牛顿运动定律-2021年高考物理二轮复习（解析版）

专题3牛顿运动定律

3年高考真题r精练

一、单选题

1.（2020.江苏高考真题）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送

防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对

第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的

牵引力为（)

19FF

A.FB.------c.—D

2019-I

【答案】C

【解析】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为R因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第

2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有

F-38/=38w/2

设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为则根据牛顿第二定律有

F}-2f=2ma

联立解得耳=卷

故选C。

2.（2020.山东高考真题）一质量为小的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间/的关系图像如图所示。

乘客所受支持力的大小用心表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）

o1

A.O~fi时间内，v增大，F^>mgB.八~72时间内，丫减小，F^<mg

C.四~为时间内，v增大，FN<mgD.介~»3时间内，v减小，FN>mg

【答案】D

【解析】A.由于s-r图像的斜率表示速度，可知在0~”时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失

重状态，则尸N<Mg,选项A错误；

B.在外~/2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则尺=，咫，选项B错误：

CD.在f2~f3时间内速度减小，即乘客的减速下降，超重，则FN>"?g,选项C错误，D正确：

故选D。

3.（2020•山东高考真题）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为力和2,”的物块

A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板

间的动摩擦因数均为"，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45。时，物块A、B

刚好要滑动，则〃的值为（）

【答案】C

【解析】当木板与水平面的夹角为45。时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图

NT

mg

沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力

=〃N=/zmgcos45°

根据平衡条件可知

T=mgsin45°+/.imgcos45°

对B物块受力分析如图

沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力

f2=-3mgcos45°

根据平衡条件可知

2mgsin45°=T+cos45°+〃•3mgcos45°

两式相加，可得

2mgsin45°=mgsin45°+/amgcos45°+jumgcos450+〃•3mgcos45°

解得

故选C。

4.（2020.浙江高考真题）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼

20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推

力耳、与速度方向垂直的升力弱和与速度方向相反的空气阻力斗。下列受力分析示意图可能正确的是

（）

【答案】A

【解析】由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力Ff与速度方向相反，升力尸2与速度方向垂直，发动

机推力Q的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意。

故选A。

5.（2020•浙江高考真题）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜

球面，质量为，〃的工作人员被悬在空中的氢气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移

动时，氢气球对其有大小为|■根g、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将

人视为质点，此时工作人员（)

B.受到的合力大小为!，咫

A.受到的重力大小为

OO

C.对球面的压力大小为，侬D.对球面的作用力大小为！，咫

66

【答案】D

【解析】A.工作人员的质量为加，则工作人员受到的重力

G=mg

A错误；

B.工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0,B错误；

C.工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于Jmg,C错误;

6

D.由平衡条件可得球面对工作人员的作用力尸满足

1

F=mg--mg

6

再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为

「，1

F

D正确。

故选Do

6.（2019・海南高考真题）如图，两物块尸、Q置于水平地面上，其质量分别为机、2m,两者之间用水平

轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为〃，重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉

力F,使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（）

0

////7//////////

1

「p

A.F-2/imgB.g尸+"〃嗯C--F-/jmgD.-F

3

【答案】D

【解析】根据牛顿第二定律，对PQ的整体：F-ju-3mg=3ma；对物体P：T-jumg=ma；解得

T=LF,故选D。

3

7.（2019•北京高考真题）国际单位制（缩写SD定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位

均可由物理关系导出.例如，由m和s可以导出速度单位m-sL历史上，曾用“米原器''定义米，用平均

太阳日定义秒.但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物

理常量来定义则可避免这种困扰.1967年用钝-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率△尸9

192631770Hz定义s：1983年用真空中的光速c=299792458m-sT定义m.2018年第26届国际计量大

会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应m对应c）.新SI

自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响.下列选项不正确的

是

A.7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性

B.用真空中的光速c（nrs-D定义m,因为长度/与速度v存在/=W,而s己定义

C.用基本电荷e（C）定义安培（A）,因为电荷量与电流/存在/=q〃，而s已定义

D.因为普朗克常量力（J-s）的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位

【答案】D

【解析】本题属于信息题，由题所给信息结合/=讨和/=幺的物理意义解答.

t

由题意可知，如果以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，所以7个基本

单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性，故A正确；

用真空中的光速定义m,即光在真空中传播299792458分之一秒的距离，且s早已定义，故B正确；

由公式/=幺可知，安培即为1s时间内通过的电荷量，故C正确；

t

由题意可知，h对应的单位为J.s，而能量的单位中包含质量，故可以对Kg进行定义，故D错误.

8.（2019•浙江高考真题）如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球.A、B两球

分别连在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳

子悬挂的静止吊篮内.若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底（不计空气阻力，p木＜p木＜p钛）

A.A球将向上运动，B、C球将向下运动

B.A、B球将向上运动，C球不动

C.A球将向下运动，B球将向上运动，C球不动

D.A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动

【答案】D

【解析】开始时A球下的弹簧被压缩，弹力向上；B球下的弹簧被拉长，弹力向下；将挂吊篮的绳子剪

断的瞬时，系统的加速度为g,为完全失重状态，此时水对球的浮力也为零，小球的重力也视为零，则A

球将在弹力作用下相对于杯底向上运动，B球将在弹力作用下相对于杯底向下运动，C球相对于杯底不动;

故选D.

9.（2018•海南高考真题）如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B,方

向垂直于斜面向上，通有电流/的金属细杆水平静止在斜面上.若电流变为0.5/,磁感应强度大小变为

38,电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（）

A.沿斜面加速上滑B.沿斜面加速下滑C.沿斜面匀速上滑D.仍静止在斜面上

【答案】A

【解析】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示:

由平衡可知，安培力F=BIL=mgsinO,若电流变为0.51,磁感应强度大小变为3B,则安培力

耳=3B；IL=1.5mgsin0,根据牛顿第二定律，£-mgsinO=ma,故金属细杆以a=0.5gs〃招的加速

度沿着斜面加速上滑，故A正确

10.（2018•浙江高考真题）如图所示为某一游戏的局部简化示意图.。为弹射装置，AB是长为21m的

水平轨道，倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上，B为圆形的最低点，轨道48

与8c平滑连接，且在同一竖直平面内.某次游戏中，无动力小车在弹射装置。的作用下，以w=10m/s

的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点.已知小车在轨道A8上受到的摩擦力为其重量的

0.2倍，轨道8C光滑，则小车从4到C的运动时间是（）

AB

A.5sB.4.8sC.4.4sD.3s

【答案】A

【解析】设小车的质量为m,小车在AB段所匀减速直线运动，加速度q=工=丝整=0.2g=2m/$2,

mm

1.1o10-4

在AB段，根据动能定理可得一.色B=—机巾一一:〃诏，解得以=4"?/5,故4=---s=3s；

222

小车在8c段，根据机械能守恒可得;阳4=mghCD,解得生。=0.8/n,过圆形支架的圆心O点作BC

Lh1

的垂线，根据几何知识可得R_2BC,解得/c=4〃z,sin6=3=w，故小车在8c上运动的加

----一1---工铲5

XBC

P4

速度为々=gsin。=2m/?,故小车在BC段的运动时间为=~^=QS=2S,所以小车运动的总时间

为f=%+弓=5s,A正确.

二、多选题

11.（2020•海南高考真题）如图，在倾角为。的光滑斜面上，有两个物块P和Q,质量分别为町和加2,

用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，

则（）

Pm

A.两物块一起运动的加速度大小为。=-------B.弹簧的弹力大小为了=----F

+和“4+”马

C.若只增大加2,两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

D.若只增大。，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

【答案】BC

【解析】A.对整体受力分析，根据牛顿第二定律有

厂一（仍+m2）gsin6=（町+〃

F.八

解得a=---------gsin。，故A错误；

町+生

B.对，"2受力分析，根据牛顿第二定律有

-m.gsin0=m2a

„（n,F

解得­=—，故B正确；

mt+m2

F_F

C.根据弹=,4+加2—叫+],可知若只增大用2,两物块一起向上匀加速运动时，弹力变大，根据胡

克定律，可知伸长量变大，故它们的间距变大，故c正确；

D.根据q=---,可知只增大。，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律，可

mt+m2

知伸长量不变，故它们的间距不变，故D错误。

故选BC。

12.（2019•全国高考真题）如图（a）,物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在

实验台上的力传感器相连，细绳水平.右0时，木板开始受到水平外力F的作用，在仁4s时撤去外力.细

绳对物块的拉力/随时间r变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间r的关系如图（c）所示.木

板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出

v/ms*1

A.木板的质量为1kgB.2s~4s内，力尸的大小为0.4N

C.0~2s内，力尸的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【答案】AB

【解析】结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过

程力尸等于/,故尸在此过程中是变力，即C错误：2-5s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动

摩擦力，由牛顿运动定律，对24s和4-5s列运动学方程，可解出质量，”为1kg,2-4s内的力尸为0.4N,

故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数〃，故D错误.

13.（2018•海南高考真题）如图（〃），一长木板静止于光滑水平桌面上，U0时，小物块以速度物滑到

长木板上，图"）为物块与木板运动的内图像，图中心血、环已知。重力加速度大小为g。由此可求

得（）

图（。）图。）

A.木板的长度B.物块与木板的质量之比

C.物块与木板之间的动摩擦因数D.从片0开始到〃时刻，木板获得的动能

【答案】BC

【解析】A.根据题意只能求出物块与木板的相对位移，不知道木板最终停在哪里，无法求出木板的长度,

故A不能够求解出；

V.v-V.

BC.由图像的斜率表示加速度求出长木板的加速度为4木=/■，小物块的加速度4物=七n」，根据牛

*,mviv-V.

顿第二定律得：4mg=M。木，g=ma物，解得.：—=------，〃=---n-----,故B和C能够求解出;

Mv0-V]gtt

D,木板获得的动能线木=gm/(%—匕)，题目如、。己知，但是M，，"不知道，故D不能够

求解出。

故选BC。

三、实验题

14.(2020・山东高考真题)2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用

重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地

重力加速度的大小。实验步骤如下：

(i)如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53。，在其上表面固定一与小物块下滑路径平

行的刻度尺(图中未画出)。

(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下

小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作

为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间f的数据。

(iii)该同学选取部分实验数据，画出了-----r图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6

t

m/s2

(iv)再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。

回答以下问题：

(1)当木板的倾角为37。时，所绘图像如图乙所示•由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为

m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、8两点，利用A、3两点数据得到小物块下滑加速

度的大小为m/s?.（结果均保留2位有效数字）

⑵根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为m/s2•（结果保留2位有效数字，

sin37°=0.60,cos37°=0.80）

【答案】0.32或0.333.19.4

【解析】⑴山⑵根据L=W+产可得

2LC

—=2%+cit

则由图像可知

2%=65x10"m/s

则

v（）=0.33m/s

八人噬就1mzs2=3』侬2

（2）⑶由牛顿第二定律可知

mgsin9-jumgcos0-ma

即

〃=gsin。一〃geos，

当0=53°时a=5.6m/s2,即

sin53一〃gcos53=5.6

当族37。时a=3.0m/s2,即

gsin37-/ugcos37=3.1

联立解得

g=9.4m/s2

15.（2020•浙江高考真题）做“探究加速度与力、质量的关系''实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙

是拓展方案，其实验操作步骤如下：

（i）挂上托盘和祛码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;

（ii）取下托盘和祛码，测出其总质量为〃?，让小车沿木板下滑，测出加速度田

（iii）改变祛码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a-尸的关系。

①实验获得如图所示的纸带，计数点。、b、c、4e、/间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度

大小m/s（保留两位有效数字）；

abedef

川面|川1|川1而|川1|叫1而川|叫叩曲|1川|1川|111而川1|1川血

29303132333435363738cm

②需要满足条件Mm的方案是（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作a-尸图象时，把叫作为

产值的是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。

【答案】0.18-0.19甲甲和乙

【解析】①口].打点计时器打点周期

T=0.1s

由匀加速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，在打4点时小车的速度

MJ38.10-30.70）xl0-in/sg（）j9m/s

v

d=4T4x0.1

②⑵[3].在图甲的实验方案中，由托盘和祛码的重力提供拉力，让小车做匀加速直线运动，由牛顿第二

定律可得

mg=+m）a

则

m

a=-------g

m+M

则绳子对小车的拉力

当M机时，绳子拉力近似等于托盘和祛码的重力。

故甲需要满足Mm.

在图乙的实验方案中，挂上托盘和祛码，小车匀速下滑，设斜面的倾斜角为。，斜面和纸带对小车的摩

擦力或阻力总和为人则有

Mgsin8=/+mg

取下托盘和祛码，小车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得

Mgsin/=Ma

即

mg-Ma

故乙方案中，不需要满足Mm,

在甲乙方案中，均用托盘和祛码的重力mg作为小车匀加速的直线运动的合力及F.

16.（2020•全国高考真题）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和8,如图所示。一实验小

组用此装置测量小球B运动的加速度。

SB

AO

令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度如=0.590m,下降一段距离后的高

度〃=0.100m；由力o下降至人所用的时间7=0.730s。由此求得小球B加速度的大小为。=m/s?（保

留3位有效数字）。

从实验室提供的数据得知，小球A、8的质量分别为100.0g和150.0g,当地重力加速度大小为g=9.80

m*。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为d=m/s2（保留3位有效数字）。

可以看出，。'与。有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：

【答案】1.841.96滑轮的轴不光滑，绳和滑轮之间有摩擦（或滑轮有质量）

【解析】①有题意可知小球下降过程中做匀加速宜线运动，故根据运动学公式有

R-h=ga/

代入数据解得a=1.84m/s2；

②根据牛顿第二定律可知对小球A有

T-mAg=mAa^

对小球B有

tnHg-T=mRa^

带入已知数据解得aU1.96m/s2；

③在实验中绳和滑轮之间有摩擦会造成实际计算值偏小。

17.（2019•全国高考真题）如图（a）,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:

铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等.回答下列问题：

（1）铁块与木板间动摩擦因数〃=（用木板与水平面的夹角优重力加速度g和铁块下滑的加速度

4表示）

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角0=30。.接通电源.开启打点计时器，释放铁块，铁块从静

止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示.图中的点为计数点（每两个

相邻的计数点间还有4个点未画出）.重力加速度为9.8m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为

（结果保留2位小数）.

?单位：cm

20.90J

31.83

4450

59?57

【答案】Fr

gsin0-a

【解析】（1）由nzgsin仇〃加geos叙〃解得：//=①

geos。

Sn一S

(2)由逐差法9T2」得：Sn=(76.39-31.83)xlO^m,7=0.10s,Si=(31.83-5.00)xlO^m,故。二

9.8x--1.97

44.56x10-25.83xl°m/s2=197m/s2)代入①式，得------^0.35

9xl(T9.8x走

2

四、解答题

18.（2020•浙江高考真题）如图1所示，有一质量相=200kg的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经

加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的L时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化

4

的F-t图线如图2所示，t=34s末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力，

求物件：

(1)做匀减速运动的加速度大小和方向；

(2)匀速运动的速度大小；

(3)总位移的大小。

F/N

图1图2

【答案】(l)0.125m/s2，竖直向下；(2)lm/s；(3)40m

【解析】(1)由图2可知0~26s内物体匀速运动，26s~34s物体减速运动，在减速运动过程根据牛顿第二定

律有

mg一耳=ma

根据图2得此时FT=1975N,则有

=g--=0.125m/s2

m

方向竖直向下。

(2)结合图2根据运动学公式有

v-at2=0.125x(34—26)m/s=lm/s

(3)根据图像可知匀速上升的位移

/?)=%=1x26m=26m

匀减速上升的位移

.V1

=—x8om=4m

13

匀加速上升的位移为总位移的“则匀速上升和减速上升的位移为总位移吗，则有

3

々+4=1/2

所以总位移为

A=40in

19.（2019•江苏高考真题）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐.A与8、

8与地面间的动摩擦因数均为〃.先敲击A,A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停

下.接着敲击8,8立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止,

此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求:

(1)A被敲击后获得的初速度大小w；

(2)在左边缘再次对齐的前、后，8运动加速度的大小劭、卬/；

(3)8被敲击后获得的初速度大小VB.

【答案】(I)vA=；(2)ae=3〃g,as-//g；(3)vB=2yj2/jgL

【解析】（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小④=〃g

匀变速直线运动2aAL=v^

解得以=j2〃gL

（2）设A、8的质量均为"?

对齐前，B所受合外力大小F=3〃〃?g

由牛顿运动定律F="UIB,得CIB=3吨

对齐后，A.B所受合外力大小尸=2〃〃陪

由牛顿运动定律产'=238'，得

(3)经过时间f,A、8达到共同速度v,位移分别为必、XB,4加速度的大小等于麴

贝ijv=ast,v=vi)-aBt

121,2

且XR-XA=L

解得VB=2,2〃gL.

20.(2018•江苏高考真题)如图所示，钉子A、B相距5/,处于同一高度.细线的一端系有质量为M的

小物块，另一端绕过A固定于B.质量为优的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3/.用手竖直向

下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53。.松手后，小球运动到与A、B相

同高度时的速度恰好为零，然后向下运动.忽略一切摩擦，重力加速度为g,取sin53o=0.8,

cos53°=0.6.求：

(1)小球受到手的拉力大小尸；

(2)物块和小球的质量之比例：〃7;

(3)小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小7

5M6TSmMg488

T=

【答案】(1)F^-Mg-mg(2)—=-(3)5(m+M\(T=*mg或7=行图)

【解析】（1）设小球受AC、8c的拉力分别为回、F2

Fisin53°=/72cos53°F+mg-Ftcos530+F2Sin53°且Fi=Mg

解得

（2）小球运动到与A、8相同高度过程中

小球上升高度7n=3/sin53。，物块下降高度依2/

机械能守恒定律mghi=Mgh2

M6

解得一=一

m5

（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点.设此时AC方向的加速度大小为a,重物受到的拉力

为T

牛顿运动定律Mg-7=Ma小球受AC的拉力7=7

牛顿运动定律r-mgcos53°=ma

解得八晚端b=织或14隰）

1年高考模拟精练

1.如图甲所示，质量机=lkg小物块在平行斜面向下的恒力尸作用下，从固定粗糙斜面底端开始以

血=12m/s的初速度向上运动，力F作用一段时间后撤去。以出发点。为原点沿斜面向上建立坐标系，整

个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，斜面倾角8=37。，取8$37。=0.8,

sin37°=0.6,g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.沿斜面上行阶段物体的加速度大小为24m/s2

B.恒力尸大小为4N

C.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5

D.物块返回斜面底端时速度大小为4及m/s

【答案】CD

【解析】A.物体沿斜面上滑时做匀减速直线运动，由运动学公式可得

V,2=2。内

代入数值可求得加速度为

V.2144,

a.=—1—=-----m/s27=12mzs2

2X12x6

故A错误;

BC.物体上滑时由牛顿第二定律可得

F+mgsin37°cos37°=max

设物体下滑撤去恒力产前加速度为出，由运动学公式可得

2

v2=2a2x2

代入数值可得

%=“2=--1--6-m/si~2=4Am/s/2

2X22X2

由牛顿第二定律可得

F+mgsin37°-/nmgcos37°=ma2

联立可得

F=2N,4=0.5

故B错误，C正确;

D.撤去恒力产后物体继续向下加速运动，由牛顿第二定律可得

mgsin37°-Ringcos37°=ma^

代入数值可求得

%=2m/s2

由运动学公式可得

22

v3-v2=2a3X3

代入数值可得

2

v3=J2a3%+v2=，2x2x4+16m/s=4V2m/s

物块返回斜面底端时速度大小为4及m/s,故D正确。

故选CD。

2.如图所示，小车分别以加速度0、a2、的、“4向右做匀加速运动，儿是固定在小车上的水平横杆，物

块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体m,m在小车的水平底板上，加速度为m、s时，细线在竖直

方向上，全过程中M始终未相对杆6c移动，M、m与小车保持相对静止，M受到的摩擦力大小分别为力、

力、力、九则以下结论正确的是（）

4B•若H吟号

A.若

a22

YT则泮,,1,tan。1

D.右一=彳，则-----=-

见2tana2

【答案】CD

【解析】在第一、二两幅图中，M水平方向只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律得

f\=Ma「力=Ma2

在第三、四两幅图中，对M和m组成的系统来分析，根据牛顿第二定律可知

f3=(M+m)a3,f4=(M+ni)a4

A.如果

at:a2-1:2

解得

/：力=1：2

故A错误；

B.如果

4：%=1：2

则

f2:f3=M:2(M+m)

故B错误；

C.若

%：%=1：2

则

力：力=1：2

故C正确；

D.对m受力分析可知

tan6>=—,tan«=—

gg

若

%:%=1:2

可得

tan夕：tana=1:2

故D正确。

故选CDo

3.质量/〃=10kg的煤块在大小恒定的水平外力作用下，冲上一足够长的水平传送带，传送带从右向左

以恒定速度%=-2m/s运动。从煤块冲上传送带开始计时，煤块的u—/图像如图所示，选向右为正方

向。已知0〜1s内水平外力与煤块运动方向相反，1~2s内水平外力仍然与煤乙块运动方向相反，重力加

速度g=10m/s2则()

A.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.2

B.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.3

C.0~2s内煤块在传送带上留下的黑色痕迹为3m

D.0~2s内煤块在传送带上留下的黑色痕迹为6m

【答案】BD

【解析】AB.由图乙知O~ls内做匀减速宜线运动，加速度大小为

a,----m/s2=5m/s2

Ar1

由牛顿第二定律得

F+f=ma]

1:2s内物体做匀加速运动，加速度大小为

Av1.21।2

a,=——=-m/s=lm/s

'\t'1

有牛顿第二定律得

f-F-ma,

根据

/=〃〃吆

联立并带入数据解得

〃=0.3

故A错误，B正确；

CD.画出传送带和煤块的v—，图如卜

可知，两条图线之间围成的面积等于划痕长度，大小为6m,故C错误，D正确。

故选BDo

4.如图所示，水平面上有一质量为2,w的物体A,左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B,B、C物体的

质量均为，叫用轻弹簧相连放置在倾角为。的斜面上，不计一切摩擦。开始时，物体A受到水平向右的

恒力F的作用而保持静止已知重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A

a——QxL,

A.在细线被烧断的瞬间，A的加速度大小为gsin®

B.在细线被烧断的瞬间，B