新高考物理热点4牛顿运动定律

公众号拾穗者的杂货铺x思维方糖研究所公众号拾穗者的杂货铺x思维方糖研究所热点4牛顿运动定律1.(2021·山东泰安市高三一模)如图1所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m，直径为1.2L的水平圆环相连，连接点将圆环三等分．在挂钩拉力作用下圆环以加速度a＝eq\f(1,2)g匀减速上升，已知重力加速度为g，则每根绳上的拉力大小为()图1A.eq\f(5,6)mgB.eq\f(5,24)mgC.eq\f(5,12)mgD.eq\f(5,8)mg答案B解析设每根轻绳与竖直方向的夹角为α，每根轻绳上的拉力大小为F，根据几何关系可得sinα＝eq\f(0.6L,L)＝0.6，则cosα＝0.8.分析圆环受力，可知三根轻绳拉力水平方向的分力恰好平衡，竖直方向的分力与圆环重力的合力提供加速度，有mg－3Fcosα＝m·eq\f(1,2)g，解得F＝eq\f(5,24)mg，故选B.2.(2021·河北张家口市高三期末)如图2所示，在水平面上固定一倾角θ＝30°的光滑斜面，斜面底端固定一挡板C，两个质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，静止在斜面上．现用一平行于斜面向上的拉力F拉物块A，在物块B恰好离开挡板C的瞬间撤去力F，重力加速度为g，则撤去力F的瞬间()图2A．物块A的加速度为零B．物块A的加速度为eq\f(g,2)，方向沿斜面向下C．物块B的加速度为eq\f(g,2)，方向沿斜面向上D．物块B的加速度为零答案D解析撤去力F瞬间，弹簧的弹力为kx＝mgsinθ，撤去力F的瞬间，对物块B，由牛顿第二定律得kx－mgsinθ＝maB，对物块A，由牛顿第二定律得kx＋mgsinθ＝maA，解得aB＝0，aA＝g，方向沿斜面向下，故选D.3.(2021·天津市河西区高三期末)如图3所示，物块A放在木板B上，A、B的质量相同，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数也相同(最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时水平力大小为F1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时水平力大小为F2，则F1与F2的比为()图3A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4答案D解析由于A与B之间的最大静摩擦力FfAB＝μmg小于B与地面之间的最大静摩擦力FfB地＝2μmg，当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时B静止，A与B间的静摩擦力刚好达到最大，此时水平力大小为F1＝μmg；当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的静摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，有aA＝aB＝eq\f(μmg,m)＝μg，此时水平力大小为F2－2μmg＝2maB，解得F2＝4μmg，故F1与F2的比为1∶4，故D正确，A、B、C错误．4.(2021·广西桂林市秀峰区高三第一次联合调研)如图4所示，在竖直平面内，一辆小车正在水平面上以加速度a向右匀加速运动，大物块压在车厢竖直后壁上并与车厢相对静止，小物块放在大物块上与大物块相对静止，大物块刚好不下滑，小物块与大物块也刚好不发生相对滑动．重力加速度为g，a<g．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则大物块与车厢后壁间的动摩擦因数μ1和小物块与大物块间的动摩擦因数μ2的大小关系正确的是()图4A．μ1<μ2 B．μ1＝μ2C．μ1>μ2 D．μ1·μ2<1答案C解析将小物块与大物块看作一个整体有(m＋M)g＝μ1FN1，FN1＝(m＋M)a，对小物块受力分析有mg＝FN2，μ2FN2＝ma，代入分别解得μ1＝eq\f(g,a)，μ2＝eq\f(a,g)，由于a<g，则有，μ1>1，μ2<1，μ1>μ2，μ1·μ2＝1，故选C.5.(2021·山东日照市高三一模)如图5所示，倾角为θ的斜面上有一无动力小车，小车里用细绳悬挂一个小球．当小车沿斜面向下加速滑动时，悬线与垂直斜面Ob方向的夹角始终为α(α<θ)，则可求小车的底面与斜面间的动摩擦因数μ为()图5A．μ＝tanθ B．μ＝tan(θ－α)C．μ＝sin(θ－α) D．μ＝tanα答案D解析以小球为研究对象，受力分析如图所示则有FTcosα＝mgcosθ，mgsinθ－FTsinα＝ma，以车和小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律有(M＋m)gsinθ－μ(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a，解得a＝gsinθ－μgcosθ，联立解得μ＝tanα，A、B、C错误，D正确．6.(多选)(2021·湖南岳阳市高三检测)如图6所示，质量为m的物块A静置在水平桌面上，通过足够长的轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为4m的物块B.现由静止释放物块A、B，以后的运动过程中物块A不与定滑轮发生碰撞．已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦阻力，下列说法正确的是()图6A．在相同时间内物块A、B运动的路程之比为1∶2B．物块A、B的加速度大小之比为2∶1C．轻绳的拉力大小为eq\f(mg,2)D．B下落高度h时速度为eq\r(gh)答案BD解析根据动滑轮的特点可知B下降s，A需要移动2s，故sA＝2sB，选项A错误；物块A、B都是由静止开始运动的，故有2×eq\f(1,2)aBt2＝eq\f(1,2)aAt2，解得eq\f(aA,aB)＝eq\f(2,1)，选项B正确；对A受力分析有FT＝maA，对B受力分析有4mg－2FT＝4maB，解得FT＝mg，aB＝eq\f(1,2)g，选项C错误；物块B加速度为aB＝eq\f(1,2)g，根据速度位移公式，有v2＝2aBh，解得v＝eq\r(gh)，选项D正确．7．(多选)(2021·全国乙卷·19)水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于s0时，速度的大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行2s0的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则()A．在此过程中F所做的功为eq\f(1,2)mv02B．在此过程中F的冲量大小等于eq\f(3,2)mv0C．物体与桌面间的动摩擦因数等于eq\f(v\o\al(,02),4s0g)D．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍答案BC解析外力撤去前，由牛顿第二定律可知F－μmg＝ma1①由速度位移公式有v02＝2a1s0②外力撤去后，由牛顿第二定律可知－μmg＝ma2③由速度位移公式有－v02＝2a2(2s0)④由①②③④可得，水平恒力F＝eq\f(3mv\o\al(,02),4s0)物体与桌面间的动摩擦因数μ＝eq\f(v\o\al(,02),4s0g)滑动摩擦力Ff＝μmg＝eq\f(mv\o\al(,02),4s0)可知F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，故