2021届高考备考物理二轮复习专题汇编牛顿运动定律(原卷解析卷)

1、牛顿运动定律【原卷】1（2021辽宁高三月考）如图所示，在某建筑工地，工人甲将质量为m的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方向提升到一定高度后，甲一直站在乙的身后拉紧绳索，此时绳索与水平方向的夹角为；工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。已知甲、乙的质量分别为M甲、M乙，重力加速度大小为g，甲、乙始终处于静止状态，下列说法正确的是（）A工件匀速上升时，楼顶对甲的支持力为（M-m）g甲B工件以加速度a匀加速上升时楼顶对甲的摩擦力为m（g+a）sinC乙将工件拉到楼顶过程，甲受到的摩擦力不变D乙将工件拉到楼顶过程，楼顶对乙的摩擦力逐渐增大2（2021安徽高三开学考试）如图，质量m4

2、kg的物体在电梯内随电梯一起竖直向下做匀速直线运动电梯底部距离地面高度为16m时开始做匀减速运动，经4s电梯到达地面且速度恰好减为零，重力加速度g10m/s2，在该匀减速运动过程中（）1A物体初速度大小为8m/sB物体受到的支持力大小为32NC物体的机械能减少了768JD物体受到的合力对物体做的功为128J3（2021赤峰二中高三月考）如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静A止在劲度系数k的弹簧上，与B不粘连。现对物体A施加竖直向上的力F，A、B起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度为g，则（）A在图乙中PQ段表示拉力F不变B在图乙中

3、QS段表示物体减速上升C位移为x1时，A、B之间弹力大小为mgkx1Ma0D位移为x3时，A、B一起运动的速度大小为a0(x2x3)4（2021广东汕头市高三一模）古代人们常用夯锤（如图甲）将地砸实，打夯时四个劳动者每人分别握住夯锤的一个把手，一个人喊号，号声一响，四人同时用相同的力将地上质量为90kg的夯锤竖直向上提起；号音一落，四人同2时松手，夯锤落下将地面砸实。以竖直向上为正方向，若某次打夯过程松手前夯锤运动的vt图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A松手后，夯锤立刻落下做自由落体运动B松手前，夯锤竖直向上做加速度a10m/s2匀加速直线运动3C每个人对夯锤施加的力大小

4、为300ND夯锤离地的最大高度为0.3375m5（2021山东高三专题练习）如图所示，倾角为的斜面OB段粗糙（足够长），其余部分光滑，在斜面O点上方静止一质量均匀分布、长度为L的薄板，薄板下端与O点之间的距离为2L，薄板与OB段的动摩擦因数2tan。现由静止释放薄板，薄板沿斜面向下运动，已知当薄板通过O点过程中，薄板所受摩擦力大小是薄板在斜面OB段上重量的cos倍。以O点为坐标原点，沿斜面向下建立直线坐标轴Ox。从薄板下端刚到达O点开始，薄板所受的摩擦力Ff、速度v、加速度a，动能Ek与薄板下端相对O点的位移x的关系图像为（）3ABCD62021四川高三专题练习）如图甲所示，质量为m2的长木板

5、静止在光滑的水（平面上，其上静置一质量为m1的小滑块。现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F，满足Fkt（k为常数，t代表时间），长木板的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A在02s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力不变B在23s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力在数值上等于m2的大小Cm1与m2之比为1：2D当小滑块从长木板上脱离时，其速度比长木板小0.5m/s47（2021安徽高三期末）质量相等的A、B两质点位于水平面上同一点，分别在水平恒力所工作用下，同时由静止开始做同向的匀加速直线运动。其v-t图象如图所示，2t0和5t

6、0时分别撒去F1和F2，直至物体停止运动。则下列说法中正确的是（）AA、B总位移大小之比为1：1B整个过程，A、B间距离先增大后减小再增大CA、B所受摩擦力大小之比为3：4DF1和F2的大小之比为20：98（2021安徽高三专题练习）如图所示，半径为R2cm的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B2T，一个比荷为2106C/kg的带正电的粒子从圆形磁场边界上的A点以v8104m/s的速度垂直直径0MN射入磁场，恰好从N点射出，且AON120，下列选项正确的是（）5A带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cmB带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上C若带电粒子改

7、为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出D若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小面积为3104m29（2021四川高三专题练习）如图所示，质量为m的物体2放在正沿平直轨道2向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，与物体l相连接的绳与竖直方向成角，则（）A车厢的加速度为gsinB绳对物体1的拉力为mg1cosC底板对物体2的支持力为(mm)g216D物体2所受底板的摩擦力为m2gtan10（2021广东珠海市高三月考）某次科学考察利用了热气球，为了便于调节热气球的运动状态，需要携带压舱物。热气球正以大小为10m/s速度匀速下降，热

8、气球的总质量50kg，其中压舱物的质量为50kg，为保证落地安全，在适当高度处时释放压舱物，使热气球到达地面时的速度恰好为零。整个过程中空气对热气球作用力不变，忽略空气对压舱物的阻力，重力加速度g=10m/s2，求：(1)释放压舱物后热气球加速度a的大小；(2)释放压舱物时热气球的高度H；(3)压舱物落地前瞬间的动能Ek。11（2021广东高三月考）随着冬天的来临，虽然我国的新冠病毒疫情已经被控制得非常好，但人们仍然不敢大意，大家勤洗手，常戴口罩，减少不必要的接触。在广州市的餐馆里，出现了一批特殊的“工作人员”人工智能机器人，他们担负起送餐的职责。送餐时，餐盘被放在水平托盘中央，边缘不与护栏接

9、触。某时刻，天娱广场某餐馆正在一动不动地“休息”的机器人小美，在得到送餐指令后，沿预定的路径开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动，当他的速度大小为v=1m/s时，他发现正前方不远处站着一位顾客，于是立即制动做匀减速直线运动，在顾客前及时停下。若减速运动的加速度大小a2=2a1，（小美运动的总时间为t=3s。不考虑反应时间，重力加速度g取10m/s2。）求：7（1）小美减速运动的时间t2；（2）为使制动时，餐盘不会与水平托盘发生相对滑动，餐盘与托盘间的静摩擦系数至少为多少？（静摩擦系数等于最大静摩擦力与正压力之比。）12（2021广东汕头市高三一模）为检测某公路湿沥青混凝土路面与汽车轮胎的动摩

10、擦因数，测试人员让汽车在该公路水平直道行驶，当汽车速度表显示40km/h时紧急刹车（车轮抱死），车上人员用手机测得汽车滑行3.70s后停下来，g取10m/s2，则测得约为（）A0.2B0.3C0.4D0.5（132021广东高三月考）如图所示，倾角30的光滑斜面上质量分别为1kg，2kg的a、b两物块用一轻弹簧相连，将a用细线悬挂在挡板上，调整细线使之与斜面平行且使系统静止时，物块b恰与斜面底端的挡板间无弹力，取重力加速度大小g10m/s2。现突然剪断细线，则剪断细线瞬间物块a的加速度8大小为（）A0B5m/s2C10m/s2D15m/s2（142021山东省淄博第四中学高三期末）如图所示，光

11、滑水平面上放置着质量分别为2m、2m、m的三个物块A、B、C，其中B放在C上，B与A间用水平轻绳相连现用一水平拉力拉A，结果B与C恰好不相对滑动重力加速度大小为g，B、C间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，该水平拉力的大小为（）A4mgB5mgC6mgD10mg15（2021广东潮州市高三一模）如图为广泛应用于“双11”的智能快递分拣机器人简化图，派件员在分拣场内将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人可以将不同类别的包裹自动送至不同的位置，则下列说法正确的是（）A包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹不受摩擦力的作用9B包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹没有惯性C包

12、裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，机器人对包裹的作用力等于包裹的重力（162021山东高三专题练习）如图所示，在光滑的水平地面上静止地叠放着两AF个物体A、B，AB之间的动摩擦因数为0.2，A质量2kg，B质量1kg，从0时刻起，受到一向右的水平拉力F的作用，随时间的变化规律为F(62t)N。t5s时撤去外力，运动过程中A一直未滑落，(g取10m/s2)则（）At2s时，A、B发生相对滑动Bt3s时，B的速度为8m/sC撤去外力瞬间，A的速度为19m/sD撤去外力后，再经过1s，A、B速度相等（172

13、021四川高三专题练习）一皮带传送装置如图所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达最短这一过程中，下列说法中正确的是（）10A滑块的速度先增大后减小B滑块的速度方向先向右再向左C滑块的加速度先增大后减小D滑块的加速度方向一直向右18（2021安徽高三专题练习）物块静止放在一个长为L=1m的水平传送带上，传送带v02m/s，物块与传送带间动摩擦因数0.25。物块由传送带传送垂直落在了倾角37的斜面上，g取10

14、m/s2，下列说法正确的是（）A物块在传送带上运动了0.8sB下落高度H=0.32mC物块由初始到落到斜面上的时间约为1.17sD物块在传送带上做匀加速直线运动F40N，经t1.0s后撤去F，测得物块沿斜面向上运动的vt图象如图乙所示19（2021四川高三专题练习）如图甲所示，物块在沿斜面向上的拉力F作用下沿足够长的粗糙斜面向上运动。已知物块质量m4kg，斜面倾角37，1(g取10m/s2，sin370.6，cos370.8)。求：(1)物块与斜面间的动摩擦因数；11(2)物块沿斜面向上滑行的最大位移xv4m/s，取g10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运20（2021四

15、川高三专题练习）在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v做匀速直线运动。某时刻将一质量为m的小滑块0轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为。(1)已知滑块与车面间动摩擦因数0.2，滑块质量m1kg，车长L2m，车速0动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？(2)在(1)的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？12牛顿运动定律1（2021辽宁高三月考）如图所示，在某建筑工地，工人甲将质量为m的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方向提升到一定高度后，甲一直站在乙的身后拉紧绳索，此时绳索

16、与水平方向的夹角为；工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。已知甲、乙的质量分别为M甲、M乙，重力加速度大小为g，甲、乙始终处于静止状态，下列说法正确的是（）A工件匀速上升时，楼顶对甲的支持力为（M-m）g甲B工件以加速度a匀加速上升时楼顶对甲的摩擦力为m（g+a）sinC乙将工件拉到楼顶过程，甲受到的摩擦力不变D乙将工件拉到楼顶过程，楼顶对乙的摩擦力逐渐增大【答案】D【详解】A在质量为m的工件竖直向上匀速运动过程中，甲拉绳索的拉力等于工件重力mg，由牛顿第三定律可知，绳索对甲的拉力等于mg。对甲受力分析，由平衡条件可知FN+mgsin=M甲g13解得-FN=（M甲mgsin）g故A

17、错误；B在质量为m的工件以加速度a竖直向上匀加速运动过程中，由牛顿第二定律，有F-mg=ma绳索对甲的拉力F=m（g+a）对甲受力分析，由平衡条件可知Ff=Fcos=m(g+a)cos故B错误；C乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶过程中，对结点进行受力分析，根据平衡条件和平行四边形定则，如图所示，绳索拉力F1逐渐增大，乙拉轻绳的拉力F2逐渐增大。由牛顿第三定律可知绳索对甲的拉力不断增大，轻绳对乙的力逐渐增大。对甲，由平衡条件可知，甲受到的摩擦力不断增大,故C错误；D对乙，在水平方向由平衡条件可知，楼顶对乙的摩擦力逐渐增大，故D正确。142（2021安徽高三开学考试）如图，质量m4kg

18、的物体在电梯内随电梯一起竖直向下做匀速直线运动电梯底部距离地面高度为16m时开始做匀减速运动，经4s电梯到达地面且速度恰好减为零，重力加速度g10m/s2，在该匀减速运动过程中（）A物体初速度大小为8m/sB物体受到的支持力大小为32NC物体的机械能减少了768JD物体受到的合力对物体做的功为128J【答案】AC【详解】A设物体的初速度为v，根据0vh0t2解得v8m/s0A正确；B物体减速时的加速度大小va0t方向向上，根据牛顿第二定律可知Fmgma解得F48N152B错误；C物体的机械能减少量等于支持力做功的大小WFh768JFC正确；D物体受到的合力对物体做的功等于物体动能的改变量即1W

19、0mv2128J0D错误。故选AC。3（2021赤峰二中高三月考）如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静A止在劲度系数k的弹簧上，与B不粘连。现对物体A施加竖直向上的力F，A、B起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度为g，则（）A在图乙中PQ段表示拉力F不变B在图乙中QS段表示物体减速上升C位移为x1时，A、B之间弹力大小为mgkx1Ma0D位移为x3时，A、B一起运动的速度大小为a0(x2x3)【答案】CD16【详解】A开始时，质量分别为m，M的物体A，B静止在劲度系数为k的弹簧上，弹簧的弹力向上，大小为F=（M+m）g弹随物体的向

20、上运动，弹簧伸长，形变量减小，弹簧的弹力减小，而PQ段的加速度的大小与方向都不变，根据牛顿第二定律F-（M+m）g+F=（M+m）a弹F减小，所以F增大，故A错误；弹B在乙图QS段，物体的加速度的方向没有发生变化，方向仍然与开始时相同，所以物体仍然做加速运动，是加速度减小的加速运动，故B错误；CP开始时，质量分别为m，M的物体A，B静止在劲度系数为k的弹簧上，弹簧的弹力F0=（M+m）g当弹簧伸长了x1后，弹簧的弹力F1=F0-F=F0-kx1=（M+m）g-kx1以B为研究对象，则F1-Mg-Fx1=Ma0得Fx1=F1-mg-Ma0=mg-kx1-Ma0故C正确；D到Q的过程中，物体的加速

21、度不变，得v122a0 x217Q到S的过程中，物体的加速度随位移均匀减小aa00a022v2v22axx2132联立得vaxx2023故D正确；故选CD。4（2021广东汕头市高三一模）古代人们常用夯锤（如图甲）将地砸实，打夯时四个劳动者每人分别握住夯锤的一个把手，一个人喊号，号声一响，四人同时用相同的力将地上质量为90kg的夯锤竖直向上提起；号音一落，四人同时松手，夯锤落下将地面砸实。以竖直向上为正方向，若某次打夯过程松手前夯锤运动的vt图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A松手后，夯锤立刻落下做自由落体运动B松手前，夯锤竖直向上做加速度a10m/s2匀加速直线运动3C每

22、个人对夯锤施加的力大小为300ND夯锤离地的最大高度为0.3375m【答案】BC【详解】18A松手后，因为惯性，夯锤要继续向上运动一段后，再自由下落。A错误；B图像的斜率表示加速度，松手前，夯锤竖直向上做加速度a10m/s2匀加3速直线运动。B正确；C对夯锤松手前，受力分析有4Fmgma解得F300NC正确；D松手前，夯锤离地的高度为h1vt0.3375m12之后，夯锤做竖直上抛运动，所以夯锤离地的最大高度大于0.3375m。D错误。故选BC。5（2021山东高三专题练习）如图所示，倾角为的斜面OB段粗糙（足够长），其余部分光滑，在斜面O点上方静止一质量均匀分布、长度为L的薄板，薄板下端与O点

23、之间的距离为2L，薄板与OB段的动摩擦因数2tan。现由静止释放薄板，薄板沿斜面向下运动，已知当薄板通过O点过程中，薄板所受摩擦力大小是薄板在斜面OB段上重量的cos倍。以O点为坐标原点，沿斜面向下建立直线坐标轴Ox。从薄板下端刚到达O点开始，薄板所受的摩擦力Ff、速度v、加速度a，动能Ek与薄板下端相对O点的位移x的关系图像为（）19ABCD【答案】AC【详解】A设薄板的单位长度上的质量为m，则薄板的单位长度上的重力为mg，当00薄板通过O点过程中，薄板所受摩擦力大小与薄板过O点的距离x的关系(xL)Fmgxcosmgx2tancos2mgsinxfx000可知，在薄板没有全部滑过O点前，薄

24、板受到的摩擦力Ff的大小与x成正比，薄板全部滑过O点后，薄板受到的摩擦力F2mgsinLf0保持不变。故A正确；BC以薄板为研究对象，在薄板没有全部滑过O点前，薄板受到重力、支持力和摩擦力Ff，由牛顿第二定律可得mLgsin2mgsinxmLa000由于摩擦力随x增大，所以薄板的加速度开始时随x的增大而减小，a与x是线性函数关系；当摩擦力等于重力沿斜面向下的分力时，有mLgsin2mgsinx00020可得：x012L01L时，薄板的速度最大；当薄薄板开始做加速度增大的减速运动，所以在x2板全部滑过O点后，薄板受到的摩擦力不变，薄板的加速度不变，做匀减速运动。故B错误，C正确；D结合B的分析可

25、知，在薄板滑过O的过程中，前1做加速运动，后1做减22速运动，且减速的过程与加速运动的过程是对称的，所以在x0与xL时刻薄板的速度大小相等，所以薄板的动能也大小相等；薄板在O点以上时，由牛顿第二定律有mLgsinmLa001所以agsin1当薄板滑过O点后mLgsin2mgsinLmLa000262021四川高三专题练习）如图甲所示，质量为m2的长木板静止在光滑的水所以agsin2可知薄板在O点以上时与O点以下的运动也具有对称性，则薄板整体过O点后，位移等于薄板在O点以上的位移时的速度为0，即x3L时刻薄板的动能为0。故D错误。故选：AC。（平面上，其上静置一质量为m1的小滑块。现给木板施加一

26、随时间均匀增大的水平力F，满足Fkt（k为常数，t代表时间），长木板的加速度a随时间t21变化的关系如图乙所示。已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A在02s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力不变B在23s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力在数值上等于m2的大小Cm1与m2之比为1：2D当小滑块从长木板上脱离时，其速度比长木板小0.5m/s【答案】BD【详解】A根据图像，经分析可知，在02s时间内小滑块和长木板相对静止，它们之间为静摩擦力，对小滑块有f静m1a，a在增加，所以静摩擦力也在线性增大，故A错误；B长木板的加速度a在3s时突变，所以小滑块在3s时脱离长木板，

27、对长木板在3s时刻前后分别列牛顿第二定律可得：3kfm2a前m2（2m/s2），3km2a后m2（3m/s2）两式联立可得：fm2（1m/s2)m2故B正确；C在02s时间内，F（m1+m2）a1kt，所以22mmm，1akt112在23s时间内，Ffm2a2，所以aktf22根据图像斜率可知k1kmm2m122解得：m1m2，故C错误；D在2s时刻小滑块与长木板速度相同，在23s时间内，滑块块运动的at图像如图中红色线段所示，小滑块的速度的变化量为eqoac(,v)11m/s，长木板的速度的变化量为eqoac(,v)21.5m/s，所以在3s时，长木板比小滑块的速度大0.5m/s，故D正确。

28、故选BD。7（2021安徽高三期末）质量相等的A、B两质点位于水平面上同一点，分别在水平恒力所工作用下，同时由静止开始做同向的匀加速直线运动。其v-t图象如图所示，2t0和5t0时分别撒去F1和F2，直至物体停止运动。则下列说法中正确的是（）23AA、B总位移大小之比为1：1B整个过程，A、B间距离先增大后减小再增大CA、B所受摩擦力大小之比为3：4DF1和F2的大小之比为20：9【答案】BD【详解】A由两个图象的“面积”可知，全过程B的位移大于A的位移，故A错误；B两个质点起点相同，根据图象的“面积”所反映的位移变化可知，开始A在前B在后两者距离先变大，速度相等时距离最大，之后距离开始变小，

29、最后B反超A又变大，故B正确；C从图象的“斜率”可知，A、B在减速阶段的加速度大小之比为aAaB43结合牛顿第二定律可得两者所受的摩擦力大小ffAB43故C错误；D由图象结合牛顿第二定律得24tfmamv0AA对A在加速阶段有Ffma1AA而2tta4v02v0A00可得tF3mv100同理fmaBB3mv04t0对B在加速阶段有Ffma2BB而5ta3v0B0可得20tF27mv200则F:F20:912故D正确。故选BD。258（2021安徽高三专题练习）如图所示，半径为R2cm的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B2T，一个比荷为2106C/kg的带正电的粒子从

30、圆形磁场边界上的A点以v8104m/s的速度垂直直径0MN射入磁场，恰好从N点射出，且AON120，下列选项正确的是（）A带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cmB带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上C若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出D若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小面积为3104m2【答案】BCD【详解】AB根据洛伦兹力提供向心力可得qvBm0v20r解得rmv00.02m2cmRqB26带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上，故A错误、B正确；C若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，假

31、设出射点位置在N点，圆心在O点，如图所示，minAN根据几何关系可得CONO为菱形，则CO/ON，N和N重合，故粒子从N点射出，故C正确；D若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小直径等于AN长度，即3rR3102m22最小圆的面积为Sr23104m2min故D正确。故选：BCD。9（2021四川高三专题练习）如图所示，质量为m的物体2放在正沿平直轨道2向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，27与物体l相连接的绳与竖直方向成角，则（）A车厢的加速度为gsinB绳对物体1的拉力为mg1cosC底板对物体2的支持力为(mm)g21D物体2所受底板的

32、摩擦力为m2gtan【答案】BD【详解】AB以物体1为研究对象，分析受力情况如图所示重力mg和拉力T，根据牛顿第二定律得1mgtanma11得agtan则车厢的加速度也为gtan，绳子的拉力为28Tm1gcos故A错误，B正确；CD对物体2研究，分析受力如图根据牛顿第二定律得cosNmgTmgm1g22fmamgtan22故D正确，C错误。故选BD。10（2021广东珠海市高三月考）某次科学考察利用了热气球，为了便于调节热气球的运动状态，需要携带压舱物。热气球正以大小为10m/s速度匀速下降，热气球的总质量50kg，其中压舱物的质量为50kg，为保证落地安全，在适当高度处时释放压舱物，使热气球

33、到达地面时的速度恰好为零。整个过程中空气对热气球作用力不变，忽略空气对压舱物的阻力，重力加速度g=10m/s2，求：(1)释放压舱物后热气球加速度a的大小；29(2)释放压舱物时热气球的高度H；(3)压舱物落地前瞬间的动能Ek。【答案】(1)10m/s2；(2)5m；(3)5000J。【详解】(1)由题意知，热气球受到的浮力2mgF浮释放压舱物后，根据牛顿第二定律得Fmgma浮解得：ag10m/s2(2)使热气球到达地面时的速度恰好为零0v22aH0解得：H5m(3)压舱物落地前瞬间的速度v2v22gH10压舱物落地前瞬间的动能2E1kmv25000J111（2021广东高三月考）随着冬天的来

34、临，虽然我国的新冠病毒疫情已经被控制得非常好，但人们仍然不敢大意，大家勤洗手，常戴口罩，减少不必要的接触。在广州市的餐馆里，出现了一批特殊的“工作人员”人工智能机器人，他们担负起送餐的职责。送餐时，餐盘被放在水平托盘中央，边缘不与30护栏接触。某时刻，天娱广场某餐馆正在一动不动地“休息”的机器人小美，在得到送餐指令后，沿预定的路径开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动，当他的速度大小为v=1m/s时，他发现正前方不远处站着一位顾客，于是立即制动做匀减速直线运动，在顾客前及时停下。若减速运动的加速度大小a2=2a1，（小美运动的总时间为t=3s。不考虑反应时间，重力加速度g取10m/s2。）求：

35、（1）小美减速运动的时间t2；（2）为使制动时，餐盘不会与水平托盘发生相对滑动，餐盘与托盘间的静摩擦系数至少为多少？（静摩擦系数等于最大静摩擦力与正压力之比。）t【答案】（1）1s；（2）0.1【详解】（1）设加速过程的加速度为a1，减速过程的加速度为a2加速和减速的时间分别为t1、t2，则va1t1，va2t2，t1+t2t解得t21s（2）根据公式，有av2231解得a1m/s22制动时，餐盘不相对支架滑动，设餐盘质量为M，最大静摩擦力为f，则fMa，fMg2解得0.112（2021广东汕头市高三一模）为检测某公路湿沥青混凝土路面与汽车轮胎的动摩擦因数，测试人员让汽车在该公路水平直道行驶，

36、当汽车速度表显示40km/h时紧急刹车（车轮抱死），车上人员用手机测得汽车滑行3.70s后停下来，g取10m/s2，则测得约为（）A0.2B0.3C0.4D0.5a3.6m/s23.0m/s2f【答案】B【详解】汽车滑行时做减速运动，则加速度大小为40vt3.7根据牛顿第二定律和动摩擦因数表达式ma3.00.3Nmg10故ACD错误，B正确。32故选B。（132021广东高三月考）如图所示，倾角30的光滑斜面上质量分别为1kg，2kg的a、b两物块用一轻弹簧相连，将a用细线悬挂在挡板上，调整细线使之与斜面平行且使系统静止时，物块b恰与斜面底端的挡板间无弹力，取重力加速度大小g10m/s2。现突

37、然剪断细线，则剪断细线瞬间物块a的加速度大小为（）A0B5m/s2C10m/s2D15m/s2【答案】D【详解】剪断细线前，弹簧受到的拉力大小Fmgsin3010Nb剪断细线瞬间，物块a受到的合力大小FFmgsin3015Naa由牛顿第二定律有Fmaaa解得a15m/s2故选D。（142021山东省淄博第四中学高三期末）如图所示，光滑水平面上放置着质量33分别为2m、2m、m的三个物块A、B、C，其中B放在C上，B与A间用水平轻绳相连现用一水平拉力拉A，结果B与C恰好不相对滑动重力加速度大小为g，B、C间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，该水平拉力的大小为（）A4mgB5m

38、gC6mgD10mg【答案】D【详解】根据牛顿第二定律对A、B、C整体有F=5ma对C有2mg=ma解得F=10mg故选D。15（2021广东潮州市高三一模）如图为广泛应用于“双11”的智能快递分拣机器人简化图，派件员在分拣场内将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人可以将不同类别的包裹自动送至不同的位置，则下列说法正确的是（）34A包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹不受摩擦力的作用B包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹没有惯性C包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，机器人对包裹的作用力等于包裹

39、的重力【答案】A【详解】A包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受重力和支持力作用，水平方向不受摩擦力的作用，A正确；B一切物体在任何情况下都有惯性，惯性是物体的一个基本属性，B错误；C包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对相互作用力，C错误；D包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，机器人对包裹的作用力有竖直方向的支持力和水平方向的摩擦力，只有竖直方向的支持力与包裹的重力大小相等，因此机器人对包裹的作用力不等于包裹的重力，D错误。故选A。（162021山东高三专题练习）如图所示，在光滑的水平地面上静止地叠放着两AF个物体A、B，AB之间的动摩擦因数为0.2，A质量2kg，B质量1kg

40、，从0时刻起，受到一向右的水平拉力F的作用，随时间的变化规律为F(62t)N。t5s时撤去外力，运动过程中A一直未滑落，(g取10m/s2)则（）35At2s时，A、B发生相对滑动Bt3s时，B的速度为8m/sC撤去外力瞬间，A的速度为19m/sD撤去外力后，再经过1s，A、B速度相等【答案】C【详解】A当A、B之间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力时，A、B之间刚好出现相对运动，对B物体，根据牛顿第二定律有mAgmaBmm2m/s2此时的加速度为a4m/s2对A、B整体，根据牛顿第二定律有F(mm)a12N(62t)NAB所以t3s故A错误；B03s内AB一起运动，t0时AB的加速度为aF00AB

41、则t3s时，B的速度为2t9m/svt3ata0a故B错误；C5s时A物体的加速度为36maFf2A160.220m/s2=6m/s222则5s时A物体的速度为vvAt3故C正确；D撤去外力时，B的速度at9m/s462m/s=19m/sAt3mgmvvAB设经过t0时间两物体速度相等则有Bt9m/s+8m/s=17m/sm19mAgmAt17mAg0Bt0解得1ts03故D错误。故选C。（172021四川高三专题练习）一皮带传送装置如图所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬

42、间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达最短这一过程中，下列说法中正确的是（）A滑块的速度先增大后减小B滑块的速度方向先向右再向左C滑块的加速度先增大后减小D滑块的加速度方向一直向右37【答案】A【详解】滑块放到传送带后，受到向右的滑动摩擦力，开始摩擦力大于弹簧的弹力，滑块向右做加速运动，在此过程中，弹簧的弹力逐渐增大，合力逐渐减小，则加速度逐渐减小，加速度向右。当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时合力为零，加速度为零，速度达到最大，后来弹力大于摩擦力，加速度方向与速度方向相反，滑块做减速运动，弹簧弹力继续增大，合力反向增大，则加速度反向增大，速度逐渐减小，直至为零。因此，滑块的速度先增大后减小，速度方向一直向右。加速度先减小后增大，加速度方向先向右后向左。故选A。18（2021安徽高三专题练习）物块静止放在一个长为L=1m的水平传送带上，传送带v02m/s，物块与传送带间动摩擦因