专题04 牛顿运动定律的综合应用（原卷版）.docx

1、专题04 牛顿运动定律的综合应用一选择题1.(2021北京市东城区上学期期末)在竖直方向运动的电梯地板上放置一台秤，将物体放在台秤上。电梯静止时台秤示数为FN。在电梯运动的某段过程中，台秤示数大于FN。在此过程中()A.物体受到的重力增大 B.物体处于失重状态C.电梯可能正在加速下降 D.电梯可能正在加速上升2.(多选)(2021云南省师大附中月考)如图所示，质量分别为m10.2 kg、m20.1 kg 的小球1和2用轻质弹簧连接。某人用手通过轻绳给小球1施加F6 N的竖直恒力，使整个装置一起竖直向上加速运动。某时刻手突然停止，此时小球1、2的加速度大小分别为a1和a2；取重力加速度g10 m

2、/s2，忽略空气阻力，则下列说法正确的是()A. 装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为4 NB.装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为2 NC.手停止的瞬间，a110 m/s2, a210 m/s2D.手停止的瞬间，a120 m/s2, a210 m/s23.(多选)(20211月广东学业水平选择考适应性测试，9)研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图3所示的“速度位移”图象。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图象信息，下列说法正确的有()A.弹性绳原长为15 mB.当运动员下

3、降10 m时，处于失重状态C.当运动员下降15 m时，绳的弹性势能最大D.当运动员下降20 m时，其加速度方向竖直向上4. (2021合肥一中4月月考)如图所示，自身重力不计的定滑轮固定在天花板上，跨过定滑轮的轻绳两端分别与A、B两物体相连，物体A质量为m，物体B质量为3m。重力加速度为g，现由静止释放物体A、B，在物体A上升、B下降的运动过程中，定滑轮对天花板的拉力为()A.1.5mg B.2mgC.3mg D.4mg5. (多选)(2021山西大同市第一次联考)如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为的斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒

4、力F推A，使它们沿斜面向上匀加速运动，为了增大A、B间的压力，可行的办法是()A.增大推力F B.减小倾角C.减小B的质量 D.减小A的质量6. (2021福建漳州市第一次教学质检)如图甲所示，MN是一段倾角为30的传送带，一个可以看作质点、质量为m1 kg的物块，沿传动带向下以速度v04 m/s 从M点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分vt图象如图乙所示，取g10 m/s2，则()A.物块最终从传送带N点离开B.传送带的速度v1 m/s，方向沿传送带向下C.物块沿传送带下滑时的加速度a2 m/s2D.物块与传送带间的动摩擦因数7. (2021北京市石景山区上学期期末)某同学站在电梯的水平地

5、板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。根据图象提供的信息，下列说法正确的是()A. 在05 s内，电梯加速上升，该同学处于失重状态B.在510 s内，该同学对电梯地板的压力小于其重力C.在1020 s内，电梯减速上升，该同学处于超重状态D.在2025 s内，电梯加速下降，该同学处于失重状态8.(2021天津市滨海七所重点学校联考)一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只桶C，自由地摆放在A、B之间，和汽车一起保持静止，如图所示，当C与车共同向左加速时()A. A对C的支持力

6、变大B.B对C的支持力不变C.当向左的加速度达到g时，C将脱离AD.当向左的加速度达到g时，C将脱离A9.(2021山东六地市3月在线大联考)如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量m的小球，小球上下振动时框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为()A.g B.C. D.10.(2021山西吕梁市第一次模拟)用细绳拴一个质量为m的光滑小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连)，弹簧劲度系数为k，如图所示。将细绳剪断后()A.小球立即获得的加速度B.小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动C.小球落地的时间小于D

7、.小球落地的速度大于11.(2021山东九校上学期期末)如图所示，弯折杆ABCD的D端接一个小球，杆和球的总质量为m，一小环套在杆AB段上用绳吊着，恰好能一起以加速度a竖直向上做匀加速运动，杆AB段与水平方向的夹角为，则()A.杆对环的压力为mgsin masin B.环与杆的摩擦力为mgcos macos C.环对杆的作用力为mgmaD.杆和球处于失重状态12.(多选)(2021吉林市第三次调研)如图所示，倾角为的足够长传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为v1，一个物体从传送带底端以初速度大小v2(v2v1)上滑，同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数tan ，

8、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的vt图象可能是()13.(多选)(2021东北三省四市下学期一模)如图甲所示，水平地面上有足够长平板车M，车上放一物块m，开始时M、m均静止。t0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其vt图象如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，取g10 m/s2。下列说法正确的是()A.06 s内，m的加速度一直保持不变B.m相对M滑动的时间为3 sC.06 s内，m相对M滑动的位移的大小为4 mD.06 s内，m、M相对地面的位移大小之比为3413.(2021北京市丰台区二模)如图所示，倾角为的光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放在一起，A上表面

9、水平，A物体的质量为2m，B物体的质量为m。当滑块A、B一起沿斜面向下运动时，A、B始终保持相对静止。关于B物体在下滑过程中的受力，下列说法正确的是()A. B物体受到的支持力FNmg，方向竖直向上B.B物体受到的支持力FNmgmgsin ，方向竖直向上C.B物体受到的摩擦力Ffmgsin ，方向沿斜面向下D.B物体受到的摩擦力Ffmgsin cos ，方向水平向左14.(2021重庆市一中上学期期末)将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受空气阻力大小恒定，方向与运动方向相反，该过程的vt图象如图所示，g取10 m/s2。下列说法中正确的是()A.小球重力和阻力

10、大小之比为61B.小球上升与下落所用时间之比为23C.小球落回到抛出点的速度大小为8 m/sD.小球下落过程受到向上的空气阻力，处于超重状态二、非选择题15(2021福建南平市第一次质检)如图所示，在水平地面上固定着一个倾角为30的光滑斜面，斜面顶端有一不计质量和摩擦的定滑轮，一细绳跨过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与物体B连接，物体A、B均处于静止状态，细绳与斜面平行。若将A、B两物体对调，将A置于距地面h高处由静止释放，设A与地面碰撞后立即停止运动，B在斜面上运动过程中不与滑轮发生碰撞，重力加速度为g。试求：(1)A和B的质量之比；(2)物体B沿斜面上滑的总时间。16.(2021山东省等

11、级考试模拟)如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用，本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面。一辆货车在行驶过程中刹车失灵，以v090 km/h 的速度驶入避险车道，如图乙所示。设货车进入避险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩擦因数0.30，取重力加速度大小g10 m/s2。(1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角应该满足什么条件？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果用的正切值表示；(2)若避险车道路面倾角为15，求货车在避险车道上行驶的最大距离。(已知sin 150.26，cos 150.97，结果保留2位有效数字

12、)17. (2021辽宁大连市第一次模拟)“新冠”席卷全国，在举国上下“抗疫”的斗争中，武汉各大医院出现了一批人工智能机器人。机器人“小易”在医护人员选择配送目的后，就开始沿着测算的路径出发，在加速启动的过程中“小易”“发现”正前方站一个人，立即制动减速，恰好在距离人30 cm处停下。“小易” 从静止出发到减速停止，可视为两段匀变速直线运动，其vt图象如图所示，图中t01.6 s，v05 m/s。已知减速时的加速度大小是加速时加速度大小的3倍，“小易”(含药物)的总质量为60 kg，运动过程中阻力恒为20 N。(结果保留3位有效数字)求：(1)“小易”从静止出发到减速停止的总位移以及加速过程与

13、减速过程的加速度分别多大；(2)启动过程的牵引力与制动过程的制动力(不含阻力)分别多大。18.(2021安徽庐巢七校联盟第三次联考)如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行。现将一质量m2 kg 的小物体轻轻放在传送带的A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图7乙所示，2 s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g10 m/s2，求：(1)小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度v；(2)物体与传送带间的动摩擦因数。19.(2021江苏南京市六校联合体5月联考)如图所示，一弹簧一端固定在倾角为37的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为m16 kg 的物体P，Q为一质量为m210 k

14、g的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k600 N/m，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后F为恒力，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2。求：(1)系统处于静止状态时，弹簧的压缩量x0；(2)物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a；(3)力F的最大值与最小值。20.(2021山东日照市4月模拟)如图所示，质量M2 kg的滑板A放在水平地面上，当A向右滑动的速度v013.5 m/s时，在A中间位置轻轻地放上一个大小不计、质量m1 kg的小物块B，同时给B施加一个水平向右的F6 N 的恒力作用并开始计时。已知A与地面间的动摩擦因数10.1，A与B间的动摩擦因数20.4。(设滑板A足够长，取g10 m/s2)求：(1)经过多长时间A、B达到共同速度；(2)从开始计时到A、B达到共同速度的时间内，A、B间因摩擦而产生的热量Q；(3)2 s内滑板A的位移大小。