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1、课时跟踪检测(十)牛顿运动定律的综合应用高考常考题型：选择题计算题一、单项选择题1(2013浙江高考)如图1所示，水平木板上有质量m1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g10 m/s2，下列判断正确的是()图1A5 s内拉力对物块做功为零B4 s末物块所受合力大小为4.0 NC物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D69 s内物块的加速度大小为2.0 m/s22一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，运动时间为t1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，运动时间为
2、t2，则()At1t2Bt1t2 D无法判断t1与t2的大小3.如图2所示，小车质量为M，小球P的质量为m，绳质量不计。水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动(相对位置如图2所示)，则施于小车的水平作用力F是(已知)()图2Amgtan B(Mm)gtan C(Mm)gcot D(Mm)gsin 4. (2014揭阳期中)如图3所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上向上运动，当作用力F一定时，m2所受绳的拉力()图3A与有关B与斜面动摩擦因数有关C与系统运动状态有关DFT，仅与两物体质量有关5(2014汕尾调研)某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情
3、况，如图4所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是()图4A在510 s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力B在05 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态C在1020 s内，该同学所受的支持力不变，该同学的机械能减少D在2025 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态二、多项选择题6.如图5所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是()图5
4、Amg B.C(Mm)g Dma7. (2015佛山模拟)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图6所示。当此车减速上坡时，乘客()图6A处于失重状态B重力势能增加C受到向前的摩擦力作用D所受力的合力沿斜面向上8如图7甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g10 m/s2。下列选项中正确的是()图7A2 3 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻，恒力F反向C恒力
5、F大小为10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.3三、计算题9. (2014廉江月考)一质量m0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角37足够长的斜面，某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了滑块上滑过程的vt图象，如图8所示。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2)求：图8 (1) 滑块与斜面间的动摩擦因数。(2) 判断滑块最后能否返回斜面底端，若能返回，求出返回斜面底端时的速度大小；若不能返回，求出滑块停在什么位置。10.如图9所示，固定在水平面上的斜面倾角37，长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子
6、，质量m1.5 kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数0.50。现将木块由静止释放，木块将沿斜面下滑。求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力。(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)图9答 案1选D本题考查物体的受力分析和运动分析，意在考查考生对力的平衡条件、牛顿第二定律及图像的理解。由Fft图像知物块所受的最大静摩擦力为4 N，滑动摩擦力为3 N,4 s末物块所受的合力为零，则B项错误；因前4 s内物块处于静止状态，5 s内物块的位移即第5 s内物块的位移不为零，则5 s内拉力对物块所做的功不为零，故A项错误；由mg3 N，得
7、物块与木板之间的动摩擦因数0.3，则C项错误；69 s内物块所受的合力为5 N3 N2 N，由F合ma，得物块的加速度大小a2 m/s2，故D项正确。2选A设滑梯与水平面的夹角为，则第一次时a1gsin gcos ，第二次时a2 gsin gcos ，所以a1a2，与质量无关。又xat2，t与m也无关，A正确。3.选B小球与小车共同沿水平方向做匀加速运动，对小球受力分析如图所示。由牛顿第二定律得mgtan ma，故agtan 。对球和车整体，由牛顿第二定律得F(Mm)a，即F(Mm)gtan 。B正确。4选D只要m1、m2与斜面间的动摩擦因数相同，对整体和隔离m2利用牛顿第二定律可求得FTF，
8、答案为D。5选A由图象可知，在510 s内，电梯匀速上升，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，A正确；在05 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态，B错误；在2025 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态，D错误；在1020 s内，电梯减速上升，且加速度大小a0.2 m/s2，由牛顿第二定律可知，支持力向上且大小不变，支持力做正功，故机械能增加，C错误。6选BDm与M无相对滑动，故a相同。对m、M整体F(Mm)a，故a，m与整体加速度相同也为a，对m：fma，即f，又由牛顿第二定律隔离m，fma，故B、D正确。7选AB当车减速上坡时，乘客受到向后的摩擦力、支持力和重力，合力
9、方向沿斜面向下，在竖直方向上支持力小于重力，处于失重状态。选项A、B正确。8选BD由运动学公式v2v022ax可知，v2x图象中图线的斜率为2a，所以在前5 m内，物块以10 m/s2的加速度做减速运动，减速时间为1 s。513 m的运动过程中，物块以4 m/s2的加速度做加速运动，加速时间为2 s，即物块在13 s内做加速运动，A错误，B正确。根据牛顿第二定律可知，在减速的过程中，Fmgma1，加速过程中Fmgma2，代入数据可解得F7 N，0.3，所以C错误，D正确。9解析：(1)由图象可知，滑块的加速度a m/s210 m/s2滑块冲上斜面过程中根据牛顿第二定律，有mgsin mgcos
10、 ma代入数据解得0.5。(2)滑块速度减小到零时，重力的下滑分力大于最大静摩擦力，能再下滑。由匀变速直线运动的规律，滑块向上运动的位移s5 m滑块下滑过程中根据牛顿第二定律，有mgsin mgcos ma2，a22 m/s2由匀变速直线运动的规律，滑块返回底端的速度v m/s。答案：(1)0.5(2)能 m/s10解析：由于木块与斜面间有摩擦力的作用，所以小球B与木块间有压力的作用，并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动。将小球和木块看做一个整体，设木块的质量为M，根据牛顿第二定律可得(Mm)gsin (Mm)gcos (Mm)a代入数据得a2.0 m/s2选小球为研究对象，设MN面对小球的作用力为FN，根据牛顿第二定律有mgsin FNma代入数据得FN6.0 N根据牛顿第三定律，小球对MN面的压力大小为6.0 N，方向沿斜面向下答案：6.0 N，方向沿斜面向下
