2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點(diǎn)千題精練第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題3.10加速運(yùn)動(dòng)的疊加體問題

專題3.10加速運(yùn)動(dòng)的疊加體問題一．選擇題1．〔2023湖南長郡中學(xué)實(shí)驗(yàn)班選拔考試〕如下圖，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊疊放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上傾角為α的斜面上滑。m2與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanα，那么A．整體在上滑的過程中處于失重狀態(tài)B．整體在上滑到最高點(diǎn)后將停止運(yùn)動(dòng)C．兩物塊之間的摩擦力在上滑與下滑過程中大小相等D．兩物塊之間的摩擦力在上滑過程中大于下滑過程【參考答案】AC2.(2023·哈爾濱三中模擬)如下圖，光滑水平面上放置著四個(gè)相同的木塊，其中木塊B與C之間用一輕彈簧相連，輕彈簧始終在彈性限度內(nèi)。現(xiàn)用水平拉力F拉B木塊，使四個(gè)木塊以相同的加速度一起加速運(yùn)動(dòng)，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．一起加速過程中，C木塊受到四個(gè)力的作用B．一起加速過程中，D所受到的靜摩擦力大小為C．一起加速過程中，A、D木塊所受摩擦力大小和方向相同D．當(dāng)F撤去瞬間，A、D木塊所受靜摩擦力的大小和方向都不變【參考答案】BC3.(2023·江蘇泰州期末)如下圖，在光滑平面上有一靜止小車，小車質(zhì)量為M＝5kg，小車上靜止地放置著質(zhì)量為m＝1kg的木塊，木塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，用水平恒力F拉動(dòng)小車，以下關(guān)于木塊的加速度am和小車的加速度aM，可能正確的有()A.am＝1m/s2，aM＝1m/s2B.am＝1m/s2，aM＝2m/s2C.am＝2m/s2，aM＝4m/s2D.am＝3m/s2，aM＝5m/s2【參考答案】AC【名師解析】隔離木塊，分析受力，木塊和小車恰不發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，它們有相同的加速度，由牛頓第二定律有μmg＝mam，解得am＝2m/s2。木塊和小車不發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，二者加速度相等，木塊和小車發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，am＝2m/s2，小車的加速度aM為大于2m/s2的任意值?？赡苷_的選項(xiàng)是A和C。4.(2023·河北省衡水中學(xué)調(diào)研)如圖甲所示，A、B兩物體疊放在一起放在光滑的水平面上，B物體從靜止開始受到一個(gè)水平變力的作用，該力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，運(yùn)動(dòng)過程中A、B始終保持相對靜止。那么在0～2t0時(shí)間內(nèi)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.t0時(shí)刻，A、B間的靜摩擦力最大，加速度最小B.t0時(shí)刻，A、B的速度最大C.0時(shí)刻和2t0時(shí)刻，A、B間的靜摩擦力最大D.2t0時(shí)刻，A、B離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，速度為0【參考答案】BCD5.如下圖，質(zhì)量為M的長木板位于水平面上，質(zhì)量為m的物塊靜止在長木板上，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)對物塊m施加水平向右的恒力F，假設(shè)恒力F使長木板與物塊出現(xiàn)相對滑動(dòng)，施加力F的最小值為〔重力加速度大小為g，物塊與長木板之間的最大靜摩擦力等于兩者之間的滑動(dòng)摩擦力〕〔〕。A.μmg〔1+M/m)B.μmg〔1+m/M)C.μmgD.μMg【參考答案】BCD6、〔2023年江蘇聯(lián)考〕如下圖為兒童樂園里一項(xiàng)游樂活動(dòng)的示意圖：金屬導(dǎo)軌傾斜固定，傾角為α，導(dǎo)軌上開有狹槽，內(nèi)置一小球，球可沿槽無摩擦滑動(dòng)，繩子一端與球相連，另一端連接一抱枕，小孩可抱住抱枕與之一起下滑，繩與豎直方向夾角為β，且β保持不變。假設(shè)抱枕質(zhì)量為m1，小孩質(zhì)量為m2，小球、繩子質(zhì)量及空氣阻力忽略不計(jì)，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A、分析可知α=βB、小孩與抱枕一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)C、小孩對抱枕的作用力平行導(dǎo)軌方向向下D、繩子拉力與抱枕對小孩作用力之比為〔m1+m2〕∶m2【參照答案】AD【名師解析】分析小孩與抱枕受力，受到豎直向下的重力和繩的拉力，其合力方向平行導(dǎo)軌，合力大小(m1+m2)gsinα，由牛頓第二定律，(m1+m2)gsinα=ma，小孩與抱枕一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=(m1+m2)gsinα，分析可知α=β，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤。隔離小孩分析受力，小孩受到重力、抱枕對小孩作用力，合力方向平行導(dǎo)軌向下，由此可知，小孩對抱枕的作用力方向沿繩子向下，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。繩子拉力等于(m1+m2)gcosα，抱枕對小孩作用力等于m2gcosα，繩子拉力與抱枕對小孩作用力之比為〔m1+m2〕∶m2，選項(xiàng)D正確。7．〔2023湖北武漢聯(lián)考〕如圖1所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體?，F(xiàn)對甲施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖2所示。重力加速度g=10m/s2，由圖線可知〔〕A．甲的質(zhì)量mA=2kgB．甲的質(zhì)量mA=6kgC．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2D．甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6【參照答案】BC8.〔2023福建名校聯(lián)考〕如圖3所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài)．假設(shè)長木板ab與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長木板ab間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，那么長木板ab受到地面的摩擦力大小為()A．μ1MgB．μ1(m＋M)gC．μ2mgD．μ1Mg＋μ2mg【參照答案】C【名師解析】質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長木板ab上滑行，M對m的摩擦力等于μ2mg，由牛頓第三定律可知，m對M的摩擦力大小等于μ2mg。對M由平衡條件可得長木板ab受到地面的摩擦力大小為μ2mg。9．〔2023河北省聯(lián)考〕如下圖，木塊A質(zhì)量為1kg，木塊B的質(zhì)量為2kg，疊放在水平地面上，AB間的最大靜摩擦力為1N，B與地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1，今用水平力F作用于B，那么保持AB相對靜止的條件是F不超過〔g=10m/s2〕()A．3NB．4NC．5ND．6N【參照答案】D10.〔2023山東濟(jì)南測試〕如下圖，小球B放在真空容器A內(nèi)，球B的直徑恰好等于正方體A的邊長，將它們以初速度v0豎直向上拋出，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．假設(shè)不計(jì)空氣阻力，上升過程中，A對B有向上的支持力B．假設(shè)考慮空氣阻力，上升過程中，A對B的壓力向下C．假設(shè)考慮空氣阻力，下落過程中，B對A的壓力向上D．假設(shè)不計(jì)空氣阻力，下落過程中，B對A沒有壓力【參照答案】BD【名師解析】將容器以初速度V0豎直向上拋出后，假設(shè)不計(jì)空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到加速度為g，再以容器A為研究對象，上升和下落過程其合力等于其重力，那么B對A沒有壓力，A對B也沒有支持力．故A錯(cuò)誤，D正確．假設(shè)考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到：上升過程加速度大于g，再以球B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，還應(yīng)受到向下的壓力．A對B的壓力向下，故B正確．假設(shè)考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到：下落過程加速度小于g，再以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，還應(yīng)受到向上的力，即A對B的支持力向上，B對A的壓力向下，故C錯(cuò)誤．二．計(jì)算題1．〔15分〕〔2023福建三校聯(lián)考〕如下圖，一平板車以某一速度v0勻速行駛，某時(shí)刻一貨箱〔可視為質(zhì)點(diǎn)〕無初速度地放置于平板車上，貨箱離車后端的距離為l=3m，貨箱放入車上的同時(shí)，平板車開始剎車，剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。貨箱與平板車之間的摩擦因數(shù)為μ=0.2，g=10m/s2。為使貨箱不從平板上掉下，平板車勻速行駛的速度v0應(yīng)滿足什么條件？【參照答案】v0≤6m/s。又v＝v0－at為使貨箱不從平板車上掉下來，應(yīng)滿足：x車－x箱≤l聯(lián)立得v0≤代入數(shù)據(jù)v0≤6m/s。2.〔2023江蘇局部學(xué)校聯(lián)考〕薄木板長L＝1m，質(zhì)量M＝9kg在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1的水平地面上向右滑行，當(dāng)木板速度v0＝2m／s時(shí)，在木板的右端輕放一質(zhì)量m＝1kg的小鐵塊〔可視為質(zhì)點(diǎn)〕如下圖，當(dāng)小鐵塊剛好滑到木板左端時(shí)，鐵塊和木板到達(dá)共同速度。取g＝10m／s2，求：〔1〕從鐵塊放到木板上到它們到達(dá)相同速度所用的時(shí)間t；〔2〕小鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2?！緟⒄沾鸢浮?1)1s(2)0.08(2)根據(jù)牛頓第二定律，有〔3分〕〔1分〕解得〔2分〕【考點(diǎn)定位】考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)。3.〔2023洛陽聯(lián)考〕如下圖，質(zhì)量為M＝3kg的斜面體頂端放一質(zhì)量為m＝1kg的滑塊(可以視為質(zhì)點(diǎn))，在水平恒力F的作用下，斜面體和滑塊一起從靜止向左加速運(yùn)動(dòng)，斜面體和滑塊相對靜止，水平面與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，斜面與滑塊間光滑。斜面傾角θ＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/(1)求水平恒力F的大小。(2)假設(shè)斜面體和滑塊一起從靜止向左加速運(yùn)動(dòng)0.4s時(shí)，斜面體突然停止，滑塊離開斜面，最后又落在斜面上，求滑塊落在斜面上時(shí)的動(dòng)能大小。【參照答案】(1)46N(2)14.625J【名師解析】(1)對滑塊，由牛頓第二定律得：F合＝mgtan37°＝maa＝gtan37°＝7.5m/s對斜面體和滑塊整體，由牛頓第二定律得：F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a解得：F＝46N又tanθ＝v2＝v＋v聯(lián)立可解得v＝m/s滑塊落在斜面上時(shí)的動(dòng)能Ek＝mv2＝J＝14.625J【考點(diǎn)定位】考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能及其相關(guān)知識(shí)。4．(16分)〔2023蘇北四市期末〕如圖甲所示，滑塊與足夠長的木板疊放在光滑水平面上，開始時(shí)均處于靜止?fàn)顟B(tài)。作用于滑塊的水平力F隨時(shí)間t變化圖象如圖乙所示，t=2.0s時(shí)撤去力F，最終滑塊與木板間無相對運(yùn)動(dòng)。滑塊質(zhì)量m=2kg，木板質(zhì)量M=1kg，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2。求：⑴t=0.5s時(shí)滑塊的速度大??；⑵0～2.0s內(nèi)木板