专题12 牛顿运动定律的综合应用（测）-2022年高考物理一轮复习讲练测（解析版）

1、PAGE22【满分：110分时间：90分钟】一、选择题本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中18题只有一项符合题目要求；912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数为。若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为（）A1:lB2:3C1:3D3:2【答案】C【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用习题，关键是弄清两个物体恰好不发生

2、相对滑动的临界态满足的关系，此时只靠摩擦力运动的物体所受的摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律对此物体列出方程即可求解加速度的值2如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面体，斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性根据你的判断，下述表达式中可能正确的是（）A【答案】D【名师点睛】由于斜面是在光滑的水平面上，并没有固定，物体与斜面相互作用会使斜面后退，由于斜面后退，物体沿着斜面下滑路线与地面夹角大于，与物体沿着固定斜面下

3、滑截然不同3利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后小球由静止释放，同时开始计时，利用传感器和计算机获得弹性绳的拉力随时间的变化如图乙所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是（）A时刻小球的速度最大B时刻小球的动能最小C时刻小球的运动方向相同D【答案】B【解析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，所以与时刻绳子刚好绷紧，小球速度不是最大，时刻小球的速度为零，故A错误；

4、时刻小球都到达最低点，速度为零，动能都为零，最小，故B正确；时刻小球下落，速度方向向上，时刻小球速度向下，时刻小球的运动方向相反，故C错误；与时间内与与时间内小球都做竖直上抛运动，由于时刻的速度大于时刻的速度，由竖直上抛运动的时间知，与之差大于与之差，故D错误。【名师点睛】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，与时刻绳子刚好绷紧，分析小球的运动情况，判断什么时刻小球的速度最大，当绳子的拉力最大时，小球运动到最低点，绳子也最长。4如图所示，质量为M=10g的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F=10N的水平恒力。当小车向右运动的速度达到s时，在其右端轻轻放上一质量m=的小黑煤块（小

5、黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数。假定小车足够长。则下列说法正确的是（）A煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动B小车一直做加速度不变的匀加速直线运动【答案】D【名师点睛】该题是相对运动的典型例题，是牛顿第二定律的应用问题；解题时要认真分析两个物体的受力情况，正确判断两物体的运动情况，再根据运动学基本公式求解，难度适中5如图1所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为，t=0时，车开始沿水平面做直线运动，其v-t图像如图2所示。g取10m/s2，平板车足够长，则物块运动的v-t图像为（）【答案】C【名师点睛】此题考

6、查牛顿第二定律的应用；关键是分析物体与车的相对运动情况，从而根据运动情况来确定受力情况，并掌握牛顿第二定律的应用，注意分清研究对象，同时掌握读取图象信息的能力。此题是中等题6如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，Ft图象如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是（）甲乙A两物体在4甲乙B在1s3s时间内两物体间摩擦力为零C6s时两物体的速度为零DB物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同【答案】D【解析】对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，4s时两个物体受到的力最大，但力F方向依然向右，故加速度方向依

7、然向右，速度方向与加速度方向相同，速度继续增大，方向向右，故A错误；在1s3s时间内两物体间摩擦力的方向与加速度方向相同，根据牛顿第二定律可知：在1s3s时间内两物体AB受到合外力，故整体向右做匀加速运动，AB保持相对静止，故B在方向向右的摩擦力作用下做匀加速直线运动，故B错误；由图分析可知，物体一直向右做加速运动，在6s末时速度最大，故C错误；在这段时间内两物体AB受到向右的外力，根据牛顿第二定律可知整体向右做加速运动，AB保持相对静止，故B在摩擦力作用下向右做加速直线运动，故两物体间摩擦力方向与外力F方向一致，故D正确；故选D【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用题；解决本题的关键会根据

8、物体的受力情况判断物体的运动情况，由于两个物体始终相对静止，故可以通过对整体加速度的变化，得知B物体加速度的变化，再根据牛顿第二定律得出摩擦力的变化；注意整体法和隔离法的运用。7如图所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列有关说法中正确的是（）A地面对木楔的支持力大于MmgB地面对木楔的支持力小于MmgC地面对木楔的支持力等于MmgD地面对木楔的摩擦力为0【答案】A【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用习题；关键是利用整体的思想，分析木块的加速度沿水平和竖直两个方向的分

9、量，根据失重和超重知识解答；整体法解题很方便快捷，同学解题时可以加以尝试8如图所示，质量为M4g的木板A长L1m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m1g的小滑块B（可视为质点），它与木板A之间的动摩擦因数。现用水平恒力F28N向右拉木板，使小滑块B能从木板A上滑下来。木板A和小滑块B的加速度大小分别为aA、aB，速度大小分别为vA、vB，重力加速度g取10ms2，则从开始运动到小滑块B滑下木板的过程中，下列图象正确的是（）FAFAB【答案】C【解析】对m水平方向进行受力分析有：fm=mg=maB；代入数据解得：aB=4m/s2；对木板在水平方向受力分析有：F-fm=MaA；代入数据

10、解得：aA=6m/s2；当小滑块刚掉下时，二者之间的位移关系有：解得：t=1s，故A错误B错误；二者离开时，vA=61m/s=6m/s，vB=41m/s=4m/s，故C正确，D错误；故选D【名师点睛】本题是牛顿第二定律的应用以及物理图像的问题；关键是选取不同的研究对象受力分析，应用牛顿第二定律求解两物体的加速度，然后根据运动学公式及两者的位移关系求解离开的时间及速度即可进行判断9如图所示为粮袋的传送带装置，已知AB间的长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋由静止放上，以下说法正确的是设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（）A粮袋

11、到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B若L足够大，粮袋最终将一定以速度v做匀速运动C若tan，则粮袋从A到B一定一直是做加速运动D粮袋刚放上传送带时的加速度agsin【答案】AC【解析】【名师点睛】本题考查分析物体运动情况的能力，而要分析物体的运动情况，首先要具有物体受力情况的能力；传送带问题，物体的运动情况比较复杂，关键要考虑物体的速度能否与传送带相同。10如图所示，劲度系数为的轻弹簧，下端固定，上端与B连接，斜面光滑，质量均为m的A、B两物体紧靠在一起，处于静止状态，现用一个平行于斜面向上的拉力F拉物体A，使A物体做加速度为a的匀加速运动已知在A、B分离前，拉力F随A物体发生的位

12、移变化的图像如图所示，重力加速度为g，则下列表述中正确的是（）ABCD【答案】BC【解析】开始时，F弹=0=2mgsin，解得；当用力力F拉A向上匀加速运动时：F0F弹-2mgsin=2ma，解得F0=2ma；选项BC正确，AD错误；故选BC【名师点睛】此题是物体的平衡及牛顿第二定律的应用问题；施加拉力前，物块AB处于静止状态，由平衡条件可知相互作用，从受力角度看，两物体分离的条件是两物体间的正压力为0从运动学角度看，一起运动的两物体恰好分离时，两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等11有一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑，斜面与物体间的动摩擦因数=，其动能E随离开斜面底端

13、的距离变化的图线如图所示，g取10m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）A斜面的倾角=37B物体的质量为m=C斜面与物体间的摩擦力大小f=2ND物体在斜面上运动的总时间t=2s【答案】ABC所以：；所以：=37，故ABC正确；物体向上时的加速度：，物体向下时的加速度：，物体的初速度：；物体回到原点的速度：向上运动时间；向下运动的时间：物体在斜面上运动的总时间故D错误故选ABC【名师点睛】此题是牛顿第二定律及动能定理的应用题；用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解一般我们通过图象的特殊值和斜率进行求解；此题有一定的难度，考查综合能力12在倾角为的

14、足够长光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别是m和2m，弹簧的劲度系数为，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度方向沿斜面向上、大小为a，则（）A从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移为BB刚离开C时，恒力对A做功的功率为C当A的速度达到最大时，B的加速度大小为D从静止到B刚离开C的过程中，重力对A做的功为【答案】AC从静止到B刚离开C的过程中，重力对A做的功为，选项D错误；故选AC【名师点睛】此题是力学的综合习题，主要考查胡克定律、牛顿第二定律的应用以及功的求解；解题时要抓住关键的位置的受力

15、分析：初始状态、B将要离开挡板C时还有当A的速度达到最大的位置，并能根据物体的受力情况列出方程求解二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）如图所示，质量M=3g的木板=1g的小滑块Q从斜面顶点C由静止释放，2s后到达B点，其运动的v-t图线如图所示。取sin37=，cos37=，g=10m/s2。求：CABQPCABQP370v/ms-1t/s2462t=时，木板=20g的物体在大小恒定的水平外力作用下，冲上一足够长从右向左以恒定速度v0=-10m/s传送物体的水平传送带，从物体开始冲上传送带计时，物体的速度时间图象如图所示，已

16、知0内水平外力与物体运动方向相反，内水平外力与物体运动方向相反，g取10m/s2。求：1物体与传送带间的动摩擦因数；（2）0内物体与传送带间的摩擦热Q右v0=-10m/s左右v0=-10m/s左vv/ms-124-210Ot/s【解析】（1）设水平外力大小为F，由图象可知0内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a1=5m/s2，由牛顿第二定律得：24s内物体做匀加速直线运动，加速度大小为a2=1m/s2，由牛顿第二定律得:f=40N又f=mg由以上各式解得:=【名师点睛】此题是关于牛顿第二定律的综合应用问题；解题时主要是要搞清物体运动的物理过程，分析其受力情况；善于从给出的v-t图线中获取物体的

17、运动信息；注意摩擦生热等于摩擦力与相对位移的乘积15（15分）一平板车，质量M=100，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=，一质量m=50g的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1m，与车板间的动摩擦因数，如图所示，今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶距离，求物块落地时，落地点到车尾的水平距离s（不计路面摩擦，g=10m/s2）【答案】【名师点睛】这是一道力学综合题，主要考察牛顿第二定律的应用；解决本题的关键理清物块与小车的运动规律及物理过程，最好要画出运动的草图，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解；解题时要注意各个物理过程中物理量之间的关联关系16（15分）如图甲所示，质量为M=的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1g的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为=，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。（1）若恒力F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少（2）图乙中BC为直线段，求该段恒力F的取值范围及函数