2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：牛顿第二定律的应用2.docx

1、2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：牛顿第二定律的应用2􀳊 基础达标􀳊1. 如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球静止于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端.今在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则稳定后弹簧的伸长量为()A.F5kB.2F5kC.3F5kD.Fk2.(多选) 质量分别为M和m的物块A和B形状、大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为的斜面,A恰好能静止在斜面上,不考虑A、B与斜面之间的摩擦,重力加速度为g.若互换两物块位置,按图乙放置

2、,然后释放A,斜面仍保持静止,则下列说法正确的是()A.轻绳的拉力等于mgB.轻绳的拉力等于MgC.A运动的加速度大小为(1-sin )gD.A运动的加速度大小为M-mMg3. 如图所示,两粘连在一起的物块a和b质量分别为ma和mb,放在光滑的水平桌面上,现同时给它们施加方向如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb,已知FaFb,则a对b的作用力()A.必为推力B.必为拉力C.可能为推力,也可能为拉力D.不可能为零4. 如图所示,滑轮A可沿倾角为的足够长光滑轨道下滑,滑轮下用轻绳挂着一个重为G的物体B,下滑时,物体B相对于A静止,重力加速度为g,则下滑过程中()A.B的加速度为gsin B.绳的拉

3、力为GcosC.绳的方向保持竖直D.绳的拉力为G5.如图所示,轻弹簧一端拴接在固定的光滑斜面的底端,另一端放置有物体P,物体P与弹簧接触但不拴接,t=0时系统处于静止状态.现给物体P施加一个方向沿斜面向上的外力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动直到与弹簧分离,在这一过程中,外力F与物体运动时间的二次方之间关系图像正确的是图中的()6.将一个小球以初速度v1从地面竖直上抛,上升到最高点后又落回,落回抛出点时的速度大小为v2.规定竖直向上为正方向,由于空气阻力的影响,小球全过程的v-t图像如图所示.下列说法不正确的是()A.上升过程中小球做加速度逐渐减小的减速运动B.下降过程中小球做加速

4、度逐渐减小的加速运动C.t1时刻加速度等于重力加速度gD.时刻t1和t2的大小关系为t2g,下落过程中小球的加速度大小a2=mg-F阻mt1,故D错误.7.C【解析】 设每一节车厢的质量为m,每节车厢受到的摩擦力和空气阻力的合力为f,则对除第1、2节车厢之外的后面38节车厢进行分析有F-38f=38ma;同理,对最后两节车厢(即第39、40节车厢)进行分析有F-2f=2ma,联立两式,可解得F=119F,即倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F19.8.C【解析】 设原来的加速度为a0,根据牛顿第二定律可得F=2ma0,因无相对滑动,所以,无论C放到哪个木块上,根据牛顿第二定律都有F=3m

5、a,加速度都将减小,若放在A木块上面,以B为研究对象,设绳子拉力为FT,则FT=ma,绳子拉力减小,选项A错误;若C放在B上面,以B、C整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得FT=2ma=23F,选项B错误;若C放在B上,以C为研究对象,根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为Ff=ma=F3,选项C正确;以整体为研究对象,无论C放到哪个木块上,根据牛顿第二定律都有F=3ma,C放在A上和放在B上运动时的加速度相同,选项D错误.9.1.5mg【解析】 对木块B受力分析,如图所示.推力为0时木块之间一定不发生相对滑动.对整体,根据牛顿第二定律得F=2ma故整体加速度为a=F2m对木块B进行分析,由牛顿

6、第二定律可知,木块B的加速度a=FNsinmA、B之间刚好不会发生相对滑动时,FN=0此时mg=FNcos 联立解得F=1.5mg.10.BC【解析】 物块上滑和下滑均做匀变速运动,由运动学规律得v2-v02=2ax,可得上滑经过A点的速度为b2,下滑经过A点的速度为b1,上滑的加速度大小为a1=b22x0,下滑的加速度为a2=b12x0,则上滑和下滑的时间由t=va可求出;由牛顿第二定律,上滑的加速度大小a1=gsin +gcos ,下滑的加速度a2=gsin -gcos ,联立可得斜面的倾角和物块与斜面间的动摩擦因数,但物块的质量无法求出,选项B、C正确.11.B【解析】 A的加速度大小为

7、2 m/s2,则A受到的合力为F=ma=2m=0.2mg,B对A的最大静摩擦力为FB=5mg=0.5mg,C对A的最大静摩擦力为FC=mg=0.1mg.若B和C都相对于A静止,则B和C的加速度一样,由于B和C所受绳的拉力相同f,则B所受的摩擦力小于C所受的摩擦力,会导致A所受的摩擦力小于0.2mg,故B和C不可能全都相对A静止.若C相对A静止,B相对于A滑动,则A所受的摩擦力大于0.5mg,故应是B相对A静止,因此C对A的作用力为0.1mg,而B对A的作用力也为0.1mg,A、B间保持静止,故aB=2 m/s2,B受绳的拉力为FT=5maB+0.1mg=1.1mg,则C受绳的拉力也为1.1mg

8、,所以aC=1.1mg-0.1mgm=g=10 m/s2,故A错误,B正确;外力大小为F=1.1mg+1.1mg=2.2mg,故C错误;物块B和C给长方体物块A的摩擦力的合力为F合=ma=0.2mg,故D错误. 12.(1)15 N(2)6 m【解析】 (1)在水平推力F作用下,设物体A、B一起做匀加速运动的加速度为a,由B物体的v-t图像得a=3 m/s2.对A、B整体,由牛顿第二定律得F-mAg=(mA+mB)a,解得F=15 N.(2)设物体A匀减速运动的时间为t,撤去推力F后,A、B两物体分离,A在摩擦力作用下做匀减速直线运动,B做匀速运动,对A物体,有mAg=mAaA,解得aA=3

9、m/s2,由v0-aAt=0,解得t=2 s,物体A的位移为xA=v02t=6 m,物体B的位移为xB=v0t=12 m,所以A物体刚停止运动时,物体A、B之间的距离为x=xB-xA=6 m.13.(1)5 m/s(2)2.5 m/s1.7 s【解析】 (1)对A、B系统,有mBg=(mA+mB)a解得a=12g=5 m/s2故v=at=5 m/s(2)A、B先做加速度减小的加速运动,在A、B加速度减为零之前,A、B一起运动,绳子拉紧.F=kt(k=20 N/s)以A、B系统为研究对象,有mBg-F=(mA+mB)a解得a=-5t+501 s内a-t图像如图所示,t=1 s,a=0,t=1 s时,速度最大,vm=1215 m/s=2.5 m/s当B开始减速时,绳子松弛,A匀速运动,B减速运动对B,有mBg-F=mBa解得a=-10t+10(m/s2)(t1 s)1 s以后,a-t图像如图所示.要使速度为零,a-t图像中时间轴上、下两侧的三角形面积应相等,有12t10t=2.5解得t=22 s所以t总=1+22 s1.7 s.