi)，則剛剛松開手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于（）。

圖4-5

A.(1+--)(加加gB.(1+--)儂

C.--mgD.--(zzz+ffib)g

答案：B

解析：當(dāng)盤靜止時(shí)，由平衡條件得3-（研加器0。當(dāng)彈簧再伸長(zhǎng)A1時(shí)，剛放手瞬間，由牛頓第

二定律得k（l+△/）-（加■加5=（研加a,Ftrmg^ma,聯(lián)立解得A=（l+二）儂。

6.（多選）如圖4-6所示,質(zhì)量為2m的物塊A與質(zhì)量為m的物塊6放在水平地面上,在已知水平

推力戶的作用下,48做加速運(yùn)動(dòng)（）。

圖4-6

A.若戶作用在/上，且4B與地面的摩擦不計(jì),則4對(duì)8的作用力為了

B.若戶作用在8上,且46與地面的摩擦不計(jì),則A對(duì)6的作用力為"

C.若尸作用在/上，且/、6與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，則/對(duì)6的作用力為卓一

D.若尸作用在/上，且從6與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為4,則/對(duì)8的作用力為了

答案：ABD

解析：選項(xiàng)A:對(duì)46整體由牛頓第二定律得

F=3ina,①

設(shè)/對(duì)6的作用力為凡對(duì)B由牛頓第二定律得

Fi=ma,②

由①②得A=y,A正確；

選項(xiàng)B:設(shè)夕對(duì)/的作用力為凡

對(duì)/由牛頓第二定律得￡二2儂，③

由①③得臼,由牛頓第三定律知4對(duì)8的作用力為Fz'=K=|EB正確；

選項(xiàng)C、D:對(duì)26整體由牛頓第二定律得

F-11?3儂=3儂'，④

設(shè)/對(duì)6的作用力為A,對(duì)6由牛頓第二定律得

Fx-inng=ma,⑤

由④⑤得Bi=—,C錯(cuò)誤,D正確。

專題2臨界極值問題

7.（福建師大附中2018期中考試）如圖4-7所示,質(zhì)量都為必的A,8兩物體疊放在豎直彈簧上

并保持靜止,用大小等于mg的恒力P向上拉B,運(yùn)動(dòng)距離為小時(shí)6與2分離。下列說法正確的

是

圖4-7

A.6和A剛分離時(shí),彈簧為原長(zhǎng)

B.6和/剛分離時(shí),它們的加速度為g

C.彈簧的勁度系數(shù)等于一

D.在8與4分離之前,它們做勻加速運(yùn)動(dòng)

答案：C

解析：解答本題的關(guān)鍵在于/、8間的彈力為零時(shí)，兩物體開始分離。開始時(shí)，力和6一起向上

做加速運(yùn)動(dòng),對(duì)A和彳組成的整體有F+kkx-2儂=2儂,因丘mg,Ax逐漸減小,故加速度a變小，

即在8和4分離前,它們做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)/和8間的作用力為零時(shí),8和4將要

分離,此時(shí)6和4的加速度相等,對(duì)物體6有F-mg^maB,得aa=O,故SFO,對(duì)物體A有F?2-mg=/naA,

故F?2=mgo開始時(shí)彈力廠彈尸2儂,8和4剛分離時(shí)彈簧彈力戶彈2=儂,故彈簧的勁度系數(shù)

h彈「彈J—,選項(xiàng)C正確。

8.(東北育才學(xué)校2018期中考試)如圖4-8所示，完全相同的磁鐵46分別位于鐵質(zhì)車廂豎直

面和水平面上,48與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，小車靜止

時(shí),力恰好不下滑?，F(xiàn)使小車加速運(yùn)動(dòng),為保證/、8無滑動(dòng)，則()o

A.加速度可能向右，大小小于iig

B.加速度一定向右,大小不能超過(1+口)g

C.加速度一定向左,大小不能超過Pg

D.加速度一定向左,大小不能超過(1+〃)g

答案：D

解析：解答本題的關(guān)鍵是把握“恰好”兩個(gè)字，即可得出力與小車之間的彈力不能減小，得出

加速度的方向，然后根據(jù)要保證6無滑動(dòng),則受到的摩擦力不能超過最大靜摩擦力,根據(jù)牛頓第

二定律列式求解。當(dāng)小車靜止時(shí),A恰好不下滑，此時(shí)儂=於“A,要保證A恰好不下滑,則/與

小車之間的彈力不能減小,所以加速度一定向左,8在水平方向上受到摩擦力,豎直方向上受到

小車的支持力、重力和吸引力,要保證8無滑動(dòng),則受到的摩擦力不能超過最大靜摩擦力，即

map11(mg+R),解得a=(1+〃)g,故選項(xiàng)D正確。

9.(湖北黃岡2019高一診斷)如圖4-9所示,一個(gè)質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的圓管豎直放置,頂端塞有

一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球,球和管間的滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小均為4嗨管下端

離地面高度所5m?現(xiàn)讓管自由下落,運(yùn)動(dòng)過程中管始終保持豎直,落地時(shí)向上彈起的速度與落

地時(shí)速度大小相等。若管第一次彈起上升過程中,球恰好沒有從管中滑出，不計(jì)空氣阻力,重力

加速度g取10m/s2?求：

H

圖4-9

(1)管第一次落地彈起剛離開地面時(shí),管與球各自的加速度大小；

答案：管第一次落地彈起時(shí),管的加速度大小為國(guó),球的加速度大小為期由牛頓第二定律

對(duì)管:Mg+4m爐Ma、,

對(duì)球:

解得a=20m/s；方向向下;a=30m/s；方向向上。

(2)從管第一次落地彈起到球與管達(dá)到相同速度時(shí)所用的時(shí)間；

答案：管第一次碰地時(shí)，打,

碰后管速n=V2，方向向上;碰后球速^=V2，方向向下。

設(shè)經(jīng)過時(shí)間。球、管速度相同，球剛好沒有從管中滑出，則有

對(duì)管：vi-ait,

對(duì)球：v=-v2+a21,

聯(lián)立并代入數(shù)值，解得右0.4s。

⑶圓管的長(zhǎng)度L

答案：管經(jīng)時(shí)間t上升的高度分尸所上g&d,

球下降的高度為2=皈t-^a2r,

代入數(shù)據(jù)，解得管長(zhǎng)5hdmo

10.(河北衡水中學(xué)2019高一月考)如圖4-10所示,傾角為a的光滑斜面體上有一個(gè)小球勿被

平行于斜面的細(xì)繩系于斜面上,斜面體放在水平面上。

(1)要使小球?qū)π泵鏌o壓力,求斜面體運(yùn)動(dòng)的加速度范圍，并說明其方向；

答案：當(dāng)系統(tǒng)加速度向右時(shí)，小球?qū)π泵婵赡軟]有壓力。當(dāng)小球?qū)π泵媲『脹]有壓力時(shí),對(duì)球,

由牛頓第二定律得儂cot。=必團(tuán),解得akQot。，方向水平向右，則當(dāng)加速度a》a尸案ota,

方向水平向右時(shí)，小球?qū)π泵鏇]有壓力。

(2)要使小球?qū)?xì)繩無拉力,求斜面體運(yùn)動(dòng)的加速度范圍，并說明其方向；

答案：當(dāng)系統(tǒng)加速度向左時(shí)，小球?qū)K子可能沒有拉力。當(dāng)小球?qū)?xì)繩恰好沒有拉力時(shí),對(duì)球,

由牛頓第二定律得儂tan。=儂2,解得a2=Qan。，方向水平向左，則當(dāng)aNazuQan方向水

平向左時(shí)，小球?qū)?xì)繩無拉力。

⑶若已知。=60。，爐2kg,當(dāng)斜面體以a=10m/s。的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩對(duì)小球的

拉力有多大？(g取10m/s2)

答案：。=60°,斜面體以a=10m/s?的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，臨界加速度為國(guó)=史ot

22

60°=竽m/s<iom/s,則小球飄起來,與斜面不接觸,設(shè)此時(shí)繩子與水平方向夾角為以由牛

頓第二定律得儂cot0-ma,解得cot則。=45°,繩對(duì)小球的拉力佇--=20V2No

sin

專題3圖像問題

11.(河南鄭州2018十一中期末考試)一個(gè)小球從空中某點(diǎn)自由釋放，落地后立即以大小相等的

速度豎直向上彈起,然后上升到最高點(diǎn)。假設(shè)小球在上升和下降過程中受到大小恒定的阻力，

規(guī)定豎直向下的方向?yàn)檎较?，則圖4-11所示廣大圖像中能正確反映這一過程的是()。

圖4-11

答案：C

解析：本題易錯(cuò)之處在于不能正確理解合力的變化與速度變化的關(guān)系。開始時(shí)小球做豎直向

下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫x豎直向下為正方向，則速度為正且一直增大,加速度方向豎直向

下,且大小為樂g-一，保持不變;落地后彈起的過程中，小球向上做減速運(yùn)動(dòng),速度為負(fù)且一直

減小,加速度大小為a=g\^一,保持不變,方向豎直向下,故上升過程的加速度大于下落過程的

加速度,C正確。

12.（重慶十八中2018期末考試）一物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),如果僅使其中某個(gè)力

的大小逐漸減小到零,然后又逐漸從零恢復(fù)到原來大小,在上述過程中,此力的方向一直保持

不變,那么如圖4-12所示的圖像中,可能符合此過程中物體運(yùn)動(dòng)情況的是（）。

圖4-12

答案：D

解析：其中的一個(gè)力逐漸減小到零的過程中,物體受到的合力逐漸增大,則其加速度逐漸增大，

速度時(shí)間圖像中圖線的斜率表示加速度,所以在力逐漸減小到零的過程中，圖線的斜率的絕對(duì)

值逐漸增大;當(dāng)這個(gè)力又從零恢復(fù)到原來大小時(shí),合力逐漸減小,加速度逐漸減小，圖線斜率的

絕對(duì)值逐漸減小。只有D符合題意。

13.（廣東廣州六中2018期中考試）（多選）如圖4-13所示,物體沿斜面由靜止開始下滑,在水平

面上滑行一段距離后停止,物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,斜面與水平面平滑連接,

圖中心a、f、s、t分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、時(shí)間。下列

選項(xiàng)可能正確的是（）。

oo

n

圖4-14

答案;AD

解析：本題的易錯(cuò)之處是誤以為物體在斜面上和水平面上所受摩擦力大小相等。物體在斜面

上的摩擦力大小amngcos9,大小不變,在水平面上的摩擦力大小f，=Limg,大小不變,故C

錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第二定律得，物體在斜面上的加速度大小為a=；gsin9-ugeos夕，在水平面上

的加速度大小為a'=口g,在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)

誤,A、D可能正確。故選A、Do

14.（江蘇淮安2018高三質(zhì)檢）（多選）質(zhì)量相等的46兩物體（均可視為質(zhì)點(diǎn)）放在同一水平面

上,分別受到水平恒力四、K的作用，同時(shí)由靜止開始從同一位置出發(fā)沿同一直線做勻加速運(yùn)

動(dòng)。經(jīng)過時(shí)間加和4力。速度分別達(dá)到2匹和即時(shí)分別撤去月和傀以后物體繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)

直至停止。兩物體速度隨時(shí)間變化的圖線如圖4-15所示,對(duì)于上述過程下列說法中正確的是

A.R和五的大小之比為12：5

B.A6的位移大小之比為6：5

C.在2友和3to間的某一時(shí)刻B追上A

D.E和王的大小之比為3:5

答案：AB

解析：從圖像可知,兩物體勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小都為a'=」,根據(jù)牛頓第二定律,勻減速運(yùn)

0

動(dòng)中有5a',則摩擦力大小都為六0人根據(jù)圖像知,勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度分別為國(guó)3A

00

包花，根據(jù)牛頓第二定律,勻加速運(yùn)動(dòng)中有F-i^ma,則fl=-~用=",月和用的大小之比為

40040

12:5,故A正確,D錯(cuò)誤；圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示運(yùn)動(dòng)的位移,則位移之比為

xi:劉=6：5,故B正確；v-t圖像與時(shí)間軸包圍的面積表示位移,在3友末,A的位移大于6的位

移，此時(shí)6未追上4故C錯(cuò)誤。故選A、B?

15.（湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)2018期末考試）如圖4-16甲所示,在木箱內(nèi)粗糙斜面上靜止著一個(gè)質(zhì)

量為m的物體,木箱豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度/與時(shí)間t的變化規(guī)律如圖4-16乙所示,物體始終相

對(duì)于斜面靜止。斜面對(duì)物體的支持力和摩擦力分別為“和f,則下列說法正確的是（）。

圖4-16

A.在0、時(shí)間內(nèi)，%增大,『減小

B.在0，時(shí)間內(nèi),“減小,f增大

C.在G%時(shí)間內(nèi)，"增大,f增大

D.在ti友時(shí)間內(nèi),TV減小,f減小

答案：D

解析：本題疑難之處是混淆速度與加速度的概念而出錯(cuò)。在0%時(shí)間內(nèi)，由題圖乙可知，物體

做加速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減小,設(shè)斜面傾角為0,對(duì)物體受力分析,在豎直方向上有Ncos

0+fsix\夕-儂=儂1,在水平方向上有*in0=fcos個(gè)，因加速度減小，則支持力”和摩擦力f

均減小。在t「友時(shí)間內(nèi)，由題圖乙可知，物體做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大，對(duì)物體受力分析，

在豎直方向上有儂一（加OS61+/sinJ）=ffla2,在水平方向上有胭ind=fcos個(gè)，因加速度增大，

則支持力”和摩擦力/■均減小,故選項(xiàng)D正確。

16.（湖北襄陽(yáng)四中2018高一上月考）（多選）如圖4-17甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度

系數(shù)為左其一端固定在傾角為9的斜面底端，另一端與物塊/連接。46質(zhì)量均為處且初始

時(shí)均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用平行于斜面向上的力拉物塊8,使8沿斜面向上做加速度為a的勻加

速運(yùn)動(dòng),48兩物塊在開始一段時(shí)間內(nèi)的廣大關(guān)系分別對(duì)應(yīng)圖4-17乙中46圖線（心時(shí)刻/、

方的圖線相切，友時(shí)刻對(duì)應(yīng)/圖線的最高點(diǎn)），重力加速度為g。貝I"）□

o/,t2

圖4-17

A.從0到友時(shí)刻,拉力少逐漸增大

B.心時(shí)刻，彈簧形變量為

C.友時(shí)刻，彈簧形變量為

D.A8剛分開時(shí)的速度為

答案：BC

解析：從。到時(shí)亥I對(duì)/、夕整體，根據(jù)牛頓第二定律得足2儂?sin儂，得尸2儂sin

3-kx^ma,則知拉力廠逐漸增大;從右時(shí)亥〃、8分離，方1%時(shí)間內(nèi)，對(duì)8分析，根據(jù)牛頓第二定

律得足儂sin。=儂，得六儂sin。+儂，拉力/不變，故A錯(cuò)誤。由題圖可知，力時(shí)刻/、夕分離，

此時(shí)刻對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律有H-儂sin8;ma,解得矛尸——要」——,開始時(shí)有2mgsin

o=kxo,又/=2a（x「xJ,聯(lián)立解得寸（sin;故B正確,D錯(cuò)誤。由題圖可知，匕時(shí)亥IA

的加速度為零,速度最大,根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律有儂sin0=kx2,得熱=——,故C正

確。

真題分類專練

題組1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本應(yīng)用

1.（2018?全國(guó)卷/）如圖4T8,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊已系統(tǒng)處于靜

止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力尸作用在尸上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示尸離開靜

止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前,下列表示尸和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是（）。

圖4-19

答案：A

解析：由牛頓第二定律得尸儂+尸彈=wa,由胡克定律得F^mg-kx,聯(lián)立解得F^ma^kx,對(duì)比題給

的四個(gè)圖像知,正確的是選項(xiàng)Ao

2.（經(jīng)典?上海高考）如圖4-20,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(dòng)時(shí)，球所受合外力的方向沿圖中的（）=

A.如方向B.如方向

C.%方向D.勿方向

答案：D

解析：當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度的方向水平向右，由牛頓第二定律可知，小球所受

合外力的方向水平向右，即沿圖中辦方向，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。

3.（經(jīng)典?全國(guó)卷〃）（多選）兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩

球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)。若

它們下落相同的距離，則（）o

A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)

B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

答案：BD

解析：甲、乙下落的時(shí)間與加速度有關(guān),應(yīng)先求加速度，由小甲=0，甲=0G五得"甲=5^'

阻力/>=胸甲亞，由牛頓第二定律知a甲二甲一甲二右如一丁,同理a乙=/次31J,

W"甲J"*J4"2

因加甲〉勿乙,所以a甲〉a乙,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;再由位移公式左9/2可知大甲（,乙，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；再由速度

位移公式^=2加得丫甲>丫乙,B項(xiàng)正確；甲球受到的阻力大，甲、乙下落距離相等,故甲球克服阻

力做的功大于乙球克服阻力做的功,D項(xiàng)正確。

4.（經(jīng)典?全國(guó)卷/）（多選）如圖4-21（a）,一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖

線如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的外、口、心均為己知量，則可求出（）。

(a)(b)

圖4-21

A.斜面的傾角

B.物塊的質(zhì)量

C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度

答案：ACD

解析：設(shè)物塊的質(zhì)量為〃、斜面的傾角為，，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，物塊沿斜面上

滑和下滑時(shí)的加速度大小分別為ai和a2,根據(jù)牛頓第二定律有:儂sin0+inngcos

儂sin9-inngcos再結(jié)合l力圖線斜率的物理意義有：ai=—az=」。由上述

11

四式可見，無法求出〃可以求出8、〃，故B錯(cuò)誤,A、C均正確。0W時(shí)間內(nèi)的片方圖線與橫

軸包圍的面積大小等于物塊沿斜面上滑的最大距離，9己求出，故可以求出物塊上滑的最大高

度，故D正確。

5.（2019?全國(guó)卷〃）（多選）如圖4-22（a）,在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)

會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳,每次都從離開跳臺(tái)開

始計(jì)時(shí)，用/表示他在豎直方向的速度，其圖像如圖⑹所示，九和公是他落在傾斜雪道上

的時(shí)刻。貝收）。

圖4-22

A.第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小

B.第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大

C.第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大

D.豎直方向速度大小為由時(shí),第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大

答案:BD

解析：根據(jù)Lt圖線與橫軸所圍圖形的面積表示位移，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上的

位移比第一次的大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)L大圖線的斜率表示加速度,綜合分析可知,第二次滑翔過程

中在豎直方向上的平均加速度比第一次的小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;第二次滑翔過程中在豎直方向的位移

比第一次的大,又運(yùn)動(dòng)員每次滑翔過程中豎直位移與水平位移的比值相同（等于傾斜雪道與水

平面夾角的正切值），故第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大,B項(xiàng)正確;豎直

方向上的速度大小為歷時(shí)，根據(jù)L力圖線的斜率表示加速度可知,第二次滑翔過程中在豎直方

向上的加速度比第一次的小，由牛頓第二定律有慚戶儂,可知第二次滑翔過程中在豎直方向

上所受阻力比第一次的大,D項(xiàng)正確。

6.（經(jīng)典?江蘇高考）（多選）一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時(shí)間《變化的圖線

A.仁2s時(shí)最大B.仁2s時(shí)最小

C.片8.5s時(shí)最大D.i=8.5s時(shí)最小

答案：AD

解析：地板對(duì)人的支持力A=mgvma,t=2s時(shí),a有正的最大值,此時(shí)4最大，由牛頓第三定律得

A正確,B錯(cuò)誤；￡=8.5s時(shí),a有負(fù)的最大值,此時(shí)A最小，由牛頓第三定律得C錯(cuò)誤,D正確。

7.（經(jīng)典?重慶高考）高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為卬的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌

落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為爾可視為自由落體運(yùn)動(dòng)）。此后經(jīng)歷時(shí)間《安

全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng),若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用

力大小為（）o

A."+儂B.”-mg

C.V+儂D.~mg

答案：A

解析：對(duì)人與安全帶作用的過程應(yīng)用牛頓第二定律,則有而a=—=匚,解得

F="+mg,故A正確。

8.（經(jīng)典?重慶高考）以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空

氣阻力可忽略,另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比,下列用虛線和實(shí)線描述兩物體

運(yùn)動(dòng)的Lt圖像可能正確的是（）。

圖4-24

答案：D

解析：受空氣阻力作用的物體,上升過程:儂+A尸ma,得a=p—匕-減小，a減小，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)

片0,a=g,即兩圖線與1軸相交時(shí)斜率相等,故D正確。

題組2牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用

9.（2017?海南高考）（多選）如圖4-25所示，水平地面上有三個(gè)靠在一起的物塊只0和泥質(zhì)量

分別為〃、2卬和3典物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為口。用大小為尸的水平外力推動(dòng)物塊產(chǎn)，

記A和0之間相互作用力與0與戶之間相互作用力大小之比為及下列判斷正確的是（）。

圖4-25

A.若〃W0,貝IJ腐B.若nW0,貝ljA=|

65

C.若“=0,貝uD.若11=0,貝uA=|

答案：BD

解析：三個(gè)物塊靠在一起,將以相同加速度向右運(yùn)動(dòng),則加速度a=———,所以,公和0之間相

6

互作用力￡=3儂+3〃加葉，。與尸之間相互作用力F^F-Hmg-mapF-mng-^F+〃儂=/所

以，公」二J-三；由于表達(dá)式與〃無關(guān)，故公|恒成立，故A、C錯(cuò)誤,B、D正確。故選B、Do

26

10.（經(jīng)典?江蘇高考）（多選）如圖4-26所示,一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出，魚缸最

終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中（）,

圖4-26

A.桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左

B.魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等

C.若貓?jiān)龃罄?魚缸受到的摩擦力將增大

D.若貓減小拉力,魚缸有可能滑出桌面

答案：BD

解析：由題圖可見，魚缸相對(duì)桌布向左滑動(dòng)，故桌布對(duì)魚缸的滑動(dòng)摩擦力方向向右,A錯(cuò)誤。因

為魚缸與桌布、魚缸與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,所以魚缸加速過程與減速過程的加速度大小

相等，均為“g；由片at可知，魚缸在桌布上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在桌面上減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，

故B正確。若貓?jiān)龃罄?魚缸受到的摩擦力仍為滑動(dòng)摩擦力，由FF〃儂可知,再不變,故C錯(cuò)

誤。若貓的拉力減小到使魚缸不會(huì)相對(duì)桌布滑動(dòng),則魚缸就會(huì)滑出桌面,故D正確。

11.（經(jīng)典?海南高考）（多選）如圖4-27,升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物塊。開始時(shí)，升

降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑。當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，則（）。

圖4-27

A.物塊與斜面間的摩擦力減小

B.物塊與斜面間的正壓力增大

C.物塊相對(duì)于斜面減速下滑

D,物塊相對(duì)于斜面勻速下滑

答案：BD

解析：當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑時(shí)有:儂sin9=imigcos9,則〃=tan

e（e為斜面傾角），當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),設(shè)加速度為a,物塊處于超重狀態(tài)，物塊“重力”變

為G'=mg+ma，支持力變?yōu)镹'=（m資m/cos"儂cos9,B正確。"重力"沿斜面向下的分力G

下'=（儂+?a）sin夕，沿斜面摩擦力變?yōu)閒'=〃"'=〃（儂+必a）cosnmgcos夕，A錯(cuò)誤。

f'-Li（.nig+/na）?cos&=tan9（./ng+/na）?cos0=（/ng+/na）sin0=Gy\所以物塊仍沿斜面勻

速運(yùn)動(dòng),D正確,C錯(cuò)誤。

12.（2019?全國(guó)卷〃Z）（多選）如圖4-28（a）,物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的

細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連,細(xì)繩水平。￡=0時(shí),木板開始受到水平外力戶的作用，

在t=4s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力/■隨時(shí)間大變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度/

與時(shí)間方的關(guān)系如圖(c)所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2o

由題給數(shù)據(jù)可以得出()。

0.2

0.1

(a)

t|v/(ma?s-1)

u1234

(c)

圖4-28

A.木板的質(zhì)量為1kg

B.22s內(nèi)，力尸的大小為0.4N

C.O2s內(nèi)，力戶的大小保持不變

D.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

答案：AB

解析：由題圖(C)可知木板在02S內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，再結(jié)合題圖(b)中細(xì)繩對(duì)物塊的拉力F在

02s內(nèi)逐漸增大,可知物塊受到木板的摩擦力逐漸增大,故可以判斷木板受到的水平外力尸也

逐漸增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖⑹可知木板在2Zs內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),其加速度大小為&二審

4-2

m/s2=0.2m/s；在43s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為&二=^m/s'O.2m/s；另外由于

5-4

物塊靜止不動(dòng)，同時(shí)結(jié)合題圖(b)可知物塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力Fmf,故對(duì)木板進(jìn)行受力分

析，由牛頓第二定律可得產(chǎn)分儂1、分qa2,解得爐1kg、F=0.4N,A、B兩項(xiàng)均正確；由于不知

道物塊的質(zhì)量,所以不能求出物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【易錯(cuò)剖析】題圖(b)中細(xì)繩上拉力的變化情況與木板的受力情況不易聯(lián)系在一起,是本題的

易錯(cuò)點(diǎn)。要通過力傳感器固定判斷出物塊相對(duì)于地面靜止，從而判斷木板的受力情況，由v-t

圖像求出木板在施加力尸時(shí)的加速度和撤掉尸時(shí)的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求解待求物理

量。

13.(經(jīng)典?全國(guó)卷〃)(多選)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂。

當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí),連接某兩相鄰車廂的掛鉤戶和Q

間的拉力大小為F-,當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為Q的加速度向西行駛時(shí)，戶和0間的拉力大

小仍為凡不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為（）。

A.8B.10C.15D.18

答案：BC

解析：如圖所示，假設(shè)掛鉤尸、0東邊有x節(jié)車廂，西邊有y節(jié)車廂，每節(jié)車廂質(zhì)量為底當(dāng)向東

行駛時(shí)，以y節(jié)車廂為研究對(duì)象,則有打