（山西專版）2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一篇 選擇題熱點(diǎn)4 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用精練（含解析）

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1、熱點(diǎn)4　牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用 熱考題型 　　牛頓運(yùn)動定律是高中物理的核心內(nèi)容,是解決力學(xué)問題的重要途徑之一,每年高考試題中均有體現(xiàn),而運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)的結(jié)合考查更是高考命題的熱點(diǎn)和重點(diǎn),命題形式傾向于應(yīng)用型、綜合型和能力型。 題型一　瞬時對應(yīng)關(guān)系 1.(多選)如圖所示,在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上,質(zhì)量m=2kg的物塊與水平輕彈簧相連,物塊在與水平方向成θ=45°角的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),此時水平面對物塊的彈力恰好為零,g取10m/s2,以下說法正確的是(　　) A.此時輕彈簧的彈力大小為20N B.當(dāng)撤去拉力F的瞬間,物塊的加速度大小為8m/s2,方向向左 C.若剪斷彈

2、簧,則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8m/s2,方向向右 D.若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間物塊的加速度為0 答案　AB　物塊在重力、拉力F和彈簧的彈力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),由平衡條件得kx=Fcosθ,mg=Fsinθ,解得彈簧的彈力kx=mgtan45°=20N,故選項(xiàng)A正確;撤去拉力F的瞬間,由牛頓第二定律得kx-μmg=ma1,解得a1=8m/s2,方向向左,故選項(xiàng)B正確;剪斷彈簧的瞬間,彈簧的彈力消失,則Fcosθ=ma2,解得a2=10m/s2,方向向右,故選項(xiàng)C、D錯誤。 題型二　連接體問題 2.(多選)如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物塊置于水平地面上,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為

3、μ,物塊間用一水平輕繩相連,繩中無拉力?，F(xiàn)用水平力F向右拉物塊A,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。下列說法中正確的是(　　) A.當(dāng)02μmg時,繩中拉力等于F2 D.無論F多大,繩中拉力都不可能等于F3 答案　ABC　當(dāng)02μmg時,對A、B整體有a=F-2μmg2m,對B有a=F拉-μ

4、mgm,由以上兩式得F拉=F2,C項(xiàng)正確;當(dāng)F=32μmg時,繩中的拉力為12μmg,即繩中的拉力為F3,D項(xiàng)錯誤。 題型三　滑塊—滑板模型 3.(多選)質(zhì)量為M=20kg、長為L=5m的木板放在水平面上,木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.15。將質(zhì)量為m=10kg的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),以v0=4m/s的速度從木板的左端水平拋射到木板上(如圖所示),小木塊與木板面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.4(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2)。則以下判斷中正確的是(　　) A.木板一定靜止不動,小木塊不會滑出木板 B.木板一定靜止不動,小木塊會滑出木板 C.木板一定向右滑動,小木

5、塊不會滑出木板 D.木板一定向右滑動,小木塊會滑出木板 答案　A　小木塊對木板的摩擦力Ff1=μ2mg=0.4×100N=40N,水平面對木板的最大靜摩擦力Ff2=μ1(M+m)g=45N,因?yàn)镕f1

6、時開始計(jì)時,則經(jīng)過1s,升降機(jī)的位移大小可能是(g取10m/s2)(　　) A.3m B.5m C.2m D.4m 答案　CD　對物體進(jìn)行受力分析,受向下的重力和向上的拉力(大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)),加速度a=mg-F彈m=2m/s2,方向向下。升降機(jī)初速度大小為v0=3m/s,方向可能向下,也可能向上,所以在1s內(nèi)的位移有兩種情況,向下加速時x1=v0t+12at2=4m;向上減速時x2=v0t-12at2=2m,故選C、D。 2.(多選)一根質(zhì)量分布均勻的長繩AB,在恒定水平外力F的作用下,沿光滑水平面做直線運(yùn)動,如圖甲所示。繩子距A端x處的張力T與x的關(guān)系如圖乙所示,由圖可知(　

7、　) 甲 乙 A.水平外力F=6N B.繩子的質(zhì)量為3kg C.繩子的長度為2m D.繩子的加速度為2m/s2 答案　AC　設(shè)繩總長為L,總質(zhì)量為m,則繩單位長度的質(zhì)量為λ=mL,對整個繩子有F=ma,可得繩子的加速度為a=Fm;再對繩子左端部分應(yīng)有T=λ(L-x)a,整理可得T=-FLx+F,結(jié)合圖像可知F=6N,FL=3N/m,解得L=2m,所以A、C項(xiàng)正確。無法求出繩子質(zhì)量的大小,也無法求出加速度的大小,故B、D項(xiàng)錯誤。 3.如圖所示,質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定在框架上,下端固定一個質(zhì)量為m的小球,小球上下振動時,框架始終沒有跳起,在框架對地面壓力

8、為零的瞬間,小球的加速度大小為(　　) A.g B.M-mmg C.0 D.M+mmg 答案　D　在框架對地面壓力為零的瞬間,彈簧對框架向上的作用力大小等于框架的重力,小球受到的向下的合力等于mg+Mg,由牛頓第二定律可得mg+Mg=ma,解得小球的加速度大小為a=M+mmg,選項(xiàng)D正確。 4.如圖所示,質(zhì)量為m1和m2的兩個材料相同的物體用細(xì)線相連,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后豎直向上勻加速運(yùn)動,不計(jì)空氣阻力,在三個階段的運(yùn)動中,線上拉力的大小(　　) A.由大變小 B.由小變大 C.始終不變且大小為m1m1+m2F D.由大變小再變大 答案　

9、C　在水平面上時,對整體由牛頓第二定律得F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1,對m1由牛頓第二定律得T1-μm1g=m1a1,聯(lián)立解得T1=m1m1+m2F;在斜面上時,對整體由牛頓第二定律得F-μ(m1+m2)gcosθ-(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a2,對m1由牛頓第二定律得T2-μm1gcosθ-m1gsinθ=m1a2,聯(lián)立解得T2=m1m1+m2F;在豎直方向時,對整體由牛頓第二定律得F-(m1+m2)g=(m1+m2)a3,對m1由牛頓第二定律得T3-m1g=m1a3,聯(lián)立解得T3=m1m1+m2F。綜上分析可知,線上拉力始終不變且大小為m1m1+m2F,選項(xiàng)C正確。 5