（新课标）2022年高考物理一轮复习 主题二 相互作用 牛顿运动定律 课时跟踪训练9

（新课标）2022年高考物理一轮复习 主题二 相互作用 牛顿运动定律 课时跟踪训练9一、选择题1(多选)2017年6月4日，雨花石文创新品在南京市新城科技园发布，20余项文创新品体现金陵之美某小朋友喜欢玩雨花石，他用水平外力F将斜面上两个形状规则的雨花石甲和丙成功叠放在一起，如图所示斜面体乙静止在水平地面上现减小水平外力F，三者仍然静止，则下列说法中正确的是()A甲对丙的支持力一定减小B乙对甲的摩擦力一定减小C地面对乙的摩擦力一定减小D甲可能受5个力的作用解析把甲、乙、丙看成一个整体，系统处于平衡状态，水平方向上静摩擦力的大小等于水平外力F的大小，当F减小时，地面对乙的摩擦力随之减小，C正确；对丙进行受力分析，丙始终处于静止状态，所受各个力的大小均不变，A错误；将甲、丙看成一个整体，由于开始时整体所受静摩擦力的方向不确定，故乙对甲的摩擦力的大小变化不确定，B错误；当甲、乙之间的静摩擦力为0时，甲受5个力的作用，如图所示，D正确答案CD2斜面ABC固定在水平面上，AB面光滑，BC面粗糙，且AB长度是BC长度的2倍三个相同木块a、b、c通过轻质光滑定滑轮用细线相连，细线平行于斜面，如图所示用手按住c，使其静止在BC上现撤去c所受手的作用力，则下列关于木块c的判断，正确的是()A沿BC面下滑B沿BC面上滑C仍静止，所受摩擦力为零D仍静止，所受摩擦力不为零解析设AB面的倾角为，BC面的倾角为，假设撤去c所受手的作用力后木块a、b、c仍静止，对木块a、b组成的系统受力分析可得绳的拉力FT2mgsin，对木块c受力分析可得木块c所受重力沿BC面向下的分力等于mgsin，在ABC中，由正弦定理得，又AB2BC，所以sin2sin，因此，木块c沿BC面方向的合力为零，所以木块c仍静止，所受摩擦力为零，选项C正确答案C3如图所示，水平固定且倾角为30的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力F的大小分别为()Al，mgBl，mgCl，2mgDl，2mg解析以A、B整体为研究对象，则Fcos302mgsin30，得Fmg；隔离A有kxmgsin30，得弹簧原长为lxl.故选项B正确答案B4(多选)(2017天津联考)如图所示，物块A、B的质量均为0.2 kg，二者用跨过定滑轮的轻绳连接，将B置于粗糙水平桌面上，使A的下端距离地面的高度为h0.5 m，由静止释放B，A落地瞬间速度大小为v2 m/s，落地后不反弹已知重力加速度g10 m/s2，滑轮的质量和摩擦均不计，B离滑轮足够远则下列说法正确的是()AA下落的加速度大小为4 m/s2BA下落的加速度大小为2 m/s2CB总共滑行的距离为1.5 mDB总共滑行的距离为2 m解析根据2ahv2，解得a4 m/s2，根据mgmg2ma，可得0.2，A落地后，B的加速度大小满足mgmaB，解得aB2 m/s2，B向前继续滑行的距离满足2(aB)x0v2，解得x1 m，B总共滑行的距离为hx1.5 m.答案AC5(多选)如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是()A无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小B若粘在木块a上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变C若粘在木块b上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D若粘在木块c上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大解析对整体分析有F3ma，无论粘在哪个木块上面，系统质量都增大，系统的加速度一定减小，选项A正确；若粘在木块a上面，研究c，Tma，绳的张力减小、研究b，Ffabma，a、b间摩擦力变大，选项B错误；若粘在木块b上面，研究c，Tma，研究a、c整体，fab2ma，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小，选项C正确；若粘在木块c上面，研究a、b整体，FT2ma，研究b，Ffabma，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大，选项D正确答案ACD6如图所示，两个质量分别为m13 kg、m22 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()A弹簧秤的示数是50 NB弹簧秤的示数是24 NC在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为4 m/s2D在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为10 m/s2解析对两物体和弹簧秤组成的系统，根据牛顿第二定律得整体的加速度a m/s22 m/s2，隔离m2，根据牛顿第二定律有FF2m2a，解得F24 N，所以弹簧秤的示数为24 N，选项A错误，B正确；在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不变，m1的加速度不变为2 m/s2，m2的加速度a2 m/s212 m/s2，选项C、D错误答案B7质量分别为m、2m的物块A、B用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，如图甲所示；当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，如图乙所示；当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x3，如图丙所示，则x1x2x3等于()A111 B123C121 D无法确定解析当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，对A、B整体，由牛顿第二定律可得F3mg3ma，再用隔离法单独对A分析，由牛顿第二定律可得Tmgma，整理得T，即kx1F；根据上述方法同理可求得沿竖直方向、沿斜面方向运动时：kx2kx3F.故正确答案为A.答案A8(2017河北六校联考)如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两个物体放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为1、2，它们在斜面上加速下滑，关于杆的受力情况，下列分析正确的是()A若12，m1m2，则杆受到压力B若12，m1m2，则杆受到拉力C若12，m1m2，则杆受到压力D若12，m1m2，则杆无作用力解析设斜面倾角为，A、B一起下滑，以物块A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得m1gsinm2gsin1m1gcos2m2gcos(m1m2)a，假设杆受拉力，则以物块A为研究对象有m1gsinF1m1gcosm1a，联立可得F，若12，则F为负值，杆受压力；若12，F为零，则杆无作用力，故选项AD正确答案AD9(2017临沂高三检测)如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m.物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是()A物块A的加速度为0 B物块A的加速度为C物块B的加速度为0 D物块B的加速度为解析剪断细线前，弹簧的弹力：F弹mgsin30mg，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹mg；剪断细线瞬间，对A、B系统，加速度为：a，即A和B的加速度均为，故选B.答案B10(多选)(2017哈尔滨三中模拟)如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块B与C之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内现用水平拉力F拉B木块，使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则以下说法正确的是()A一起加速过程中，C木块受到四个力的作用B一起加速过程中，D所受到的静摩擦力大小为C一起加速过程中，A、D木块所受摩擦力大小和方向相同D当F撤去瞬间，A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变解析在水平拉力F的作用下，四个木块以相同的加速度一起加速运动，则由牛顿第二定律可知，对整体有F4ma，对A、D木块有fAfDma，解得A、D木块所受摩擦力大小fAfD，方向均水平向右，故B、C正确；一起加速过程中，C木块受到重力、D木块对其的压力和静摩擦力、地面对其的支持力及弹簧对其的弹力，共五个力的作用，故A错误；当F撤去瞬间，D木块所受静摩擦力的大小和方向均不变，而A木块所受静摩擦力的大小不变但反向，故D错误答案BC二、非选择题11水平地面上有质量分别为m和4m的物块A和B，两者与地面的动摩擦因数均为.细绳的一端固定，另一端跨过轻质、光滑动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示初始时，细绳处于水平拉直状态若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g.求： (1)物块B克服摩擦力所做的功；(2)物块A、B的加速度大小解析(1)物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为s1s物块B受到的摩擦力大小为f4mg物块B克服摩擦力所做的功为Wfs12mgs.(2)设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB，细绳中的张力为T.由牛顿第二定律得FmgTmaA2T4mg4maB由A和B的位移关系得aA2aB联立解得aAaB.答案(1)2mgs(2)12(2017安徽江南十校联考)如图1所示，两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连，B距地面一定高度，A可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动已知mA2 kg，mB4 kg，斜面倾角37.某时刻由静止释放A，测得A沿斜面向上运动的vt图象如图2所示已知g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)A与斜面间的动摩擦因数；(2)A沿斜面向上滑动的最大位移；(3)滑动过程中细线对A的拉力所做的功解析(1)在00.5 s内，根据图象，A、B系统的加速度为a1 m/s24 m/s2对A、B系统受力分析，由牛顿第二定律有mBgmAgsinmAgcos(mAmB)a1得：0.25(2)B落地后，A减速上滑由牛顿第二定律有mAgsinmAgcosmAa2将已知量代入，可得a28 m/s2故A减速向上滑动的位移为x20.25 m00.5 s内A加速向上滑动的位移x10.5 m所以，A上滑的最大位移为xx1x20.75 m(3)A加速上滑过程中，由动能定理：WmAgx1sinmAgx1cosmAv0得W12 J答案(1)0.25(2)0.75 m(3)12 J