2022 年高考物理一轮复习——牛顿运动定律的应用（对单物体或连接体的 应用） 一、单选题 1.如图所示，A、B、C 三球的质量均为 m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与 A 球相连，A、B 间固定一个轻杆，B、C 间由一轻质细线连接．倾角为 θ 的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均 平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. B 球的受力情况未变，加速度为零 为 B. A，B 两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均 gsinθ C. A，B 之间杆的拉力大小为 2mgsinθ D. C 球的加速度沿斜面向下，大小为 2gsinθ 2.如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为 m 的小球沿轨道做完整的圆周运动 已知小球在最低点时 对轨道的压力大小为 ，在高点时对轨道的压力大小为 A. 3mg g B. 4mg 重力加速度大小为 g，则 的值为 C. 5m D. 6mg 3.如图所示，装载石块的自卸卡车静止在水平地面上，车厢倾斜至一定角度时，石块会沿车厢滑至车尾． 若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑，卡车会向前加速，从而把残余石块卸下．若视最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 增加车厢倾斜程度，石块受到的支持力增加 小 B. 增加车厢倾斜程度，石块受到的摩擦力一定减 C. 石块向下滑动过程中，对车的压力大于车对石块的支持力 D. 卡车向前加速时，石块所受最大 静摩擦力会减小 4.汽车车厢顶部悬挂一根轻质弹簧，弹簧下端栓一个质量为 m 的小球。当汽车以某一速率在水平面上匀 速行驶时弹簧的长度为 L1 ， 当汽车以同一速率匀速通过一个桥面为圆弧形的凸桥最高点时，弹簧长度 为 L2 ， 则下列选项中正确的是 （ A. L1= L2 ） B. L1> L2 D. 前三种情况都 C. L1<L2 有可能 5.物体 m 恰能沿静止的斜面匀速下滑．现用一个竖直向下的力 F 作用在 m 上，并且过 m 的重心，如右 图所示，则下列分析错误的是（ ） A. 斜面对物体的支持力增大 B. 物体仍能保持匀速下滑 C. 物体将沿斜面加速下滑 D. 斜面对物体的摩擦力增大 6.A，B 两车在同一直线上同向运动，B 车在 A 车的前面，A 车以 vA=10m/s 的速度向前匀速运动，某时 刻 B 车关闭发动机，此时 A，B 相距 s=200m，且 B 车速度 vB=10m/s，B 车所受的阻力恒为车重的 0.1 倍，g=10m/s2 ， 那么 A 车追上 B 车所用的时间为（ ） A. 15s B. 20s s C. 25 D. 30s 7.一质量为 M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力 F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅 与速率有关，重力加速度为 g，现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（ ） A. B. D. 8.图示为一物体做直线运动的 v﹣t 图象，下列说法正确的是（ ） C. A. 0﹣4s 内物体始终向同一方向运动 C. 0﹣2s 内物体的位移比 0﹣4s 内物体的位移大 B. 物体在 0﹣4s 内放入平均速度大小为 1m/s D. 0﹣2s 内物体受到的合力比 2s﹣4s 内物体受 到的合力大 9.如图，在水平地面的平板小车上放一质量 m=2kg 的滑块，滑块与车上右侧挡板同连接水平的轻弹簧， 小车在水平向右的力作用下以 a=1m/s2 的加速度做匀加速运动，运动过程中弹簧处于压缩状态，弹力为 1N，滑块与小车保持相对静止，现减小外力使小车的加速度逐渐减小到零，则（ ） A. 弹簧的弹力逐渐减少 B. 滑块受到的摩擦力保持不变 C. 当小车加速度为零时，滑块不受摩擦力作用 D. 滑块与小车仍保持相对静止 10.如图所示，在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为 k 的轻质弹簧相连，在外 力 F1、F2 作用下运动．已知 F1>F2 ， 当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为( ) A. B. C. D . 11.如图所示，用卡车运输质量为 m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间。 两斜面 AC、BC 固定在车上，倾角均为 30°，重力加速度为 g。当卡车沿平直公路做 a= 直线运动时，圆简对斜面 AC、BC 压力的大小分别为 F1、F2 ， 则（ ） g 的匀加速 A. F1= mg， F2= mg B. F1= mg， F2= C. F1= mg， F2= mg D. F1= mg， F2= mg mg 12.如图所示，有 5000 个质量均为 m 的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用轻细 绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为 45°．则第 2024 个小球与第 2025 个小球之间的轻绳与水平方向的夹角 α 的正切值等于（ ） A. B. C. D. 二、实验填空题 13.一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球 A 和 B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球 B 运 动的加速度。 令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球 B 释放时的高度 h0=0.590 m，下降一段距离后的 高度 h=0.100 m；由 h0 下降至 h 所用的时间 T=0.730 s。由此求得小球 B 加速度的大小为 a=________m/s2（保留 3 位有效数字）。 从实验室提供的数据得知，小球 A、B 的质量分别为 100.0 g 和 150.0 g，当地重力加速度大小为 g=9.80 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球 B 加速度的大小为 a′=________m/s2（保留 3 位有效数 字）。 可以看出，a′与 a 有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：________。 14.如图，一直角斜面体固定在水平地面上，两侧斜面倾角分别为 α=60º，β=30º。A、B 两个物体分别 系于一根跨过定滑轮的轻绳两端，置于斜面上，两物体重心位于同一高度并保持静止。不计所有的摩擦， 滑轮两边的轻绳都平行于斜面。若剪断轻绳，两物体从静止开始沿斜面下滑，则它们加速度大小之比为_ _______，着地瞬间机械能之比为________。 15.如图所示，沙箱连沙总质量为 m1 ， 沙桶连沙质量为 m2 ， 如图挂起沙桶，沙箱恰能匀速直线运动， 则沙箱与桌面间的动摩擦因数为 ；若将沙箱里质量为△m 的沙移入沙桶中，则它们运动的加速度为 ． 三、计算题 16.一木箱静止在光滑的水平地面上，装上货物后木箱和货物的总质量为 50kg，现以 200N 的水平推力 推木箱．求： （1）该木箱的加速度； （2）第 2s 末木箱的速度． 17.如图所示，水平传输带以 4m/s 的速度匀速运动，传输带两端 A、B 间的距离为 20m，将一质量为 2kg 的木块无初速地放在 A 端，木块与传输带间的动摩擦因数为 µ=0.2．试求：木块从 A 端运动到 B 端 所用的时间？ 18.如图所示，质量为 0.5kg 的物体在与水平面成 300 角的拉力 F 作用下，沿水平桌面向右做直线运动， 经过 0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数 μ=0.1，求作用力 F 的 大小．（g=10m/s2） 19.如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉 M、N 固定于杆上，小球处于静止状态．设拔去销钉 N 瞬间，小球加速度的大小为 12m/s2 ． 若不拔去 销钉 N 而拔去 M 销钉瞬间，小球的加速度可能是？（取 g=10m/s2） 20.为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离 s0 和 s1（s1＜s0）处分别设置一个挡板 和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度 v0 击出，使冰 球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板：冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向 小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动， 冰球到达挡板时的速度为 v1 ． 重力加速度为 g．求 （1）冰球与冰面之间的动摩擦因数； （2）满足训练要求的运动员的最小加速度． 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 B 【解析】【解答】解：A、细线被烧断的瞬间，B 不再受细线的拉力作用，B 的受力情况发生变化，合力 不为零，加速度不为零，故 A 错误； B、以 A、B 组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B 静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力 f=mgsinθ，烧断细线的瞬间，A、B 受到的合力等于弹簧弹力，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变， 由牛顿第二定律得：mgsinθ=2ma，则加速度 a= C、由 B 可知，B 的加速度为：a= 解得：T= gsinθ，故 B 正确； gsinθ，以 B 为研究对象，由牛顿第二定律得：T﹣mgsinθ=ma， mgsinθ，故 C 错误； D、对球 C，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，方向向下，故 D 错误； ACD 不符合题意，B 符合题意。 故答案为：B 【分析】解决本题的关键是要清楚绳与弹簧的区别，弹簧弹力不会突变，而绳子在断后，它的弹力会立 即变为零，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律来分析 ABC 求的加速度情况. 2.【答案】 D 【解析】【解答】在最高点，根据牛顿第二定律可得 可得 ，在最低点，根据牛顿第二定律 ，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有 ，联立 三式可得 故答案为：D 【分析】利用牛顿第二定律结合机械能守恒可以求出压力的差值。 3.【答案】 D 【解析】【解答】解：A、根据受力分析可知，石块受到的支持力 FN=mgcosθ； 故随着车厢倾斜度增 加，石块受到的支持力减小；A 不符合题意； B、由于石块未下滑，摩擦力等于重力的分力，故 f=mgsinθ； 故摩擦力增大；B 不符合题意； C、石块向下滑动过程中，对车的压力与车对石块的支持力为作用力和反作用力，故大小相等；C 不符合 题意； D、卡车向前加速运动时，合力沿运动方向，此时压力减小，故最大静摩擦力减少；D 符合题意； 故答案为：D． 【分析】考查整体法与隔离法的应用，掌握摩擦力的分类，注意静摩擦力与滑动摩擦力的区别，同时分 析车的相对运动趋势是解题的关键． 4.【答案】 B 【解析】【分析】当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为