《人教版2024年高考一轮复习物理《第14讲 牛顿第二定律的综合应用》练习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版2024年高考一轮复习物理《第14讲 牛顿第二定律的综合应用》练习题（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第14讲 牛顿第二定律的综合应用（模拟精练+真题演练）1（2023宁夏银川银川一中校考二模）如图所示，质量均为M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力为B要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系C若物块A、B未发生相对滑动，轻绳拉力的大小为DA、B未发生相对滑动时轻绳对定滑轮的作用力为【答案】B【详解】A若物块A、B未发生相对滑动，物块A、B、C三者加速的大小相等，由牛顿第二定律得对物块A
2、根据牛顿第二定律可得解得故A错误；B物块A受到的最大合外力为Mg，则物块A的最大加速度当物块A的加速度恰好为g时，物块A、B发生相对滑动，以物块A、B、C系统为研究对象，由牛顿第二定律得解得要使物块A、B之间发生相对滑动，则故B正确；C对物块C由牛顿第二定律得解得所以轻绳拉力的大小小于mg；故C错误；D轻绳对定滑轮的作用力故D错误。故选B。2（2023广东惠州高三第三次调研）如图甲所示，将一物块P轻轻放在水平足够长的传送带上，取向右为速度的正方向，物块P最初一段时间的速度时间图像如图乙所示，下列描述正确的是（）A小物块一直受滑动摩擦力B传送带做顺时针的匀速运动C传送带做顺时针的匀加速运动D小物
3、块最终有可能从图甲的左端滑下传送带【答案】C【详解】BC由图乙可知，物块先做加速运动，当与传送带共速后，与传送带一起做顺时针的匀加速运动。故B错误，C正确；AD当物块与传送带一起顺时针加速后，物块受静摩擦力。物块也不可能从图甲的左端滑下传送带。故AD错误。故选C。3（2023秋山东青岛高三统考期末）如图甲，为机场工作人员利用倾斜传送带向飞机货仓装载行李的场景，传送带保持恒定速率向上运行。工作人员将行李箱间隔相同时间连续无初速度地放在传送带底端，所有行李箱在进入飞机货舱前都已做匀速运动，且相邻两个行李箱间不发生碰撞。如图乙，A、B、C、D是传送带上4个进入货仓前匀速运动的行李箱，其中A与B、B与
4、C间的距离均为d，C与D间的距离小于d。已知传送带运行的速率为，倾角为，传送带的长度为L，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）AA、B、C、D与传送带间动摩擦因数相同，均满足BA、B、C与传送带间动摩擦因数大于D与传送带间动摩擦因数C工作人员往传送带底端放置行李箱的时间间隔D若A的质量为m，则由于传送A，驱动传送带的电机额外消耗的电能【答案】C【详解】AB传送带运行的速率为，工作人员将行李箱间隔相同时间连续无初速度地放在传送带底端，则行李箱放在传送带上的初始位置间的距离相同，行李箱放在传送带上后，先加速，后匀速，设加速时间为t，加速过程的位移为x1，则对行李箱有 行
5、李箱加速时，传送带的位移为x2，则 行李箱加速时，与传送带的相对位移为 ，A与B、B与C间的距离均为d，C与D间的距离小于d，则A、B、C与传送带间动摩擦因数相同，D与传送带间动摩擦因数大于A、B、C与传送带间动摩擦因数，且A、B、C、D与传送带间动摩擦因数均满足，AB错误；C由以上分析知，A、B、C释放的初始位置间距等于它们匀速后的位置间距d，则工作人员往传送带底端放置行李箱的时间间隔为，C正确；D根据能量守恒定律知，驱动传送带的电机额外消耗的电能转化为了A的机械能和摩擦产生的热能，有，D错误。故选C。4（2023湖北统考三模）如图（a）所示，物块和长木板置于倾角为且足够长的斜面上。时对长本
6、板施加沿斜面向上的拉力F，使长木板和物块由静止开始沿斜面上滑，作用一段时间后撤去拉力。已知长木板和物块始终保持相对静止，两者上滑时速度的平方与位移之间的关系图像如图（b）所示，已知，重力加速度取，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A拉力F的作用时间为2sB拉力F作用时长木板的加速度大小为2m/s2C长木板与斜面间的动摩擦因数为0.25D物块与长木板之间的动摩擦因数可能为0.75【答案】C【详解】B由图（b）知，斜率的绝对值等于加速度的2倍，B错误；A撤去拉力时的速度拉力作用时间为，A错误；C撤去拉力时的加速度由牛顿第二定律解得，C正确；D物块与长木板之间无相对滑动，由牛顿第
7、二定律解得物块与长木板之间的动摩擦因数不可能为0.75，D错误。故选C。7（2023黑龙江哈尔滨哈师大附中校考三模）如图所示，一质量为、倾角为的斜面体放在光滑水平地面上。斜面上叠放一质量为的光滑楔形物块，物块在水平恒力作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动。重力加速度为。下列说法正确的是（）A斜面体对物块的支持力为B斜面体的加速度大小为C水平恒力大小D若水平作用力作用到斜面体上系统仍保持相对静止，则将变小【答案】ABC【详解】ABC整体受力分析，根据牛二定律有再隔离物块，在竖直方向有水平方向有联立解得故ABC正确；D若力作用在斜面上，对物块受力分析仅受重力和支持力，二力合成有解得再对整体
8、，根据牛顿第二定律可知外力需增大，故D错误；故选ABC。8（2023辽宁校联考二模）如图所示，现采用前拉后推的方式在光滑的固定斜面上移动A、B两个物体，斜面倾角为且足够长，两物体相互接触但不黏合，质量为，。从时刻开始，推力和拉力分别作用于A、B上，和随时间变化规律为，。则关于两个物体的运动以下说法正确的是（）A的时刻，A的加速度为B的时刻，B的加速度为C的时刻，B的加速度为D的时刻，A的加速度为【答案】BC【详解】AB的时刻，若A、B两个物体一起沿斜面向上运动，由牛顿第二定律解得加速度对B物体解得物体A对物体B的支持力所以A、B两个物体一起沿斜面向上以加速度加速运动，A错误，B正确；CD的时刻
9、，若A、B两个物体分开沿斜面运动，由牛顿第二定律，解得加速度，C正确，D错误。故选BC。9（2023安徽合肥合肥市第八中学校考模拟预测）如图所示，质量为M、倾角为30的斜面体置于水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量分别为m、2m，A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，将A、B由静止释放，在B下降的过程中（物体A未碰到滑轮），斜面体静止不动。下列说法正确的是（）A轻绳对P点的拉力大小为B物体A的加速度大小为C地面对斜面体的摩擦力大小为D地面对斜面体的支持力大小为【答案】AC【详解】AB由于相同时间内物体B通过的位移是物
10、体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体A的加速度的两倍；设物体A的加速度为a，则B的加速度为2a；设物体A、B释放瞬间，轻绳的拉力为T，根据牛顿第二定律得；代入数据，联立解得； ，A正确，B错误；C物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，水平方向根据牛顿第二定律得解得地面对斜面体的摩擦力为，C正确；D物体B下降过程中，对斜面体、A、B整体，在竖直方向根据牛顿第二定律得解得地面对斜面体的支持力为，D错误。故选AC。10（2023湖北模拟预测）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，另一端拴住质量为的物体P，Q为一质量为的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k600 N/m，系统
11、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.下列说法正确的是（）A开始运动时拉力最大，分离时拉力最小B0.2 s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等C0.2 s时刻两物体分离时，弹簧的压缩量为D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【答案】BCD【详解】A对两物体受力分析知，开始运动时拉力最小，分离时拉力最大，则开始时拉力分离时对Q应用牛顿第二定律得FmaxmQgsin mQa解得分离时拉力故A错
12、误；BCD前0.2 s时间内F为变力，之后为恒力，则0.2 s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等，设此时弹簧的压缩量为x1，对物体P，由牛顿第二定律得前0.2 s时间内两物体的位移又未加拉力时平衡时联立解得；故BCD正确。故选BCD。11（2023辽宁丹东统考一模）如图所示，木板置于光滑水平面上，倾角的光滑斜劈放在木板上，一平行于斜面的轻绳上端系在斜劈上，另一端拴接一小球，木板、斜劈、小球质量均为1kg，斜劈与木板间动摩擦因数为，系统处于静止状态。现对木板施加一水平向右拉力F，若，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A若、时，木板相对斜劈向右运动B若，不论F多
13、大，小球与斜面间总有弹力C若、时，小球加速度大小为D若、时，小球与斜面间无弹力【答案】BD【详解】A整个系统要一起向右运动且斜劈与木板不发生相对运动，则最大加速度不能超过最大静摩擦力所能提供的极限，则时整个系统一起向右运动的最大加速度为则整个系统要一起向右运动且斜劈与木板不发生相对运动的最大拉力Fmax所以时，木板不会相对斜劈向右运动，故A错误；B时斜劈与小球一起向右运动的最大加速度为小球与斜面恰好没有弹力一起向右运动的加速度为所以所以不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止，小球与斜面间总有弹力，故B正确；C，时，整个系统能够一起向右运动的最大加速度为则整个系统要一起向右运动且斜劈与木板不发生
14、相对运动的最大拉力Fmax为所以木板会相对斜劈向右运动，则小球与斜劈的加速度由滑动摩擦力提供，为故C错误；D时整个系统能够一起向右运动的最大加速度为则整个系统要一起向右运动且斜劈与木板不发生相对运动的最大拉力Fmax为说明木板与斜劈没有发生相对滑动，则此时整个系统的加速度为而小球与斜面恰好没有弹力一起向右运动的加速度为所以所以小球与斜面间恰好无弹力，故D正确。故选BD。12（2023广东汕头汕头金山中学南区学校校考三模）如图所示，水平传送带以速度匀速运动，通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连物体P、Q，时P在传送带左端具有速度，P与定滑轮间的绳水平，时P离开传送带。不计滑轮质量和摩擦，绳足够长。物体
15、P的速度随时间变化的图像可能是（）ABCD【答案】BC【详解】B若，且则当P加速运动速度达到后，与皮带一起匀速运动，直到离开转送带（也可能加速过程中就离开传送带），故B正确；ACD若，且则P先匀减速到零，再反向加速到离开传送带（也可能减速过程中就离开传送带），加速度保持不变，图像斜率不变；若且则P先匀减速至，然后与传送带一起匀速运动，直到离开传送带（有可能减速过程中就离开传送带）；若且满足中途速度减至，以后满足加速度减小，图像斜率绝对值变小，物体先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带（也可能减速过程中就离开传送带），故C正确，AD错误。故选BC。13（2023广东高三六校联盟三模）如图甲所示，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的03s段为抛物线，34.5s段为直线（时，时），g取。下列说法正确的是（）
