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专题03 牛顿运动定律
一、单选题
1.(2023·全国·统考高考真题)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后
下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球
( )
A.上升时间等于下落时间 B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动
【答案】B
【详解】A.上升过程和下降过程的位移大小相同,上升过程的末状态和下降过程的
初状态速度均为零。对排球受力分析,上升过程的重力和阻力方向相同,下降过程中
重力和阻力方向相反,根据牛顿第二定律可知,上升过程中任意位置的加速度比下降
过程中对应位置的加速度大,则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知,
上升时间比下落时间短,A错误;
B.上升过程排球做减速运动,下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直
做负功,小球机械能一直在减小,下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点
的速度,故排球被垫起时的速度最大,B正确;
C.达到最高点速度为零,空气阻力为零,此刻排球重力提供加速度不为零,C错误;
D.下落过程中,排球速度在变,所受空气阻力在变,故排球所受的合外力在变化,
排球在下落过程中做变加速运动,D错误。
故选B。
2.(2023·北京·统考高考真题)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相
连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下,两
物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为( )
A.1N B.2N C.4N D.5N
【答案】C
【详解】对两物块整体做受力分析有
F = 2ma
再对于后面的物块有
F = ma
Tmax
F = 2N
Tmax联立解得
F = 4N
故选C。
3.(2023·浙江·统考高考真题)在足球运动中,足球入网如图所示,则( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的
力
【答案】B
【详解】A.在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,所
以不可以把足球看作质点,故A错误;
B.惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不变,则惯性不变,故B正确;
C.足球在飞行时脚已经离开足球,故在忽略空气阻力的情况下只受重力,故C错误;
D.触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,大小相等,故D错误。
故选B。
4.(2023·浙江·高考真题)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛
出沿轨迹 运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小
石子竖直方向分运动的加速度大小( )
A.O点最大 B.P点最大
C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变
【答案】A
【详解】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,小石子在O点时速度斜向上方,
此时速度最大,空气阻力斜向下方最大,上升过程与竖直方向夹角最小,故此时空气
阻力分解在竖直方向最大,根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。
故选A。
5.(2023·浙江·高考真题)一位游客正在体验蹦极,绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中( )
A.弹性势能减小 B.重力势能减小
C.机械能保持不变 D.绳一绷紧动能就开始减小
【答案】B
【详解】游客从跳台下落,开始阶段橡皮绳未拉直,只受重力作用做匀加速运动,下
落到一定高度时橡皮绳开始绷紧,游客受重力和向上的弹力作用,弹力从零逐渐增大,
游客所受合力先向下减小后向上增大,速度先增大后减小,到最低点时速度减小到零,
弹力达到最大值。
A.橡皮绳绷紧后弹性势能一直增大,A错误;
B.游客高度一直降低,重力一直做正功,重力势能一直减小,B正确;
C.下落阶段橡皮绳对游客做负功,游客机械能减少,转化为弹性势能,C错误;
D.绳刚绷紧开始一段时间内,弹力小于重力,合力向下做正功,游客动能在增加;
当弹力大于重力后,合力向上对游客做负功,游客动能逐渐减小,D错误。
故选B。
6.(2022·北京·高考真题)“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪
运动中,裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳
台滑雪时大致经过四个阶段:①助滑阶段,运动员两腿尽量深蹲,顺着助滑道的倾斜
面下滑;②起跳阶段,当进入起跳区时,运动员两腿猛蹬滑道快速伸直,同时上体向
前伸展;③飞行阶段,在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体
两侧的姿态;④着陆阶段,运动员落地时两腿屈膝,两臂左右平伸。下列说法正确的
是( )
A.助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力
B.起跳阶段,运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度
C.飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度
D.着陆阶段,运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间
【答案】B
【详解】A.助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力,A错误;B.起跳阶段,运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力,根据动量定理可知,
在相同时间内,为了增加向上的速度,B正确;
C.飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力,从而减小水平方向的
加速度,C错误;
D.着陆阶段,运动员两腿屈膝下蹲可以延长落地时间,根据动量定理可知,可以减
少身体受到的平均冲击力,D错误。
故选B。
7.(2022·北京·高考真题)如图所示,质量为m的物块在倾角为 的斜面上加速下滑,
物块与斜面间的动摩擦因数为 。下列说法正确的是( )
A.斜面对物块的支持力大小为 B.斜面对物块的摩擦力大小为
C.斜面对物块作用力的合力大小为 D.物块所受的合力大小为
【答案】B
【详解】A.对物块受力分析可知,沿垂直斜面方向根据平衡条件,可得支持力为
故A错误;
B.斜面对物块的摩擦力大小为
故B正确;
CD.因物块沿斜面加速下滑,根据牛顿第二定律得
可知
则斜面对物块的作用力为故CD错误。
故选B。
8.(2022·江苏·高考真题)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩
擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度 。若书不滑动,
则高铁的最大加速度不超过( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】书放在水平桌面上,若书相对于桌面不滑动,则最大静摩擦力提供加速度
解得
书相对高铁静止,故若书不动,高铁的最大加速度 。
故选B。
9.(2022·海南·高考真题)在冰上接力比赛时,甲推乙的作用力是 ,乙对甲的作用
力是 ,则这两个力( )
A.大小相等,方向相反 B.大小相等,方向相同
C. 的冲量大于 的冲量 D. 的冲量小于 的冲量
【答案】A
【详解】根据题意可知 和 是相互作用力,根据牛顿第三定律可知 和 等大反向、
具有同时性;根据冲量定义式 可知 和 的冲量大小相等,方向相反。
故选A。
10.(2022·辽宁·高考真题)如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v
0
沿中线滑向另一端,经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取
10m/s2。下列v、μ值可能正确的是( )
0A.v= 2.5m/s B.v= 1.5m/s C.μ = 0.28 D.μ = 0.25
0 0
【答案】B
【详解】AB.物块水平沿中线做匀减速直线运动,则
由题干知
x = 1m,t = 1s,v > 0
代入数据有
v < 2m/s
0
故A不可能,B可能;
CD.对物块做受力分析有
a = - μg,v2 - v2= 2ax
0
整理有
v2 - 2ax > 0
0
由于v < 2m/s可得
0
μ < 0.2
故CD不可能。
故选B。
11.(2021·海南·高考真题)如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,
开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变
为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为 、 ,P与桌面间
的动摩擦因数 ,重力加速度 。则推力F的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A【详解】P静止在水平桌面上时,由平衡条件有
推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半,即
故Q物体加速下降,有
可得
而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力,对P由牛顿第二定律
解得
故选A。
12.(2021·海南·高考真题)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所以
奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本
单位符号来表示,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】AB.根据牛顿第二定律的表达式 可知力的单位为 ,A错误,
B正确;
C.根据压强的表达式 可知力的单位可知力的单位为 ,但压强单位 不
是基本单位,C错误;
D.根据做功的表达式 可知力的单位为 ,但功的单位 不是基本单位,D
错误。
故选B。
13.(2021·北京·高考真题)某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢
球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺
40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直
方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.30cm刻度对应的加速度为 - 0.5g B.40cm刻度对应的加速度为g
C.50cm刻度对应的加速度为2g D.各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】A
【分析】由题知,不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处,则弹簧的原长l
0
= 0.2m;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处,则根据受力平衡有
mg = k(l - l)
0
可计算出
k =
【详解】A.由分析可知,在30cm刻度时,有
F - mg = ma(取竖直向上为正方向)
弹
代入数据有
a = - 0.5g
A正确;
B.由分析可知,在40cm刻度时,有
mg = F
弹
则40cm刻度对应的加速度为0,B错误;
C.由分析可知,在50cm刻度时,有
F - mg = ma(取竖直向上为正方向)
弹
代入数据有
a = 0.5g
C错误;
D.设刻度对应值为x,结合分析可知,x = (取竖直向上为正方向)
经过计算有
a = (x > 0.2)或a = (x < 0.2)
根据以上分析,加速度a与刻度对应值为x成线性关系,则各刻度对应加速度的值是
均匀的,D错误。
故选A。
14.(2021·浙江·高考真题)2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面
的过程中,经大气层 的减速,速度从 减为 ;打开降落伞后,
经过 速度进一步减为 ;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状
态;经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下
运动,则着陆器( )
A.打开降落伞前,只受到气体阻力的作用
B.打开降落伞至分离前,受到的合力方向竖直向上
C.打开降落伞至分离前,只受到浮力和气体阻力的作用
D.悬停状态中,发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
【答案】B
【详解】A.打开降落伞前,在大气层中做减速运动,则着陆器受大气的阻力作用以
及火星的引力作用,选项A错误;
B.打开降落伞至分离前做减速运动,则其加速度方向与运动方向相反,加速度方向向
上,则合力方向竖直向上,B正确;
C.打开降落伞至分离前,受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力作用,选项C错
误;
D.悬停状态中,发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力,由于还受到火星
的吸引力,则与气体的阻力不是平衡力,选项D错误。故选B。
15.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起
土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别
为 和 , ,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
F = Fsinα
x曲
F = Fsinβ
x直
在y方向可得出
F = Fcosα
y曲
F = Fcosβ
y直
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
F < F
x曲 x直
F > F
y曲 y直
A错误、B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。
故选B。
16.(2021·全国·高考真题)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板
P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ
可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用
的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】D
【详解】设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知
可得
可知 时,t 有最小值,故当 从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增
大。
故选D。
17.(2021·浙江·统考高考真题)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它
在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
【答案】D
【详解】A.小车加速向左运动,受到自身的重力和电机的驱动力,受到长木板对小
车的支持力和阻力,A错误;
B.木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力,根据平行四边形定
则可知合力方向一定不在水平方向,B错误;
CD.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力,等大反向,C错
误,D正确。
故选D。
18.(2020·江苏·统考高考真题)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗
疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引
下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所
受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为( )
A.F B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F,因为每节车厢质量相等,
阻力相同,故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F,则根据牛顿第二定律有
1
联立解得 。
故选C。
19.(2020·山东·统考高考真题)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时
间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用F 表示,速度大小用v表示。重
N
力加速度大小为g。以下判断正确的是( )A.0~t 时间内,v增大,F >mg B.t~t 时间内,v减小,F mg
2 3 N 2 3 N
【答案】D
【详解】A.由于s-t图像的斜率表示速度,可知在0~t 时间内速度增加,即乘客的加
1
速度向下,处于失重状态,则
F mg
N
C错误,D正确。
故选D。
20.(2020·浙江·高考真题)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对
儿子的力记为 ,儿子对父亲的力记为 ,则( )
A. B. 和 大小相等
C. 先于 产生 D. 后于 产生
【答案】B
【详解】父亲对儿子的力 和儿子对父亲的力 是一对相互作用力,根据牛顿第三定
律可知这两个力等大反向,同生同灭,故B正确,ACD错误。
故选B.
21.(2019·海南·高考真题)如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、
2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为 ,重力加速度
大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力
大小为( )A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据牛顿第二定律,对PQ的整体: ;对物体P:
;解得 ,故选D。
22.(2019·全国·高考真题)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运
动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为 ,重力加速度取
10m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为
A.150kg B. kg C.200 kg D. kg
【答案】A
【详解】
T=f+mgsinθ,f=μN,N=mgcosθ,代入数据解得:m=150kg,故A选项符合题意
23.(2019·浙江·高考真题)如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C
为木球.A、B两球分别连在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固
定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内.若将挂吊篮的绳子剪断,
则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ <ρ <ρ )
木 水 铁A.A球将向上运动,B、C球将向下运动
B.A、B球将向上运动,C球不动
C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动
D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动
【答案】D
【详解】开始时A球下的弹簧被压缩,弹力向上;B球下的弹簧被拉长,弹力向下;
将挂吊篮的绳子剪断的瞬时,系统的加速度为g,为完全失重状态,此时水对球的浮
力也为零,小球的重力也视为零,则A球将在弹力作用下相对于杯底向上运动,B球
将在弹力作用下相对于杯底向下运动,C球相对于杯底不动;故选D.
二、多选题
24.(2023·全国·统考高考真题)用水平拉力使质量分别为 、 的甲、乙两物体在
水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为 和 。
甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(
)
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】根据牛顿第二定律有
F-μmg=ma
整理后有F=ma+μmg
则可知F—a图像的斜率为m,纵截距为μmg,则由题图可看出
m >m ,μ m g=μ m g
甲 乙 甲 甲 乙 乙
则
μ <μ
甲 乙
故选BC。
25.(2023·山西·统考高考真题)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面
上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因
数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等 D.甲和乙的动量之和不为零
【答案】BD
【详解】对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析,如图所示
A.根据牛顿第二定律有
由于
m > m
甲 乙
所以
a < a
甲 乙
由于两物体运动时间相同,且同时由静止释放,可得
v < v
甲 乙
A错误;
BCD.对于整个系统而言,由于μm g > μm g,合力方向向左,合冲量方向向左,
甲 乙
所以合动量方向向左,显然甲的动量大小比乙的小,BD正确、C错误。故选BD。
26.(2023·湖北·统考高考真题)如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,
另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦
因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l,P点到O点的距离为 ,OP与杆
垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重
力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点,在此过程中,弹簧始
终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.小球在P点下方 处的加速度大小为
C.从M点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大
D.从M点到P点和从P点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力做功相同
【答案】AD
【详解】A.小球在P点受力平衡,则有
, ,
联立解得
A正确;
C.在PM之间任取一点A,令AO与MN之间的夹角为 ,则此时弹簧的弹力为
小球受到的摩擦力为化简得
在MP之间增大在PN减变小,即摩擦力先变大后变小,C错误;
D.根据对称性可知在任意关于P点对称的点摩擦力大小相等,因此由对称性可知M
到P和P到N摩擦力做功大小相等;D正确;
B.小球运动到P点下方 时 ,此时摩擦力大小为
由牛顿第二定律
联立解得
B错误。
故选AD。
27.(2023·湖南·统考高考真题)如图,光滑水平地面上有一质量为 的小车在水平
推力 的作用下加速运动。车厢内有质量均为 的A、B两小球,两球用轻杆相连,A
球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为 ,杆与竖
直方向的夹角为 ,杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
下列说法正确的是( )
A.若B球受到的摩擦力为零,则
B.若推力 向左,且 ,则 的最大值为C.若推力 向左,且 ,则 的最大值为
D.若推力 向右,且 ,则 的范围为
【答案】CD
【详解】A.设杆的弹力为 ,对小球A:竖直方向受力平衡,则杆水平方向的分力
与竖直方向的分力满足
竖直方向
则
若B球受到的摩擦力为零,对B根据牛顿第二定律可得
可得
对小球A、B和小车整体根据牛顿第二定律
A错误;
B.若推力 向左,根据牛顿第二定律可知加速度向左,小球A所受向左的合力的最
大值为
对小球B,由于 ,小球B受到向左的合力
则对小球A,根据牛顿第二定律可得
对系统整体根据牛顿第二定律解得
B错误;
C.若推力 向左,根据牛顿第二定律可知加速度向左,小球A向左方向的加速度由
杆对小球A的水平分力提供,小球A所受向左的合力的最大值为
小球B所受向左的合力的最大值
由于 可知
则对小球B,根据牛顿第二定律
对系统根据牛顿第二定律
联立可得 的最大值为
C正确;
D.若推力 向右,根据牛顿第二定律可知系统整体加速度向右,由于小球A可以受
到左壁向右的支持力,理论上向右的合力可以无限大,因此只需要讨论小球B即可,
当小球B所受的摩擦力向左时,小球B向右的合力最小,此时
当小球所受摩擦力向右时,小球B向右的合力最大,此时
对小球B根据牛顿第二定律
对系统根据牛顿第二定律代入小球B所受合力分范围可得 的范围为
D正确。
故选CD。
28.(2021·全国·高考真题)水平地面上有一质量为 的长木板,木板的左端上有一
质量为 的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的
变化关系如图(b)所示,其中 、 分别为 、 时刻F的大小。木板的加速度 随
时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 ,物块与木板
间的动摩擦因数为 ,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大
小为g。则( )
A. B.
C. D.在 时间段物块与木板加速度相
等
【答案】BCD
【详解】A.图(c)可知,t 时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对
1
静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有
A错误;BC.图(c)可知,t 滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二
2
定律,有
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
解得
BC正确;
D.图(c)可知,0~t 这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D正确。
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故选BCD。
29.(2020·海南·统考高考真题)如图,在倾角为 的光滑斜面上,有两个物块P和
Q,质量分别为 和 ,用与斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力F作
用下,两物块一起向上做匀加速直线运动,则( )
A.两物块一起运动的加速度大小为
B.弹簧的弹力大小为
C.若只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
D.若只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
【答案】BC
【详解】A.对整体受力分析,根据牛顿第二定律有解得 ,故A错误;
B.对m 受力分析,根据牛顿第二定律有
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解得 ,故B正确;
C.根据 ,可知若只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,弹
力变大,根据胡克定律,可知伸长量变大,故它们的间距变大,故C正确;
D.根据 ,可知只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,弹力不变,根
据胡克定律,可知伸长量不变,故它们的间距不变,故D错误。
故选BC。
30.(2019·全国·高考真题)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可
伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平
外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图
(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可
以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出
A.木板的质量为1kg
B.2s~4s内,力F的大小为0.4N
C.0~2s内,力F的大小保持不变
D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
【答案】AB
【详解】结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;2-5s内木板与物
块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2-4s和4-5s列运动
学方程,可解出质量m为1kg,2-4s内的力F为0.4N,故A、B正确;由于不知道物
块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.