4.5 牛顿运动定律的应用-2022-2023学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019必修第一册）

4.5：牛顿运动定律的应用一：学问精讲归纳考点一、力和运动的关系牛顿其次定律确定了物体加速度和力的关系：加速度的大小与物体所受合力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与物体受到的合力的方向相同．物体的初速度与加速度打算了物体做什么运动，在直线运动中：考点二、两类基本问题大重难点一、从受力确定运动状况的基本思路分析物体的受力状况，求出物体所受的合力，由牛顿其次定律求出物体的加速度；再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动状况．流程图如下：已知物体受力状况eq\o(→,\s\up7(由F＝ma))eq\x(求得a)eq\o(→,\s\up30(由\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(v＝v0＋at,x＝v0t＋\f(1,2)at2,v2－v\o\al(,02)＝2ax))))求得x、v0、v、t大重难点二、．从运动状况确定受力1．从运动状况确定受力的基本思路分析物体的运动状况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿其次定律求出物体所受的合力；再分析物体的受力，求出物体受到的作用力．流程图如下：eq\x(已知物体运动状况)eq\o(→,\s\up7(由运动学公式))eq\x(求得a)eq\o(→,\s\up7(由F＝ma))eq\x(确定物体受力)2．从运动状况确定受力的解题步骤(1)确定争辩对象，对物体进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．(3)依据牛顿其次定律列方程，求出物体所受的合力．(4)选择合适的力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出待求的力．二：考点题型归纳题型一、牛顿定律和直线运动（简洁过程）1．（2022·甘肃·民勤县第一中学高一期中）如图甲所示，一物块在水平外力的作用下在粗糙水平地面上做匀速直线运动，在时刻撤去外力，物块做匀减速运动后停下，其位移—时间图像如图乙所示。已知物块的质量，重力加速度g取，求：（1）物块与地面间的动摩擦因数；（2）物块匀速运动时的速度大小。2．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高一）如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开头下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最终停在C点，每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求：t（s）0.00.20.4…1.21.4……v（m/s）0.01.02.0…1.10.7…（1）物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小；（2）物体在AC段运动的总时间；3．（2022·江西·赣南师范高校附属中学高一期末）第24届冬季奥运会将于2022年2月在北京进行。如图所示为某一滑雪赛道的简化示意图。AB为一条长直滑道，BC为水平滑道，B处与水平滑道平滑连接。AB滑道的倾角θ=37°，长度L=72m，为了测试雪橇与滑道AB间的动摩擦因数。一可视为质点、含装备质量为60kg的滑雪运动员从A点由静止开头匀加速下滑到B点，过B点后运动员通过转变雪橇与运动方向的角度（动摩擦因数发生变化）做匀减速运动，整个过程经过10s后停止在距B点48m的C处，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）运动员到达B点时瞬时速度的大小；（2）雪橇与滑道AB间的动摩擦因数。题型二、牛顿定律和直线运动（简单过程）4．（2022·安徽·铜陵市第三中学高一阶段练习）如图所示，其中AB段是倾角为的斜滑道，BC段是足够长的水平滑道，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接。某时刻滑雪运动员的背包从斜滑道A点由静止滑下，经后滑雪运动员也从A点以的加速度由静开头匀加速追赶背包，背包比滑雪运动员提前经过斜滑道的最低端B点，已知背包与整个滑道间的动摩擦因数均为，在水平滑道上滑行时滑雪运动员的加速度与背包的加速度相同，重力加速度g取，，不计空气阻力。求：（1）斜滑道AB的长度；（2）滑雪运动员从A点开头到追上背包所用的时间。5．（2022·河北张家口·高一期中）避险车道是避开恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如下图所示，在竖直平面内，制动坡床可视为与水平面夹角为的斜面。一辆长的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为时，车尾恰好位于制动坡床的底端，货物开头在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了时，车头距制动坡床顶端，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的倍，货物与车厢间的动摩擦因数为；货车在制动坡床上运动时受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的倍。货物与货车可分别视为小滑块和平板，取，，求：（1）货物在货车车厢内滑动时加速度的大小；（2）货车在制动坡床上运动时的加速度大小；（3）制动坡床的长度。6．（2022·贵州·遵义）如图所示，质量为的物体在水平力的作用下，以的速度向右匀速运动。倾角为的斜面与水平面在A点用微小的光滑圆弧相连。物体与水平面、斜面间的动摩擦因数相同，物体到达A点后撤去水平力F，再经过一段时间物体到达最高点B点。g取，，。求：（1）动摩擦因数？（2）A、B两点间的距离为多少？从A点起经多长时间物体到达最高点B？（3）物体从最高点滑下所需时间？题型三、物体在斜面上的运动7．（2022·上海市延安中学高一期中）如图所示，在倾角为的斜面上，有一质量为m的木块，该木块恰好能够沿斜面匀速下滑。求：（1）木块与斜面间的动摩擦因数；（2）若要该木块沿斜面匀速上滑，则需要施加水平向右的推力多大？8．（2022·贵州毕节·高一）如图所示，倾角均为的AB、CD斜面与水平地面平滑连接，两斜面足够长，一滑块沿AB斜面匀速下滑，经BC后以4m/s的速度沿斜面CD向上运动。滑块与斜面间的动摩擦因数均相同，滑块可视为质点，重力加速度取。求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）滑块沿斜面CD向上滑行过程中的加速度大小；（3）滑块从C点沿斜面对上滑行到最高点所用的时间。9．（2022·云南·腾冲市文星高级中学有限责任公司高一期末）如图甲所示，足够长的木板与水平地面间的夹角，可视为质点的木块恰好能沿着木板匀速下滑，现让木块从木板的底端以m/s的速度沿木板向上滑动，如图乙所示，取重力加速度大小，，，求：（1）木块与木板间的动摩擦因数；（2）木块能沿木板向上滑行的时间t；（3）木块能沿木板向上滑行的距离x。题型四、物体在外力作用下的运动10．（2022·黑龙江·哈尔滨七十三中高一期末）如图所示，质量为的物体，在沿斜面对上的拉力作用下，由静止开头沿固定斜面对上运动。斜面倾角，物体与斜面之间的动摩擦因数为，斜面足够长，，。求：（1）物体受到的支持力为多大？（2）物体的加速度为多大？（3）若在末撤去外力，则再经几秒到达最高点？11．（2022·河南焦作·高一期末）一质量为m的物体放在倾角为37°的固定斜面上，用外力F拉着物体沿斜面匀速上滑，已知F的方向沿斜面对上，大小与物体重力相等，重力加速度为g，，。求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）把拉力的方向改为水平向右，也让物体沿着斜面匀速向上运动，此时拉力的大小。12．（2022·广东·金山中学高一期末）如图所示，斜面倾角，斜面长，斜面底端放有质量的物体，物体与斜面间的动摩擦因数。现用水平力去推物体，使物体以的加速度从静止开头沿斜面对上运动，当物体沿斜面对上运动时将推力撤去。（，，）试求：（1）撤去推力后物体的加速度大小；（2）推力的大小及撤去推力前物体的运动时间；（3）物体能否冲到斜面顶端，假如能请算出物体运动到顶端的时间；假如不能，请计算出它运动到最高点的时间。题型五：含有连接体物体问题13．（2022·浙江金华·高一期末）如图，倾角，足够长的粗糙斜面固定在水平面上。质量为2kg的木板B用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与物块A相连。已知木板B与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，sin37°=0.6。求：（1）若物块A的质量为1kg，系统静止，求此时木板B所受摩擦力；（2）当物块A质量多大时，木板B恰能沿斜面匀速下滑；（3）若物块A的质量为4kg，求木板B的加速度大小。14．（2022·重庆八中高一期末）两物块A、B用轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图所示。滑轮与A之间的绳子平行于倾角α=30°的固定光滑斜面，两物块在外力作用下保持静止，轻绳拉直。已知A、B的质量均为m，重力加速度为g，求静止释放两物块瞬间（1）A的加速度大小；（2）轻绳对滑轮作用力的大小和方向。15．（2021·山西·太原五中高一阶段练习）如图所示，质量为10kg的物体M放在倾角为=37°的固定斜面上，M与斜面间动摩擦因数=0.375，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为5kg的物块m相连。劲度系数k=300N/m的弹簧与m相连，也与地面相连，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。（1）若M静止在斜面上，弹簧伸长量为8cm，求M所受到的摩擦力的大小和方向；（2）若M刚要开头运动，求此时弹簧弹力的大小。题型六：整体法和隔离法在牛顿定律的应用16．（2022·安徽·高一）如图所示，质量、倾角的斜面体在水平地面上始终保持静止状态，长方体小物块A和B叠放在斜面上一起向下滑动（相对静止）。已知物块A、B的质量均为，A与B、B与斜面之间的动摩擦因数分别为、，试求出：（，）（1）A与B之间的摩擦力；（2）斜面体受地面的作用力。17．（2022·江西赣州·高一期末）如图所示，质量的木板B长，放在光滑水平地面上，质量的物体A（可看成质点）置于木板右端，已知A、B间动摩擦因数，A、B开头均静止，现于板的右端施加一水平恒力F。g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）若恒力为，物体A的加速度大小；（2）若恒力为，物体A何时离开木板B。18．（2022·重庆南开中学高一期末）如图所示，倾角θ=37°质量M=2.8kg的直角斜面体C放置在粗糙水平面上，其顶角处固定有光滑定滑轮。两光滑物块A、B用轻绳相连，轻绳跨过定滑轮，B紧靠在C的直角边。当C受到一水平向右的恒力F=30N时A、B、C整体恰好处于静止状态。物块B的质量为m=1.2kg，重力加速度g=10m/s2，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8；求：（1）物块A的质量及地面与C间的滑动摩擦因数（取最大静摩擦力等于滑动摩擦力），（2）若将AB两物块位置互换，为了使A、B仍相对斜面体C保持静止，则水平向右的恒力F应变为多大？题型七：传送带问题19．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝16m，传送带v0＝10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为m＝0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：（1）煤块从A到B的时间；（2）煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度。20．（2022·湖北咸宁·高一期末）如图所示，传送带的水平部分长度，倾斜部分长度，与水平方向的夹角为。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率，现将质量的小煤块（视为质点）由静止轻放到a处，之后它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数，且此过程中小煤块不会脱离传送带，取重力加速度大小，求：（1）煤块经过b点时的速度大小；（2）煤块从b运动到c的时间t；（3）煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度。21．（2022·陕西省黄陵县中学高一期末）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距。工作人员从传送带顶端无初速度地放上一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度。求：（1）小包裹刚放上传送带时加速度的大小a；（2）小包裹通过传送带所需的时间t。题型八：滑板问题22．（2022·江苏·海安高级中学高一期中）如图甲所示，质量M为2kg的长木板B静止在水平面上。某时刻质量m=6kg的小物块A，以大小v0=4m/s的初速度，从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知A与B上表面之间的动摩擦因数μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块A刚滑上木板时，物块A的加速度大小a1、木板的加速度大小a2；（2）物块A在木板上滑行的距离L；（3）木板在地面上滑行的总位移x。23．（2022·全国·高一课时练习）质量M=3kg的长木板放在光滑的水平面上，在水平拉力F=11N作用下由静止开头向右运动，如图所示，当速度达到1m/s时，将质量m=4kg的物块轻轻放到木板的右端。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，物块可视为质点。（g取10m/s2）（1）物块刚放置在木板上时，求物块和木板各自的加速度大小；（2）木板至少为多长，物块才能与木板最终保持相对静止？（3）物块与木板相对静止后，求物块受到的摩擦力大小。24．（2022·广东·华南师大附中高一期末）如图所示，静止在水平地面上的长为长木板A，质量，质量的小滑块B（可视为质点）静止在长木板A的左端。已知小滑块和木板动摩擦因数，木板和地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平地面足够长，不计空气阻力，取。求：（1）对小滑块B施加一水平向右力F使A、B能一起运动时，力F的最大值；（2）现对小滑块B施加一水平向右恒力，小滑块B滑离长木板A时的速度大小；（3）现对小滑块B施加一水平向右恒力，经过时间后撤去该力，最终B停在A上的位置到A左端的距离。三：课堂过关精练一、单选题25．（2022·江苏·南京市第五高级中学高一期中）斜面上的物体受到平行于斜面对下的拉力的作用，力随时间变化的图象及物体运动的图象如图所示。由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系是（取）（）A．物体的质量B．物体与斜面间的动摩擦因数C．D．斜面的倾角26．（2022·江苏·海安高级中学高一期中）如图甲为应用于机场和火车站的平安检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持v=0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2m，g取10m/s2.旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，经过一段时间运动到B处，则下列说法正确的是（）A．该行李的加速度大小始终为2m/s2B．该行李经过5s到达B处C．该行李相对传送带滑行距离为0.08mD．若传送带速度足够大，行李最快也要才能到达B处27．（2022·江苏省灌云高级中学高一期末）如图（a），一水平外力F作用在物体上，使物体静止在倾角为θ的光滑斜面上，渐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图（b）所示。依据图（b）推断下列说法不正确的是（）A．物体的质量B．斜面的倾角C．加速度为6m/s2时物体的速度D．物体静止在斜面上时，水平外力的大小为28．（2022·辽宁·育明高中高一阶段练习）伽利略在有名的斜面试验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开头滚下，他通过试验观看和规律推理，得到的正确结论有（）A．倾角肯定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角肯定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比C．斜面长度肯定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度肯定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关29．（2022·江西·赣南师范高校附属中学高一期末）如图所示，在光滑的水平桌面上故一质量为六面密闭的正方体盒子乙，乙内放置一质量为的滑块丙，用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为的物块甲与乙相连接，其中连接乙的细绳与水平桌面平行。现由静止释放物块甲，在以后的运动过程中。盒子乙与滑块丙之间没有相对运动，假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面。重力加速度。则（）A．细绳对盘子的拉力大小为B．盒子的加速度大小为C．盒子对滑块丙的摩擦力大小为D．定滑轮受到转动轴的作用力大小为30．（2022·全国·高一课时练习）如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F的关系图像如图乙所示，则A、B的质量mA、mB分别为（）A．1kg，3.5kg B．2kg，4kg C．3kg，1.5kg D．4kg，2kg31．（2022·全国·高一）第五代制空战机“歼-20”具备高隐身性、高机动性力量，为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥，“歼-20”新型的抗荷服能挂念飞行员最大承受9倍重力加速度（指飞机的加速度）。假设某次垂直飞行测试试验中，“歼-20”加速达到后离地，而后开头竖直向上飞行试验，该飞机在内匀加速到，匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度。假设加速阶段所受阻力恒定，约为重力的，取。已知该“歼-20”质量为20吨，忽视战机因油耗等导致质量的变化。下列说法正确的是（

）A．本次飞行测试的匀速阶段运行时间为B．加速阶段系统的推力为C．加速阶段飞行员已经晕厥D．飞机在匀速阶段爬上升度为32．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，某一缆车沿着坡度为的山坡以加速度上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态不摇摆），重力加速度为，则（）A．小物块受到的摩擦力方向平行于斜面对下B．小物块受到的静摩擦力大小为C．小物块受到的静摩擦力大小为D．小物块受到斜面的弹力大小为33．（2022·山东省桓台其次中学）如图所示，一物块在时由点沿光滑的斜面由静止滑下，滑过点进入粗糙的水平轨道，已知物块在光滑斜面上和粗糙水平面上都做匀变速直线运动，经过点前后瞬时速度大小不变，若第末和第末速度大小均为，第末速度大小为（结果要求保留三位有效数字），求：（1）求物体沿斜面下滑时的加速度大小；（2）物体经过点时的速度大小；（3）物体在第11秒末时速度大小。34．（2022·上海·曹杨二中高一期中）如图所示，一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动，传送带把A处的工件运送到B处，A、B相距L=10m。从A处把工件无初速地放到传送带上，物体在传送带的带动下，一开头做初速度为0的匀加速直线运动，经过时间t=6s能传送到B处。求：（1）分析、说明物体在传送带的运动过程；（2）工件做匀加速运动的加速度大小；（3）工件在传送带上做匀加速运动的时间；（4）若物体底部沾有油污，试计算传达带上的油污痕迹的长度。四：高分突破精练一：单选题35．（2022·全国·高一）如图所示，质量为的物体2放在正沿平直轨道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的物体1，与物体1相连接的细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g，则（）A．车厢的加速度为 B．细绳对物体1的拉力为C．底板对物体2的支持力为 D．物体2所受底板的摩擦力为36．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，质量为m1＝2kg和m2＝3kg的两个物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1＝30N，F2＝20N的水平拉力分别作用于m1，m2上。则（）A．弹簧秤示数是26NB．m1、m2共同运动加速度大小为a＝4m/s2C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a＝3m/s2D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a＝4m/s237．（2022·全国·高一课时练习）如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用F=6N的水平力向右拉A，经过5s，A运动到B的最右端，且其v-t图像如图乙所示。已知A、B的质量分别为1kg、4kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2下列说法不正确的是（）A．A的加速度大小为0.5m/s2B．A、B间的动摩擦因数为0.4C．若B不固定，B的加速度大小为1m/s2D．若B不固定，A运动到B的最右端所用的时间为s38．（2022·全国·高一课时练习）给一物块肯定的速度使其沿粗糙斜面上滑，上滑到斜面某一位置后，又自行滑下，该物块的v-t图像如图所示，则由此可知（g取10m/s2，sin37°=0.6）（）A．斜面倾角为30° B．斜面倾角为53°C．动摩擦因数μ=0.5 D．动摩擦因数μ=0.2二、多选题39．（2022·内蒙古·北师大乌兰察布集宁附中高一阶段练习）如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球。现使小车以加速度a向右做匀加速运动，下列说法正确的是（）A．杆对小球的弹力竖直向上 B．杆对小球的弹力沿杆向上C．杆对小球的弹力大小可能为 D．杆对小球的弹力大小为40．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，质量分别为、的A、B两物块用轻线连接，放在倾角为的斜面上，用始终平行于斜面对上的拉力拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为。为了增加轻线上的张力，可行的方法是（）A．减小A物块的质量 B．增大B物块的质量C．增大倾角 D．增大动摩擦因数41．（2022·福建·福州日升中学高一期中）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F作用向右滑行，长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为。下列说法不正确的是（）A．木板受到地面的摩擦力的大小肯定是B．木板受到地面的摩擦力的大小肯定是C．无论怎样转变F的大小，木板都不行能运动D．当时，木板发生运动42．（2022·湖南·汉寿县第一中学高一期中）A、B两物体的质量分别为、，用原长为、劲度系数为k的轻弹簧相连接，物体B放在水平面上，A、B都处于静止状态。现对A施加一个竖直向上的力F，缓慢将A提起，直到使B恰好离开地面，重力加速度为g。则（）A．开头时弹簧的长度为B．开头时弹簧的长度为C．这一过程中物体A上移的距离为D．这一过程中物体A上移的距离为43．（2022·湖北·襄阳市第一中学高一阶段练习）如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同，三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是（）A．A物体受到的摩擦力方向向右 B．三个物体中只有A物体不受摩擦力作用C．B物体受到的摩擦力沿传送带向下 D．B、C两物体受到的摩擦力方向相同44．（2022·江西省铜鼓中学高一开学考试）如图甲所示在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A，假定木板与地面之间，木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（）A．A的质量为2kgB．B的质量为1.0kgC．B与地面间的动摩擦因数为0.2D．A、B间的动摩擦因数为0.445．（2022·全国·高一课时练习）如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A，质量均为1kg的物体A、B接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置（弹性限度以内）后静止释放A、B，同时给物体B施加水平向右的力F使之做匀加速直线运动，F与作用时间t的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．A、B分别时，弹簧刚好为原长状态B．A、B分别时，B的加速度为2m/s2C．A、B分别时，A的速度为0.4m/sD．开头有F作用时，弹簧的压缩量为4cm46．（2022·全国·高一专题练习）如图甲所示，质量为的小球（可视为质点）放在光滑水平面上，在竖直线MN的左侧受到水平恒力作用，在MN的右侧除受外还受到与在同始终线上的水平恒力作用，现小球从A点由静止开头运动，小球运动的图像如图乙所示，下列说法中正确的是（）A．小球在MN右侧运动的时间为B．的大小为C．小球在MN右侧运动的加速度大小为D．小球在时间内运动的最大位移为47．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球。现用沿杆的恒力F拉物块，使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．杆对物块的支持力为MgB．细线上的拉力为C．恒力F=（M+m）gtanθD．物块和小球的加速度为gsinθ三、解答题48．（2022·辽宁·大连八中高一期中）某课外爱好小组的两名同学小爱和小睿见到公园的一个儿童直行滑梯（即滑梯的底面为一与地面成肯定角度的平整斜面，并没有弯曲），一位小伴侣正从滑梯顶端滑下，他们便利用手机和相机来争辩物理问题：小爱用手机测出了某次小伴侣从顶端滑到底端所用时间，小睿则利用相机的连拍功能拍下了该小伴侣滑到滑梯底端出口处的三张连拍照片，他使用的这架相机每秒钟拍摄60张，其中的两张小伴侣照片都在滑梯末端的出口段内，这段基本上是水平的。他把这两张照片相比较，估测出这段时间内的位移，又以旁边的台阶为参照物，估测出滑梯的顶端到底端的高度差约为，请你帮他俩估算出（1）该小伴侣离开滑梯底端时的速度；（2）该小伴侣与滑梯间的动摩擦因数μ。（g取）49．（2022·广东·饶平县其次中学高一开学考试）如图，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有肯定滑轮，一松软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4kg，B的质量为1kg，开头时将B按在地上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，物块A与斜面间无摩擦，g取10m/s2。（1）放手后物块B上升的加速度；（2）设当A沿斜面下滑s=1m距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度。50．（2022·江苏·靖江高级中学高一期中）如图所示，物块A悬挂在轻绳OP和OQ的结点O上，OP绳水平，OQ绳与竖直方向的夹角为60°，并跨过光滑定滑轮（定滑轮不计质量）且始终与斜面平行，并与斜面体上质量为的物块B相连，B与斜面体之间的动摩擦因数，斜面体与地面间的动摩擦因数，斜面体的质量为，斜面体C的倾角为30°，斜面体C及物块A、B始终保持静止。轻绳能承受足够大的拉力g取（假定滑动摩擦力与最大静摩擦力相等）。求：（1）若B与斜面体间的摩擦力恰好为零，绳子OQ的拉力大小；（2）若A的质量为，求物块B受到的摩擦力的大小和方向；（3）物块A的最大质量。51．（2022·福建·宁德市博雅培文学校高一阶段练习）如图所示，质量分别为30kg和50kg的物体A、B用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且A物体底面与地面接触，B物体距地面0.8m，求：（g取10m/s2）（1）放开B物体的瞬间，B物体的加速度大小；（2）放开B物体，当B物体着地时A物体的速度大小；（3）B物体着地后A物体能连续上升的高度。52．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，物块A、木板B的质量均为m=10kg，不计A的大小，木板B长L=3m。开头时A、B均静止。现使A以水平初速度v0从B的最左端开头运动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1，g取10m/s2（1）发生相对滑动时，A、B的加速度各是多大？（2）若A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度v0为多大？53．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，有一块木板A静置在光滑且足够大的水平地面上，木板质量M=4kg，长L=2m，木板右端放一小滑块B并处于静止状态，小滑块质量m=1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）（1）现用恒力F始终作用在木板A上，为了让小滑块B不从木板A上滑落，求恒力F大小的范围；（2）其他条件不变，若恒力F大小为24N，且始终作用在木板A上，求小滑块B滑离木板A时的速度大小。54．（2022·江苏·高一开学考试）很多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。如图所示，一传送带与水平方向夹角θ=30°，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传运带上停止相对滑动时，后一个工件马上轻放到传送带上。已知传送带的速率v=2m/s，工件与传送带之间的动摩擦因数，A、B两端的距离L=16m，g取10m/s2。求：（1）工件在传送带上加速过程通过的位移大小x；（2）工件从A端传送到B端所需要的时间t；（3）相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离x。参考答案：1．（1）；（2）【详解】（1）物块做匀速直线运动，水平方向上竖直方向上有又由解得（2）撤去外力F后，做匀减速运动，由图像可知，时，，物块刚好停止。物块在0~4s内的运动可看做反向匀加速运动，设加速度为a，则有又解得2．（1）5m/s2，2m/s2；（2）1.75s【详解】（1）设在斜面上的加速度为，在水平面的加速度为，由得则物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小分别为5m/s2，2m/s2；（2）设在斜面上下滑时间为t1，末速度为，则1.2s末在水平面上运动时间为1.2-t1，由得1.1=v1-2（1.2-t1）解得t1=0.5sv1=2.5m/sBC段运动时间为则物体在AC段运动的总时间为t=t1+t2=1.75s3．（1）24m/s；（2）0.25【详解】（1）运动员滑到B的速度为vB，时间为t1，由B到C的时间为t2，则联立解得，，（2）依据牛顿其次定律可得解得4．（1）36m；（2）4.55s【详解】（1）设运动员在AB上运动的时间为t，则背包运动时间为，依据位移与时间的关系可得AB的长度由牛顿其次定律可得联立可得（2）运动员与背包到B点时的速度分别为运动员与背包在水平滑道BC的加速度为设运动员在水平滑道运动时间为t1，背包运动时间为，则有联立可得相遇时运动员与背包的速度分别为所以滑雪运动员从A点开头到追上背包所用的时间5．（1）4m/s2；（2）4.5m/s2；（3）129m【详解】（1）设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢间的动摩擦因数，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则依据牛顿其次定律有联立以上二式并代入数据得（2）货车受到制动坡床的阻力大小为，是货车和货物总重的倍，则有F=k（m+M）g依据牛顿其次定律得解得（3）货车车尾位于制动坡床底端时的车速为，货物在车厢内开头滑动到车头距制动坡床顶端s0=30m/s的过程中，用时为，货物相对制动坡床的运动距离为，货车长度L0=15m，制动坡床的长度为L，则货物运动位移

货车运动位移且有联立解得

由几何关系有解得L=129m6．（1）0.5；（2）5m，1s；（3）【详解】（1）由于物体在水平面上匀速运动，因此满足解得（2）沿斜面上滑的过程中，依据牛顿其次定律又解得上滑的最大距离和时间分别为，（3）从最高点下滑的过程中，依据牛顿其次定律又解得下滑的时间7．（1）

（2）【详解】（1）对斜面上的物块受力分析如图所示由平衡可知：垂直于斜面方向沿斜面方向其中解得：（2）若要木块沿着斜面对上匀速滑动，受力如图所示垂直于斜面方向沿斜面方向其中解得：8．（1）；（2）；（3）【详解】（1）在左侧斜面，由受力分析得解得（2）在右侧斜面，由受力分析，依据牛顿其次定律得解得（3）在右侧斜面，由运动学学问得联立解得9．（1）；（2）；（3）【详解】（1）木块匀速下滑，由平衡条件得：又联立解得（2）木块向上做匀减速直线运动，设木块加速度大小为，由牛顿其次定律得代入数据解得由运动学公式得（3）由运动学公式得整理可得10．（1）8N；（2）5m/s2；（3）1s【详解】（1）对物体进行受力分析如图所示则物体受到的支持力为=8N（2）则物体受到的滑动摩擦力为依据牛顿其次定律有解得a=5m/s2（3）依据速度与时间的关系有v=at撤去外力后，依据牛顿其次定律有则撤去外力后到达最高点的时间为解得11．（1）；（2）【详解】（1）对物体进行受力分析，依据题意和力的平衡条件有带入数据得（2）对物体进行受力分析，依据题意和力的平衡条件有带入数据得12．（1）；（2），；（3）s【详解】（1）撤去推力F后对物体进行受力分析，如图所示：沿斜面方向有垂直于斜面方向有得（2）撤去推力F前对物体进行受力分析，如图所示：沿斜面方向有垂直于斜面方向有由得（3）匀加速上升匀减速上升解得物体不能冲到斜面顶端。因此物块运动总时间s13．（1）2N，方向沿斜面对上；（2）；（3）【详解】（1）由于对木板受力分析知，木板所受重力沿斜面对下的分力为若物块A的质量为1kg，系统静止时，绳上拉力为所以摩擦力沿斜面对上，满足解得即此时木板B所受摩擦力大小为2N，方向沿斜面对上。（2）当木板B恰能沿斜面匀速下滑时，对木板由平衡条件得对物块A由平衡条件得解得（3）若物块A的质量为4kg，由于所以物块A拉着木板B一起加速运动，由牛顿其次定律得解得木板B的加速度大小为14．（1）aA=；（2）F=，方向与竖直方向成30°向左下【详解】（1）对Bmg-T=maB对AT-mgsinα=maA且aA=aB联立得aA=aB=（2）由（1）可得T=绳对滑轮的作用力即两侧拉力的合力F=2Tcos30°=方向与竖直方向成30°向左下。15．（1）14N，方向沿斜面对下；（2）向上时，40N；向下时20N【详解】(1)对物块m分析受力状况如图1所示依据平衡条件可得依据胡克定律可得其中解得联立解得轻绳的拉力为以物体M为争辩对象，受到重力、支持力、轻绳拉力，假设摩擦力方向沿斜面对下，如图2所示，沿斜面方向依据平衡条件可得代入数据解得假设正确，所以摩擦力方向沿斜面对下；(2)物体M与斜面间的最大静摩擦力为物体M刚要向上运动时，设轻绳的拉力为T1，对物体M沿斜面方向依据平衡条件可得对物块m，依据平衡条件可得解得物体M刚要向下运动时，设轻绳的拉力为T2，对物体M沿斜面方向依据平衡条件可得对物块m，依据平衡条件可得解得此时弹簧处于压缩状态。16．（1），方向沿A、B接触面对上；（2），方向与水平方向夹角斜向右上方【详解】（1）设A、B整体的加速度大小为a，对整体依据牛顿其次定律有解得设A与B之间的摩擦力大小为f1，由于，所以f1肯定沿A、B接触面对上，对A依据牛顿其次定律有解得（3）设地面对斜面体的支持力大小为N，摩擦力大小为f2，对斜面体和A、B整体依据牛顿其次定律可得所以斜面体受地面的作用力大小为由于N竖直向上，而f2水平向右，所以F的方向与水平方向夹角斜向右上方。17．（1）；（2）；【详解】（1）设拉力为时，A和B之间刚要相对滑动，对A，由牛顿其次定律对B有解得，由于，所以A和B相对静止一起做匀加速运动对A、B整体有解得（3）由于，A和B之间有相对滑动，设A在B上的滑行时间为t对A对B且有解得18．（1）2kg；0.5；（2）110N【详解】（1）对A受力分析有mAgsin37°=mg故mA=2kg对ABC的整体有F=μ（mA+m+M）g解得μ=0.5（2）AB互换后，AB相对C静止，此时整体具有向右的加速度a，对整体有F-μ（mA+m+M）g=（mA+m+M）a则对B有T=mAg对A有Tcos37°-Nsin37°=maTsin37°+Ncos37°=mg解得N=0a=带入得F=110N19．（1）2s；（2）5m【详解】（1）煤块向下做匀加速运动，由牛顿其次定律可得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1代入数值可得a1＝10m/s2设经过时间t1煤块和传送带速度达到相同设下滑距离为x1，由运动学公式由于μ＝0.5<tan37°＝0.75，煤块连续向下加速，由牛顿其次定律可得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2代入数值可得a2＝2m/s2设再经过时间t2到达B，下滑距离为x2＝v0t2＋a2t22＝L－x1＝16m－5m＝11m代入数值可求得t2＝1st2′＝－11s（舍去）t总＝t1＋t2＝1s＋1s＝2s（2）煤块加速运动时间内传送带运动位移为x3＝v0t1＝10×1m＝10m相对运动位移为Δx1＝x3－x1＝10m－5m＝5m达到共速到煤块加速滑到最底端，设传送带运动位移为x4，相对滑动位移为x4＝v0t2＝10×1m＝10m相对运动位移为Δx2＝11m－10m＝1m考虑到痕迹的重复性，则痕迹的实际长度仍为5m。20．（1）；（2）；（3）【详解】（1）小煤块在水平传送带上的加速度为在水平部分小煤块达到与传送带共同速度的加速时间为在水平部分的加速位移为则小煤块在没有到达b点时速度已经达到了，此后在水平部分匀速运动，所以煤块经过b点时的速度大小（2）小煤块在斜面上受到的滑动摩擦力所以小煤块在斜面上会加速下滑，其加速度设小煤块在斜面上加速滑行，则解得，（舍去）所以煤块从b运动到c的时间（3）小煤块在ab段加速过程，传送带位移大小小煤块在水平传送带上留下痕迹的长度煤块从b运动到c的时间传送带位移大小煤块相对于传送带的位移大小由于ab段煤块相对传送带向后滑动，bc段煤块相对传送带向前滑动，所以在倾斜段痕迹将完全掩盖水平段痕迹，从a点运动到c点的过程，小煤块在传送带上留下的痕迹长度21．（1）；（2）【详解】（1）依据牛顿其次定律解得（2）运动到与传送带共速的时间下滑的距离由于故物体后连续加速下滑，此时得剩余位移为依据解得故小包裹通过传送带所需的时间为22．（1），；（2）2m；（3）3m【详解】（1）对A由牛顿其次定律得解得对B由牛顿其次定律得解得（2）设经过时间t1后，A、B速度相等解得故A、B的位移分别为解得L=2m（3）设A、B速度相等后一起做匀减速运动，对A、B整体由牛顿其次定律得对A由牛顿其次定律得，小于最大静摩擦力，假设成立解得x＝3m23．（1）2m/s2，1m/s2；（2）0.5m；（3）6.29N【详解】（1）放上物块后，物块的加速度a1==μg=2m/s2木板的加速度a2==1m/s2（2）当两者速度相等后保持相对静止，有a1t=v0+a2t解得t=1s此段时间内，木板的位移x1=v0t+a2t2=1.5m物块的位移x2=a1t2=1m所以木板至少长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止后，对整体，有F=（M+m）a对物块有Ff=ma解得Ff=mN≈6.29N24．（1）；（2）；（3）【详解】（1）当长木板A和小滑块B相对静止一起匀加速运动且AB之间静摩擦力达到最大值时，F最大设为。设此时两物体的加速度为，对木板A，由牛顿其次定律带入数据解得对小滑块B，由牛顿其次定律带入数据解得（2）对小滑块B施加一水平向右恒力>12N小滑块B与长木板A发生相对滑动，设小滑块B此时的加速度为，对滑块B，由牛顿其次定律得带入数据解得设此时长木板A的加速度为，由牛顿其次定律解得设经过时间，小滑块B滑离长木板A，则又解得小滑块B滑离长木板A时的速度大小（3）对小滑块B施加一水平向右恒力，经过时间后撤去该力，此时小滑块B的速度内小滑块B的位移长木板A速度内长木板A的位移撤去力F之后小滑块B以加速度大小减速，长木板A连续以加速度加速，直到两者共速后一起做匀减速运动。由牛顿其次定律解得设撤去力F之后经过两者共速，设共同速度为，则解得在时间内，小滑块B的位移在时间内，长木板A的位移最终B停在A上的位置到A左端的距离25．A【详解】ABD．由图像可以看出，在内，物体的加速度为分析物体受力有在2s以后，物体做匀速直线运动，受力平衡，故有将，联立可解得但无法解得其它物理量，故A正确，BD错误；C．有向下的推力物体才做匀速运动，说明滑动摩擦力大于重力沿斜面对下分力，即可得故C错误。故选A。26．D【详解】A．开头时行李的加速度为当加速到与传送带共速时的时间运动的距离共速后行李随传送带匀速运动，加速度为零，则选项A错误；B．该行李到达B处的时间选项B错误；C．该行李相对传送带滑行距离为选项C错误；D．若传送带速度足够大，行李要想最快到达B处，则需始终加速，则依据解得选项D正确。故选D。27．C【详解】AB．由牛顿其次定律得将代入上式得故AB正确；D．当时代入解得D正确；C．依据题意无法求出瞬时速度，故C错误。本题选错误项，故选C。28．B【详解】AB．当倾角肯定时，因阻力很小，则依据可得可知小球在斜面上的位移与时间平方成正比，故A错误，B正确；C．依据可知，斜面长度肯定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，故C错误；D．依据可得斜面长度肯定时，小球从顶端滚到底端时的时间与倾角有关，故D错误。故选B。29．C【详解】AB．以整体为争辩对象，依据牛顿其次定律可得解得整体的加速度为以乙和丙整体为争辩对象，依据牛顿其次定律可得绳子的接力大小为所以AB错误；C．以丙为争辩对象，依据牛顿其次定律可得盒子对滑块丙的摩擦力大小为故C正确；D．定滑轮受到细绳的作用力为故D错误。故选C。30．C【详解】由图可知，当F小于9N时，A、B保持相对静止，一起向右做匀加速运动，依据牛顿其次定律有即图线的斜率为当F大于9N时，A、B发生相对滑动，以B为争辩对象，依据牛顿其次定律有即图线的斜率为联立可求得，故选C。31．B【详解】C．加速阶段，初速度末速度依据解得加速度所以飞行员不会晕厥，C错误；D．依据牛顿其次定律得则推力B正确；D．加速阶段上升的高度则匀速上升距离为D错误；A．匀速飞行时间A错误。故选B。32．C【详解】ABC．以小物块为争辩对象，分析受力状况，小物块受到重力、斜面的支持力和静摩擦力，如图依据牛顿其次定律得解得方向平行于斜面对上，C正确，AB错误；D．小物块受到的支持力等于重力垂直于斜面的分力，即D错误。故选C。33．（1）；（2）；（3）0【详解】（1）由题意知，2s时物体必在斜面上，则满足解得物体沿斜面下滑时的加速度大小为（2）假如第4s末时物体仍在斜面上，则满足所以4s末时物体已经在水平面上，则物体在水平面上的加速度为设物体在斜面上运动的时间为t0，则满足联立解得（3）由题意知，物体在水平面上速度由8减为零需要的时间为即物体10s末速度减为零，所以物体在第11秒末时已经静止，即速度大小为零。34．（1）先做匀加速运动，再做匀速运动；（2）1m/s2；（3）2s；（4）2m【详解】（1）由于初速度为0，受向右的摩擦力作用先做匀加速运动，由于平均速度因此最终肯定做匀速运动。（2）（3）设匀加速的时间为t1，匀速的时间为t2，则代入数据解得工件做匀加速运动的加速度大小（4）在匀加速阶段才有油污痕迹，则油污痕迹的长度35．D【详解】A．小车在向右运动，由图可知，小车的加速度方向向右，物体1与小车有相同的加速度，对物体1受力分析，由牛顿其次定律得解得选项A错误；BC．细绳对物体1的拉力为底板对物体2的支持力为选项BC错误；D．物体2与小车也有相同加速度，由牛顿其次定律得，物体2所受底板的摩擦力为选项D正确。故选D。36．A【详解】AB．以整体为争辩对象，由牛顿其次定律得F1－F2＝（m1＋m2）a代入数据解得a＝2m/s2对m2受力分析，向左的F2和向右的弹簧弹力F，由牛顿其次定律得F－F2＝m2a解得F＝26N故A正确，B错误；C．在突然撤去F2的瞬间，由于弹簧的弹力不能发生突变，所以m1的受力没有发生变化，故加速度大小仍为2m/s2，故C错误；D．突然撤去F1的瞬间，m2的受力没有来得及变化，所以m2的加速度大小仍为a＝2m/s2，故D错误。故选A。37．A【详解】A．依据v-t图像可知，物体A的加速度大小为A错误；B．以A为争辩对象，依据牛顿其次定律可得：代入数据得：B正确；C．若B不固定，B的加速度大小为C正确；D．由题图乙知，木板B的长度为若B不固定，设A运动到B的最右端所用的时间为t，依据题意可得代入数据解得D正确。故选A。38．C【详解】v-t图像的斜率表示加速度，则由题图可知，沿斜面上滑时物块的加速度大小为沿斜面下滑时物块的加速度大小为依据牛顿其次定律得：上滑时，有下滑时，有联立解得故选C。39．CD【详解】D．设杆对小球的弹力在竖直方向的分力为，水平方向的分力为，竖直方向依据受力平衡可得水平方向依据牛顿其次定律可得杆对小球的弹力大小为D正确；ABC．设小球的弹力与竖直方向的夹角为，则有当即此时杆对球的弹力沿杆向上，竖直方向有解得综上分析可知，只有当加速度时，杆对球的弹力才沿杆向上，当加速度a=0时，杆对球的弹力竖直向上，则AB错误，C正确。故选CD。40．AB【详解】对A、B组成的系统应用牛顿其次定律得隔离物块B，应用牛顿其次定律得联立可解得由此可知，的大小与、无关，越大，越小，越大，故AB正确，CD错误。故选AB。41．ABD【详解】AB．m所受M的滑动摩擦力大小为长木板处于静止状态，依据平衡条件知木板受到地面的摩擦力的大小肯定是故AB错误，符合题意。CD．由题分析可知，木块对木板的滑动摩擦力不大于地面对木板的最大静摩擦力，当拉力转变时，木块对木板的摩擦力大小不变，所以无论怎样转变F的大小，木板都不行能运动，故C正确，不符合题意；故D错误，符合题意。故选ABD。42．BD【详解】AB．开头时弹簧在物体A的作用下，处于压缩状态，由于A处于平衡状态，弹力与A的重力平衡，由，可得压缩时弹簧形变量为即开头时弹簧的长度为故A错误B正确；CD．缓慢将A提起，直到使B恰好离开地面，则弹簧弹力由压缩产生的弹力变为拉伸产生的弹力，且末状态时弹力大小等于B的重力，B对地面压力为0，由，可得拉伸时弹簧形变量为即这一过程中物体A上移的距离为故C错误D正确。故选BD。43．BD【详解】A．A物体随传送带一起匀速运动,则不受摩擦力，故A错误；BCD．B和C两物体相对于传送带由向下运动的趋势，故均受到沿传