2024年高一物理寒假提升（人教版）第六天 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用（解析版）

【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】第六天牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用1、兩類基本問題；2、超重與失重；3、斜面模型；4、連接體模型；5、傳送帶模型；6、板塊模型；7、牛頓運(yùn)動定律與圖像結(jié)合。?？伎键c(diǎn)真題舉例\o"牛頓運(yùn)動定律與圖像結(jié)合"牛頓運(yùn)動定律與圖像結(jié)合2023·全國·高考真題\o"物體在粗糙斜面上滑動"物體在粗糙斜面上滑動2022·北京·高考真題\o"牛頓定律與直線運(yùn)動-簡單過程"牛頓定律與直線運(yùn)動-簡單過程2022·遼寧·高考真題\o"牛頓第三定律"牛頓第三定律

\o"根據(jù)超重或失重判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)"根據(jù)超重或失重判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)2022·浙江·高考真題\o"牛頓第二定律求瞬時突變問題"牛頓第二定律求瞬時突變問題\o"細(xì)繩或彈簧相連的連接體問題"細(xì)繩或彈簧相連的連接體問題2022·全國·高考真題知識點(diǎn)1：牛頓三大定律1、牛頓三大定律牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)牛頓第二定律物體加速度的大小跟它受到作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。牛頓第三定律兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。2、動力學(xué)兩類問題由受力情況確定物體的運(yùn)動情況；由運(yùn)動情況確定物體的受力情況。分析解決這兩類問題的關(guān)鍵：應(yīng)抓住受力情況和運(yùn)動情況之間聯(lián)系的橋梁——加速度。3、超重和失重知識點(diǎn)2：傳送帶模型1、模型物體輕放于傳送帶上或以初速度v0滑上傳送帶，傳送帶表面粗糙，物體與傳送帶之間相對運(yùn)動，即物體與傳送帶之間有摩擦力；傳送帶做勻速或者加速運(yùn)動。2、物體在傳送帶上的受力情況和運(yùn)動情況物體靜止在傳送帶上，與傳送帶一起由靜止開始加速：動摩擦因數(shù)較小時，物體將跟不上傳送帶的運(yùn)動，相對傳送帶向后滑動；動摩擦因數(shù)較大時，物體隨傳送帶一起加速。物體輕輕放在勻速運(yùn)動的傳送帶上，物體與傳送帶發(fā)生相對滑動，物體受到沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力。物體與水平傳送帶一起勻速運(yùn)動，則物體與傳送帶之間沒有摩擦力。當(dāng)傳送帶是傾斜時，物體受到沿傳送帶向上的靜摩擦力作用。3、分析流程4、水平傳送帶水平傳送帶有三種運(yùn)動的情景，如下表所示：運(yùn)動情景圖例滑塊可能的運(yùn)動情況滑塊輕放傳送帶較短時，滑塊可能一直加速。傳送帶較長時，滑塊可能先加速后勻速。滑塊輕放到傳送帶上，受到水平向右的摩擦力，即，則加速度，滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動。當(dāng)滑塊加速到速度等于傳送帶速度時，兩者相對靜止，摩擦力消失，滑塊和傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動。滑塊在達(dá)到最大速度之前運(yùn)動的時間為，位移為，而傳送帶的位移為：。我們設(shè)傳送帶的長度為L，當(dāng)時，滑塊先加速后勻速；當(dāng)時，滑塊恰好完成加速；當(dāng)時，行李一直做勻加速?；瑝K與傳送帶同向當(dāng)v0>v時，若傳送帶較短，物塊到達(dá)另一端時二者速度仍未相等，則一直減速；若傳送帶較長，滑塊先減速，減速到與傳送相同的速度時，兩者以相同的速度運(yùn)動，即滑塊先減速后加速。當(dāng)v0＝v時，物塊在傳送帶上做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)v0<v時，若傳送帶較短，物塊到達(dá)另一端時二者速度仍未相等，則一直加速；若傳送帶較長，滑塊先加速，加速到與傳送相同的速度時，兩者以相同的速度運(yùn)動，則滑塊先加速后勻速?；瑝K與傳送帶反向當(dāng)傳送帶的長度時（是滑塊減速為零的位移），滑塊所受的摩擦力水平向左，則一直減速到最右端；當(dāng)傳送帶的長度，且，滑塊先向右減速，再向左加速，到達(dá)最左端時的速度仍為，方向向左（相當(dāng)于向右運(yùn)動的逆過程）；當(dāng)傳送帶的長度，且，滑塊先向右減速，再向左加速，當(dāng)加速到與傳送帶相同的速度時，與傳送帶共速，一起向左運(yùn)動，速度為。求解水平傳送帶問題的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷。物體與傳送帶剛好保持相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。計(jì)算物體與傳送帶間的相對路程時有以下兩種情況：當(dāng)物體與傳送帶同向運(yùn)動，則相對路程為Δs＝|s傳－s物|；當(dāng)物體與傳送帶反向運(yùn)動，則相對路程為Δs＝|s傳|＋|s物|。判斷摩擦力時要注意比較物體的運(yùn)動速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動位移x（對地）的過程中速度是否和傳送帶速度相等。摩擦力突變的時刻是物體的速度與傳送帶速度相等的時刻。當(dāng)物塊輕放在勻加速啟動的水平傳送帶上時，它們是否發(fā)生相對滑動取決于動摩擦因數(shù)與傳送帶加速度a0的大小：當(dāng)μ*g<a0，物塊將跟不上傳送帶的運(yùn)動，此時物塊相對于傳送帶向后運(yùn)動，但是物塊相對地面是向前加速運(yùn)動的，此時物塊受到沿傳送帶前進(jìn)方向的滑動摩擦力Ff＝μ*mg，產(chǎn)生的加速度a＝μ*g。當(dāng)μ*g≥a0，物塊和傳送帶一起以加速度a0加速運(yùn)動，物塊受到沿傳送帶前進(jìn)方向的靜摩擦力為Ff＝ma0。6、傾斜傳送帶傾斜傳送帶有四種運(yùn)動的情景，如下表所示：運(yùn)動情景圖例滑塊可能的運(yùn)動情況滑塊初速度為0滑動摩擦力的大小為，加速度a＝g（μcosθ—sinθ），當(dāng)，滑塊一直向上加速運(yùn)動?；瑒幽Σ亮Φ拇笮?，加速度a＝g（μcosθ—sinθ），當(dāng)，滑塊向上先加速，當(dāng)速度等于傳送帶的速度時，兩者一起勻速向上運(yùn)動，此時靜摩擦力的大小為。滑塊的初速度為0滑動摩擦力的大小為，沿傳送帶斜面向下，加速度為，當(dāng)，滑塊一直向下加速滑動摩擦力的大小為，沿傳送帶斜面向下，加速度為，當(dāng)，滑塊加速運(yùn)動，速度與傳送帶的速度相同時有兩種情況當(dāng)時，滑塊繼續(xù)向下加速運(yùn)動，加速度大小為：；當(dāng)時，滑塊與傳送帶共速，一起斜向下運(yùn)動，此時滑塊只受靜摩擦力?；瑝K的初速度不為0，滑塊速度方向與傳送帶相同當(dāng)v0<v，滑塊先加速，當(dāng)加速到與傳送帶的速度相同時，之后的運(yùn)動分為兩種情況滑塊與傳送帶相對靜止，一起做勻速直線運(yùn)動。以另外一個加速度加速。當(dāng)時，有兩種情況當(dāng)，滑塊一直加速。當(dāng)，滑塊先減速，減到與傳送帶相同的速度時一起勻速運(yùn)動。滑塊的初速度不為0，滑塊速度方向與傳送帶相反當(dāng)mgsinθ>μmgcosθ時，滑塊一直加速向下運(yùn)動。當(dāng)mgsinθ=μmgcosθ時，滑塊做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)mgsinθ<μmgcosθ時，滑塊先減速運(yùn)動，當(dāng)速度為零時，再向上加速運(yùn)動（傳送帶足夠長）。解決傾斜傳送帶問題時要特別注意mgsinθ與μmgcosθ的大小和方向的關(guān)系，進(jìn)一步判斷物體所受合力與速度方向的關(guān)系，確定物體運(yùn)動情況。求解的關(guān)鍵在于分析物體與傳送帶間的相對運(yùn)動情況，確定其是否受到滑動摩擦力作用。如果受到滑動摩擦力作用，應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動情況。當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變。知識點(diǎn)3：板塊模型1、模型特點(diǎn)滑塊放置于長木板上，滑塊和木板均相對地面或者斜面運(yùn)動，且滑塊和木板在摩擦力的作用下發(fā)生相對滑動。2、模型示意圖3、模型中的木板長度當(dāng)滑塊從木板的一端運(yùn)動到另一端的過程中，并且滑塊和木板同向運(yùn)動，則滑塊的位移和木板的位移之差等于木板的長度；當(dāng)滑塊從木板的一端運(yùn)動到另一端的過程中，并且滑塊和木板反向運(yùn)動，則滑塊的位移和木板的位移之和等于木板的長度。4、分析思路 狀態(tài)板、塊速度不相等板、塊速度相等瞬間板、塊共速運(yùn)動方法隔離法假設(shè)法整體法步驟對滑塊和木板進(jìn)行隔離分析，弄清每個物體的受力情況與運(yùn)動過程。假設(shè)兩物體間無相對滑動，先用整體法算出一起運(yùn)動的加速度，再用隔離法計(jì)算滑塊的摩擦力Ff；比較Ff與最大靜摩擦力Ffm的關(guān)系，若Ff>Ffm，則發(fā)生相對滑動。將滑塊和木板看成一個整體，對整體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動過程分析。臨界條件①板、塊速度達(dá)到相等的瞬間，摩擦力可能發(fā)生突變②當(dāng)木板的長度一定時，滑塊可能從木板滑下，恰好滑到木板的邊緣達(dá)到共同速度（相對靜止）是滑塊滑離木板的臨界條件。原理時間及位移關(guān)系式、運(yùn)動學(xué)公式、牛頓運(yùn)動定律等。滑塊和滑板的位移都是相對地的位移。求解中更應(yīng)注意聯(lián)系兩個過程的紐帶，每一個過程的末速度是下一個過程的初速度。仔細(xì)審清楚題意，理解題目中的含義，分清每一個物體的受力情況和運(yùn)動情況。1．（2023·全國·高考真題）（多選）用水平拉力使質(zhì)量分別為、的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動，兩物體與桌面間的動摩擦因數(shù)分別為和。甲、乙兩物體運(yùn)動后，所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線如圖所示。由圖可知（

）

A． B． C． D．【答案】BC【詳解】根據(jù)牛頓第二定律有F－μmg=ma整理后有F=ma＋μmg則可知F—a圖像的斜率為m，縱截距為μmg，則由題圖可看出m甲>m乙，μ甲m甲g=μ乙m乙g則μ甲<μ乙故選BC。2．（2022·北京·高考真題）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在傾角為的斜面上加速下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為。下列說法正確的是（）A．斜面對物塊的支持力大小為 B．斜面對物塊的摩擦力大小為C．斜面對物塊作用力的合力大小為 D．物塊所受的合力大小為【答案】B【詳解】A．對物塊受力分析可知，沿垂直斜面方向根據(jù)平衡條件，可得支持力為故A錯誤；B．斜面對物塊的摩擦力大小為故B正確；CD．因物塊沿斜面加速下滑，根據(jù)牛頓第二定律得可知則斜面對物塊的作用力為故CD錯誤。故選B。3．（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，一小物塊從長1m的水平桌面一端以初速度v0沿中線滑向另一端，經(jīng)過1s從另一端滑落。物塊與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正確的是（）A．v0=2.5m/s B．v0=1.5m/s C．μ=0.28 D．μ=0.25【答案】B【詳解】AB．物塊水平沿中線做勻減速直線運(yùn)動，則由題干知x=1m，t=1s，v>0代入數(shù)據(jù)有v0<2m/s故A不可能，B可能；CD．對物塊做受力分析有a=-μg，v2-v02=2ax整理有v02-2ax>0由于v0<2m/s可得μ<0.2故CD不可能。故選B。4．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，下列說法正確的是（

）

A．魚兒吞食花瓣時魚兒受力平衡B．魚兒擺尾出水時浮力大于重力C．魚兒擺尾擊水時受到水的作用力D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作可把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)【答案】C【詳解】A．魚兒吞食花瓣時處于失重狀態(tài)，A錯誤；BC．魚兒擺尾出水時排開水的體積變小，浮力變小，魚兒能夠出水的主要原因是魚兒擺尾時水對魚向上的作用力大于重力，B錯誤、C正確；D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作不可以把魚兒視為質(zhì)點(diǎn)，否則就無動作可言，D錯誤。故選C。5（2022·全國·高考真題）（多選）．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摩擦因數(shù)均為。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動P，使兩滑塊均做勻速運(yùn)動；某時刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長之前（）A．P的加速度大小的最大值為B．Q的加速度大小的最大值為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時刻Q的速度大小【答案】AD【詳解】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，則拉力大小為撤去拉力前對Q受力分析可知，彈簧的彈力為AB．從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長之前的過程中，以向右為正方向，撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)?，兩滑塊與地面間仍然保持相對滑動，此時滑塊P的加速度為解得此刻滑塊Q所受的外力不變，加速度仍為零，過后滑塊P做減速運(yùn)動，故PQ間距離減小，彈簧的伸長量變小，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。故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為。Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長時解得故滑塊Q加速度大小最大值為，A正確，B錯誤；C．滑塊PQ水平向右運(yùn)動，PQ間的距離在減小，故P的位移一定小于Q的位移，C錯誤；D．滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長時的加速度為解得撤去拉力時，PQ的初速度相等，滑塊P由開始的加速度大小為做加速度減小的減速運(yùn)動，最后彈簧原長時加速度大小為；滑塊Q由開始的加速度為0做加速度增大的減速運(yùn)動，最后彈簧原長時加速度大小也為。分析可知P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小，D正確。故選AD。1．（2023下·廣東揭陽·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，一輛裝滿快遞包裹的貨車在平直公路上行駛，貨車遇突發(fā)情況緊急剎車，經(jīng)4s停止，從開始剎車至停止，貨車前進(jìn)了40m。已知貨車中包裹P的質(zhì)量為100kg，貨車剎車過程可視為做勻變速直線運(yùn)動，取g=10m/s2。P相對貨車始終保持靜止，則剎車后1s時，P所受合力的大小為（）

A．500N B．1500N C．500N D．1000N【答案】A【詳解】貨車剎車經(jīng)4s停止，從開始剎車至停止，貨車前進(jìn)了40m，設(shè)貨車的加速度大小為，根據(jù)逆向思維可得解得以包裹P為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得剎車后1s時，P所受合力的大小為故選A。2．（2023下·福建泉州·高一?？茧A段練習(xí)）如圖所示，物體受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動，監(jiān)測到推力、物體速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，取，則（）A．物體的質(zhì)量為B．這3s內(nèi)物體克服摩擦力做的功C．第1.5s時推力的功率為D．后2s內(nèi)推力做功的平均功率【答案】B【詳解】A．由圖可知，1~2s時間內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得又2~3s時間內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動，受力平衡，可得代入數(shù)據(jù)，解得故A錯誤；B．這3s內(nèi)物體的位移為v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積，即克服摩擦力做的功為故B正確；C．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中一段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度可知第1.5s時物體的速度為推力的功率為故C錯誤；D．后2s內(nèi)推力做功為平均功率為故D錯誤。故選B。3．（2023上·甘肅蘭州·高一蘭州一中?？计谀┮幻丝统俗Q直電梯上樓，其位移與時間的圖像如圖所示，其中到時間段圖像為直線。則以下說法正確的是（）A．時間內(nèi)，乘客對電梯的壓力大于乘客重力B．時間內(nèi)，乘客處于超重狀態(tài)C．時間內(nèi)，乘客的速度一直增大D．時間內(nèi)，乘客對電梯的壓力小于電梯對乘客的作用力【答案】A【詳解】A．時間內(nèi)，乘客的速度變大，做加速運(yùn)動，加速度向上，乘客處于超重狀態(tài)，乘客對電梯的壓力大于乘客的重力，故A正確；B．由圖像可知，圖像上某點(diǎn)的切線斜率的大小等于該點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動物體的速度大小，則在時間內(nèi)，物體的速度一直不變，物體處于平衡狀態(tài)，加速度為0，故B錯誤；C．時間內(nèi)，乘客的速度變小，做減速運(yùn)動，故C錯誤；D．由牛頓第三定律可得，乘客對電梯的壓力小于電梯對乘客的作用力為相互作用力，故大小相等，故D錯誤。故選A。4．（2023上·江蘇南通·高一統(tǒng)考期末）手機(jī)中有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著質(zhì)量為m的手機(jī)，打開加速度傳感器，把手機(jī)向上拋出，然后又在拋出點(diǎn)接住手機(jī)，得到如圖所示的加速度隨時間變化的圖像，圖中t1=0.38s，t2=0.55s，t3=0.66s，t4=1.26s，取重力加速度g=10m/s2，由此可判斷出（）A．t1時刻手掌對手機(jī)的作用力2mgB．t2時刻手機(jī)剛好離開手掌C．t3時刻手機(jī)的速度為3m/sD．手機(jī)離開手掌后上升的高度為0.9m【答案】C【詳解】A．t1時刻手機(jī)的加速度最大為a=20m/s2=2g，方向向上，由牛頓第二定律得F-mg=ma=2mg解得F=3mg故A錯誤；B．t2時刻加速度為零，則手機(jī)處于平衡，故手機(jī)沒有離開手掌，故B錯誤；CD．手機(jī)在0.66s離開手后做豎直上拋，在1.26s接住，則升的高度為t3時刻手機(jī)的速度為故C正確，D錯誤。故選C。5．（2023上·湖南益陽·高一統(tǒng)考期末）小紅和小明用體重計(jì)研究人在觀光升降電梯中的超重和失重現(xiàn)象。在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時小紅站在體重計(jì)上。在升降電梯運(yùn)動過程中，小明觀察到體重計(jì)的示數(shù)隨時間變化的圖像如圖所示。已知升降電梯從時經(jīng)歷了三個階段：由靜止開始勻加速運(yùn)動、勻速運(yùn)動和勻減速運(yùn)動，在時停止，。下列說法正確的是（）A．小紅在內(nèi)重力增加了，小紅處于超重狀態(tài)B．升降電梯在小明觀察的這段時間內(nèi)向下運(yùn)動C．小紅在內(nèi)勻速運(yùn)動的速度為D．小紅在內(nèi)位移為22m【答案】C【詳解】A．由圖像可知，小紅在內(nèi)處于超重狀態(tài)，但小紅的重力保持不變，故A錯誤；B．由題意可知在內(nèi)由靜止開始勻加速運(yùn)動，小紅在這段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)，加速度方向向上，可知升降電梯在小明觀察的這段時間內(nèi)向上運(yùn)動，故B錯誤；C．小紅在內(nèi)的加速度大小為可知小紅在時的速度為則小紅在內(nèi)勻速運(yùn)動的速度為，故C正確；D．小紅在內(nèi)的位移為小紅在內(nèi)的位移為小紅在時停止，則的位移為小紅在內(nèi)位移為故D錯誤。故選C。6．（2023上·江蘇·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊先后沿兩光滑斜面Ⅰ和Ⅱ從頂端由靜止滑下﹐到達(dá)底端的時間分別為t1和t2，斜面Ⅰ與水平面的夾角為30°，斜面Ⅱ與水平面的夾角為45°（未標(biāo)出），則（）A． B． C． D．無法判斷【答案】A【詳解】設(shè)斜面的底邊長為L，斜面的傾角為，則斜邊的長度根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)解得將30°，45°帶入則t2<t1故選A。7．（2023上·廣東深圳·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，通過物體做加速運(yùn)動來測定動摩擦因數(shù)。小木塊在傾角為θ的固定斜面上由靜止加速下滑，時間t內(nèi)的位移為s，下列表述正確的是（）A．動摩擦因數(shù)tanB．t時刻的速度為C．s大小不變，θ越小，時間t越長D．θ太小木塊不能下滑是因?yàn)閯幽Σ烈驍?shù)變大【答案】C【詳解】A．小木塊在傾角為θ的固定斜面上由靜止加速下滑,則有可得即故A錯誤；B．時間t內(nèi)的位移為s，有則t時刻的速度為故B錯誤；C．若s大小不變，θ越小，則加速度越小，由，可知時間t越長，故C正確；D．θ太小木塊不能下滑是因?yàn)橹亓Φ南禄至π∮谧畲箪o摩擦力，而動摩擦因數(shù)不變，故D錯誤。故選C。8．（2024·湖南·湖南師大附中校聯(lián)考一模）如圖所示，固定的傾角為37°的粗糙斜面上放置一長方體物塊，現(xiàn)用一大小等于物塊重力，方向與斜面成37°角斜向下的推力推動物塊（力的作用線在斜面上的投影與斜面底邊平行），物塊在斜面上恰好做勻速運(yùn)動。則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為（）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】物塊所受支持力物塊所受摩擦力重力和平行于斜面方向的合力物塊在斜面上恰好做勻速運(yùn)動，則又聯(lián)立解得故選D。9．（2023上·廣東深圳·高一深圳中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，質(zhì)量分別為m、M的兩物體P、Q保持相對靜止，一起沿傾角為θ的固定光滑斜面下滑，Q的上表面水平，P、Q之間的動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法正確的是（）A．P處于超重狀態(tài)B．P受到的摩擦力大小為μmg，方向水平向右C．P受到的摩擦力大小為mgsinθcosθ，方向水平向左D．P受到的支持力大小為2mgsinθcosθ【答案】C【詳解】A．由題意可知，P有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故A錯誤；BCD．對P、Q整體，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度為將沿斜面向下的加速度a=gsinθ沿水平方向和豎直方向分解，如圖所示所以對P分析，根據(jù)牛頓第二定律，水平方向上有，方向水平向左豎直方向上有解得故C正確，BD錯誤。故選C。10．（2022上·江蘇南京·高一江蘇省溧水高級中學(xué)校考階段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個木塊P、Q疊放在光滑的水平地面上，P、Q接觸面的傾角為θ?，F(xiàn)在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相對靜止一起向左做勻加速直線運(yùn)動，下列說法正確的有（）

A．木塊Q對地面的壓力可能小于2mgB．當(dāng)F增大時，P、Q間的摩擦力一定增大C．若加速度a=gtanθ，則P受到摩擦力為零D．若加速度a<gtanθ，則P受到摩擦力方向沿斜面向下【答案】C【詳解】A．以木塊P、Q整體為研究對象，在豎直方向上受力平衡，則有由牛頓第三定律可知，木塊Q對地面的壓力為2mg，A錯誤；B．P、Q保持相對靜止一起向左做勻加速直線運(yùn)動，若F較小時，P有向下滑動的趨勢，摩擦力沿斜面向上；若F較大時，P有向上滑動的趨勢，摩擦力沿斜面向下，因此在F增大的過程中，摩擦力可能增大，也可能減小，也可能先減小后反向增大，B錯誤；C．對P受力分析，假設(shè)P受Q的摩擦力沿斜面向上為f，Q對P的支持力為N，在水平方向由牛頓第二定律可得在豎直方向由平衡條件可得聯(lián)立解得若加速度a=gtanθ，則有P受到摩擦力是零，C正確；D．由C選項(xiàng)分析計(jì)算可知，若加速度a<gtanθ，則P有向下滑動的趨勢，因此P受到摩擦力方向沿斜面向上，D錯誤。故選C。11．（2023上·福建福州·高三校聯(lián)考期中）公園的滑梯高低不等，斜面的長度也不同，假設(shè)有三個滑道的某一滑梯模型如圖所示，三個滑道的最高點(diǎn)A、B、C和最低點(diǎn)D是在豎直面內(nèi)的同一圓上，可視為質(zhì)點(diǎn)的小孩從三個滑道的最高點(diǎn)A、B、C沿滑道由靜止開始滑到最低點(diǎn)D（），所用的時間分別為、、，不計(jì)空氣阻力，滑道光滑（即忽略滑梯摩擦的影響），則（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設(shè)桿與水平方向的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有設(shè)圓周的直徑為d，則滑環(huán)沿桿滑到D點(diǎn)的位移大小，解得可見滑環(huán)滑到D點(diǎn)的時間t與桿的傾角無關(guān)，即三個滑環(huán)滑到D點(diǎn)所用的時間相等。故選A。12．（2022上·江蘇南通·高一統(tǒng)考期末）如圖所示為雜技“頂竿”表演，質(zhì)量為m的甲站在水平地面上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，竿上有一位質(zhì)量也為m的乙沿著豎直竿以加速度a加速下滑，則甲對水平地面的壓力大小為（）A．（M+2m）g+ma B．（M+2m）g-maC．（M+2m）g D．（M-2m）g【答案】B【詳解】對桿上的人受力分析，由牛頓第二定律可得則桿對甲的壓力為則甲對水平地面的壓力大小為故選B。13．（2023上·山東·高一山東聊城一中校聯(lián)考階段練習(xí)）勁度系數(shù)為的豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，上端與質(zhì)量為的物塊A連接，質(zhì)量為的物塊B疊放在物塊A上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，現(xiàn)對物塊B施加方向豎直向上、大小為的恒定拉力，重力加速度大小為，則物塊B的加速度大小隨其位移大小變化的圖像（圖像）正確的是（

）

A．

B．

C．

D．

【答案】D【詳解】設(shè)A、B疊放在彈簧上靜止時的彈簧壓縮量為，則在A、B分離之前，對A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立以上兩式可得整理得當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)A、B分離后，對B根據(jù)牛頓第二定律有可得B的加速度恒定不變，結(jié)合選項(xiàng)圖像。故選D。14．（2021上·廣東深圳·高一?？计谀┤鐖D所示，帶支架的平板小車沿水平面向右做直線運(yùn)動，質(zhì)量為m的小球A用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于支架，小車右端質(zhì)量為M的物塊B始終相對于小車靜止。物塊B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ。若某段時間內(nèi)觀察到輕質(zhì)細(xì)線與豎直方向夾角為θ，且保持不變，則在這段時間內(nèi)（）A．小車一定正在做加速運(yùn)動B．輕質(zhì)細(xì)線對小球A的拉力大小為C．物塊B所受摩擦力大小為μmg，方向水平向右D．小車對物塊B的作用力大小為，方向?yàn)樾毕蜃笊戏健敬鸢浮緿【詳解】A．對A受力分析，由牛頓第二定律得解得方向水平向左，則小車向右做減速運(yùn)動，故A錯誤；B．細(xì)繩的拉力為故B錯誤；C．由題意可知，A與小車相對靜止，則小車與A具有相同的加速度，即小車的加速度大小為，方向水平向左，此刻物塊B的加速度與小車相同，根據(jù)牛頓第二定律可知方向水平向左，小車對物體B的作用力為方向?yàn)樾毕蜃笊戏?，故C錯誤，D正確。故選D。15．（2021下·湖北·高一校聯(lián)考期中）如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車上靜止地放置著一小物塊，物塊和小車間的動摩擦因數(shù)為，用水平恒力F推動小車，設(shè)物塊的加速度為，小車的加速度為。當(dāng)水平恒力F取不同值時；與的值可能為（重力加速度g取10）（

）A．， B．，C．， D．，【答案】C【詳解】木塊是由摩擦力產(chǎn)生加速度的，摩擦力最大值為μmg，則木塊的最大加速度為解得木塊與小車相對靜止一起加速時當(dāng)小車的加速度大于木塊的加速度時，木塊與小車發(fā)生相對運(yùn)動，可見a2不會小于a1，即結(jié)合故選C。16．（2023下·廣東深圳·高一紅嶺中學(xué)?？计谥校┘t嶺中學(xué)飯?zhí)玫摹凹t嶺粉”聞名天下，紅嶺學(xué)子在享受美味后把餐具放在指定的傳送帶處。如圖所示，某餐具靜止放在傳送帶上最左端，若傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動且足夠長，則（）A．餐具一直做勻加速直線運(yùn)動B．加速階段，傳送帶的速度越快，餐具的加速度越大C．加速階段，傳送帶對餐具做正功，餐具對傳送帶做負(fù)功D．傳送帶的速度越快，餐具到達(dá)最右端的時間越短【答案】C【詳解】A．餐具在傳送帶上先加速后勻速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤；B．加速階段，傳送帶給餐具的摩擦力為滑動摩擦力，其大小不變，與傳送帶的速度無關(guān)，即傳送帶的速度越快，餐具的加速度不變，選項(xiàng)B錯誤；C．加速階段，傳送帶對餐具的摩擦力向前，則對餐具做正功，餐具對傳送帶的摩擦力向后，則對傳送帶做負(fù)功，選項(xiàng)C正確；D．若餐具在傳送帶上一直被加速時，到達(dá)右端的時間最短，此時傳送帶的最小速度為即當(dāng)傳送帶的速度大于時，隨傳送帶的速度增加，餐具到達(dá)右端的時間不變，選項(xiàng)D錯誤。故選C。17．（2023下·廣東東莞·高一?？奸_學(xué)考試）湖北順豐某快遞總站，需要將物件由地下倉庫靠傳送帶運(yùn)送到地面上進(jìn)行分類。如圖所示，傳送帶與水平面的夾角為，以速度v沿順時針運(yùn)行。工作人員將物件以初速度v0從底部滑上傳送帶，已知物件與傳動帶之間的動摩擦因數(shù)為0.8，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，。則下列說法正確的是（）A．若則物件將一直做勻加速運(yùn)動B．若，則物件先做勻減速運(yùn)動，后做勻加速運(yùn)動C．若則物件一直做勻速運(yùn)動D．物件不可能在傳送帶上做減速運(yùn)動【答案】C【詳解】A．因?yàn)槲锛c傳動帶之間的動摩擦因數(shù)為0.8，所以μmgcos37°>mgsin37°若，開始一段時間內(nèi)物件受到沿傳送帶向上的滑動摩擦力而做勻加速運(yùn)動，當(dāng)物件加速到v時，物件受沿傳送帶向上的靜摩擦力與重力沿傳送帶向下的分力平衡而做勻速運(yùn)動，但是傳送帶長度不明確，物件可能一直做勻加速運(yùn)動，也可能先做勻加速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動，故A錯誤；BD．若，開始一段時間內(nèi)物件所受的合力沿傳送帶向下而做勻減速運(yùn)動，當(dāng)物件減速到v時，物件受沿傳送帶向上的靜摩擦力與重力沿傳送帶向下的分力平衡而做勻速運(yùn)動，但是傳送帶長度不明確，物件可能一直做勻減速運(yùn)動，也可能先做勻減速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動，故BD錯誤；C．若，物件受沿傳送帶向上的靜摩擦力與重力沿傳送帶向下的分力平衡而做勻速運(yùn)動，故C正確。故選C。18．（2023下·安徽滁州·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，一傾斜傳送帶與水平面夾角為37°，在電動機(jī)的帶動下，傳送帶以2m/s的恒定速率順時針運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量為10kg的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶底端，貨物被傳送到h=6m的高處。已知貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，，，重力加速度，則在此過程中（）

A．貨物先受到滑動摩擦力作用，后不受摩擦力作用B．貨物在傳送帶上運(yùn)動的時間為8sC．貨物的機(jī)械能增加了1240JD．貨物與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為320J【答案】D【詳解】AB．根據(jù)牛頓第二定律得解得和傳送帶共速的時間為加速運(yùn)動的位移為斜面的長度為解得勻速運(yùn)動的時間為貨物在傳送帶上運(yùn)動的時間為貨物先受到滑動摩擦力作用做勻加速運(yùn)動，后受靜摩擦力作用做勻速運(yùn)動，貨物在傳送帶上運(yùn)動的時間為7.5s，AB錯誤；C．貨物增加的機(jī)械能為C錯誤；D．貨物與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為D正確。故選D。19．（2023下·江西上饒·高一江西省余干中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖甲所示，物塊A與木板B靜止在光滑水平地面上，現(xiàn)給物塊A一初速度，1s后兩物體相對靜止一起勻速運(yùn)動，它們的位移-時間圖像如乙圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比為（）A．4：3 B．2：1 C．3：2 D．5：2【答案】B【詳解】由乙圖可知，0~1s內(nèi)，對A進(jìn)行受力分析得對B進(jìn)行受力分析得1s后兩物體相對靜止一起勻速運(yùn)動，則速度為B的位移為解得則得出共速的速度為對A有解得，，故選B。20．（2023下·安徽滁州·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，物塊A摞放在B上，一起靜止于水平地面上，A的質(zhì)量為1kg，B的質(zhì)量為2kg。AB間的動摩擦因數(shù)以及B與地面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度取現(xiàn)用一9N的力作用在B上，則作用的瞬間（）A．A的加速度大小為B．A所受的摩擦力大小為2NC．B的加速度大小為D．B所受的合力為2N【答案】D【詳解】根據(jù)題意可知，A、B間最大靜摩擦力為B與地面間的最大靜摩擦力為假如AB保持相對靜止，可將AB當(dāng)成整體，由牛頓第二定律可得此時，A所受的摩擦力大小為假設(shè)成立，即AB保持相對靜止，一起向右加速，加速度均為，對物體B，由牛頓第二定律可得故選D。21．（2023上·湖北襄陽·高一?？计谀┤鐖D所示，A、B、C三個物體靜止疊放在水平桌面上，物體A的質(zhì)量為，B和C的質(zhì)量都是，A、B間的動摩擦因數(shù)為，B、C間的動摩擦因數(shù)為，B和地面間的動摩擦因數(shù)為。設(shè)B足夠長，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為?，F(xiàn)對A施加一水平向右的拉力，則下列判斷正確的是（）A．若A、B、C三個物體始終相對靜止，則力不能超過B．當(dāng)力時，A、B間的摩擦力為C．無論力為何值，B的加速度不會超過D．當(dāng)力時，B與A相對滑動【答案】D【詳解】A．A、B間的最大靜摩擦力為B、C間的最大靜摩擦力為B與地面的最大靜摩擦力為若A、B、C三個物體始終相對靜止，則三者一起向右加速，對整體根據(jù)牛頓第二定律可知假設(shè)C恰好與B相對不滑動，則對C有解得設(shè)此時A與B間的摩擦力為f，對A有解得表明C達(dá)到臨界時A還沒有到達(dá)臨界值，故要使三者始終相對靜止，則F不能超過，A錯誤；B．當(dāng)時，由整體可知解得代入解得B錯誤；C．當(dāng)F較大時，A與C會相對于B滑動，B的加速度達(dá)到最大，當(dāng)A與B相對滑動時，C早已相對于B發(fā)生相對滑動，則B受到A的摩擦力向前，B受到C的摩擦力向后，B受到地面的摩擦力向后，對B有解得C錯誤；D．B相對A滑動時，C早已相對于B發(fā)生相對滑動，對AB整體對A研究得解得故當(dāng)拉力大于時，B相對A滑動，D正確；故選D。22．（2023上·廣東廣州·高一廣州市第二中學(xué)?？计谀┰谟?xùn)練奔跑中下肢向后的蹬踏力量時，有一種方法是讓運(yùn)動員腰部系繩拖著汽車輪胎奔跑，如圖所示，在一次訓(xùn)練中，葉老師腰部系著不可伸長的輕繩拖著