1、热点4牛顿运动定律1.(2021河北张家口市高三期末)如图1所示,在水平面上固定一倾角30的光滑斜面,斜面底端固定一挡板C,两个质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连,静止在斜面上现用一平行于斜面向上的拉力F拉物块A,在物块B恰好离开挡板C的瞬间撤去力F,重力加速度为g,则撤去力F的瞬间()图1A物块A的加速度为零B物块A的加速度为,方向沿斜面向下C物块B的加速度为,方向沿斜面向上D物块B的加速度为零答案D解析撤去力F瞬间,弹簧的弹力为kxmgsin,撤去力F的瞬间,对物块B,由牛顿第二定律得kxmgsinmaB,对物块A,由牛顿第二定律得kxmgsinmaA,解得aB0,aAg,方向沿斜面向下,
2、故选D.2.(2021天津市河西区高三期末)如图2所示,物块A放在木板B上,A、B的质量相同,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数也相同(最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)若将水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时水平力大小为F1;若将水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,此时水平力大小为F2,则F1与F2的比为()图2A11B12C13D14答案D解析由于A与B之间的最大静摩擦力FfABmg小于B与地面之间的最大静摩擦力FfB地2mg,当水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时B静止,A与B间的静摩擦力刚好达到最大,此时水平力大小为F1mg;当水平力作用在B上,使B刚好要相对A
3、滑动,此时A、B间的静摩擦力刚好达到最大,A、B的加速度相等,有aAaBg,此时水平力大小为F22mg2maB,解得F24mg,故F1与F2的比为14,故D正确,A、B、C错误3.如图3所示,在竖直平面内,一辆小车正在水平面上以加速度a向右匀加速运动,大物块压在车厢竖直后壁上并与车厢相对静止,小物块放在大物块上与大物块相对静止,大物块刚好不下滑,小物块与大物块也刚好不发生相对滑动重力加速度为g,ag最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则大物块与车厢后壁间的动摩擦因数1和小物块与大物块间的动摩擦因数2的大小关系正确的是()图3A12D121答案C解析将小物块与大物块看作一个整体有(mM)g1FN1,FN
4、1(mM)a,对小物块受力分析有mgFN2,2FN2ma,代入分别解得1,2,由于a1,22,121,故选C.4.(2021江苏南通市四模)滑索是一项体育游乐项目游客从起点利用自然落差加速向下滑行,越过绳索的最低点减速滑至终点,如图4.不考虑空气对人的作用力,选项图不能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是()图4答案A5.(2020江苏第二次适应性考试)如图5所示,两相同物体A、B放在粗糙水平面上,通过一根倾斜的轻绳连接若用水平恒力向左拉物体A,两物体运动的加速度大小为a1、绳中的张力为F1;若用大小相等的水平恒力向右拉物体B,两物体运动的加速度大小为a2、绳中的张力为F2.则()图5Aa1a2
5、,F1F2Ba1a2,F1F2Ca1a2,F1a2,F1F2答案A解析以物体A和B整体为研究对象,用水平恒力向左拉物体A时,利用牛顿第二定律有F2mg2ma1,用大小相等的恒力向右拉物体B时,有F2mg2ma2,故a1a2;设绳子与水平方向夹角为,用水平恒力向左拉物体A时,以B为研究对象,有F1cos(F1sinmg)ma1,用大小相等的水平恒力向右拉物体B时,以A为研究对象,有F2cos(mgF2sin)ma2,整理可得F1,F2,结合加速度关系可知F1F2,故A正确,B、C、D错误6(2020江苏南京市第十三中学高三月考)已知一足够长的传送带与水平面的夹角为,以一定的速度匀速运动某时刻在传
6、送带适当的位置放上具有一定初速度,质量为m的物块(如图6甲所示),以此时为t0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系,如图乙所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小v1v2)已知传送带的速度保持不变,则()图6A物块在0t1内运动的位移比在t1t2内运动的位移小B物块在t1时刻摩擦力反向C若物块与传送带间的动摩擦因数为,那么tanD0t2内,传送带对物块做功为Wmv22mv12答案C解析由题图图像可知,0t1内图像中图线与坐标轴所围成的三角形面积大于图线在t1t2内与坐标轴所围成的三角形面积,由此可知,物块在0t1内运动的位移比在t1t2内运动的位移大,A错误;
7、0t1时间内,物块向下做匀减速运动,此时受到的摩擦力方向沿斜面向上,t1t2时间内,沿斜面向上做匀加速运动,摩擦力方向沿斜面向上,故t1时刻摩擦力方向不变,B错误;在t1t2内,物块向上运动,则有mgcosmgsin,解得tan,C正确;0t2内,由图线与坐标轴所围“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为WG,根据动能定理得WWGmv22mv12,则传送带对物块做功Wmv22mv12,D错误7(2021全国乙卷19改编)水平桌面上,一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于s0时,速度的大小为v0,此时撤去F,物体继续滑行2s0的
8、路程后停止运动,重力加速度大小为g,则()A在此过程中F所做的功为mv02B在此过程中F的冲量大小等于mv0C物体与桌面间的动摩擦因数等于DF的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍答案C解析外力撤去前,由牛顿第二定律可知Fmgma1由速度位移公式有v022a1s0外力撤去后,由牛顿第二定律可知mgma2由速度位移公式有v022a2(2s0)由可得,水平恒力F物体与桌面间的动摩擦因数滑动摩擦力Ffmg可知F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍,故C正确,D错误;在此过程中,外力F做功为WFs0mv02,故A错误;由平均速度公式可知,外力F作用时间t1,在此过程中,F的冲量大小是IFt1mv0,故B错误