2025年新高考物理壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練01有關(guān)牛頓第二定律的動(dòng)力學(xué)問題_第1頁(yè)
2025年新高考物理壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練01有關(guān)牛頓第二定律的動(dòng)力學(xué)問題_第2頁(yè)
2025年新高考物理壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練01有關(guān)牛頓第二定律的動(dòng)力學(xué)問題_第3頁(yè)
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壓軸題01有關(guān)牛頓第二定律的動(dòng)力學(xué)問題動(dòng)力學(xué)問題是高中物理中的一個(gè)核心專題,它涉及到了動(dòng)力學(xué)兩類基本問題以及利用動(dòng)力學(xué)方法解決復(fù)雜的多運(yùn)動(dòng)過程問題。在2024年高考中,無(wú)論是選擇題還是計(jì)算題,動(dòng)力學(xué)問題都將是重點(diǎn)考查的對(duì)象,其重要性不言而喻。通過深入復(fù)習(xí)動(dòng)力學(xué)這一專題,學(xué)生們不僅可以提升審題能力、分析和推理能力,還能夠強(qiáng)化自身的物理素養(yǎng)。這種素養(yǎng)的提升不僅僅局限于動(dòng)力學(xué)本身,而是對(duì)整個(gè)物理學(xué)科的理解和掌握都有極大的幫助。動(dòng)力學(xué)問題的解答離不開對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力分析以及牛頓運(yùn)動(dòng)定律等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握。牛頓第二定律作為連接這些知識(shí)點(diǎn)的橋梁,其在整個(gè)高中物理中的串聯(lián)作用至關(guān)重要。正因?yàn)槿绱耍瑒?dòng)力學(xué)問題在近年來(lái)的高考命題中常常以壓軸題的形式出現(xiàn),考查學(xué)生對(duì)于不同運(yùn)動(dòng)形式的理解和圖像問題的處理能力。因此,學(xué)生們需要充分了解各種題型的知識(shí)點(diǎn)及要領(lǐng),對(duì)常見的物理模型有深入的認(rèn)知和掌握??枷蛞唬河嘘P(guān)牛頓第二定律的連接體問題1.處理連接體問題的方法:①當(dāng)只涉及系統(tǒng)的受力和運(yùn)動(dòng)情況而不涉及系統(tǒng)內(nèi)某些物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況時(shí),一般采用整體法。②當(dāng)涉及系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況時(shí),一般采用隔離法。2.處理連接體問題的步驟:3.特例:加速度不同的連接體的處理方法:①方法一(常用方法):可以采用隔離法,對(duì)隔離對(duì)象分別做受力分析、列方程。②方法二(少用方法):可以采用整體法,具體做法如下:此時(shí)牛頓第二定律的形式:;說(shuō)明:①F合x、F合y指的是整體在x軸、y軸所受的合外力,系統(tǒng)內(nèi)力不能計(jì)算在內(nèi);②a1x、a2x、a3x、……和a1y、a2y、a3y、……指的是系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體在x軸和y軸上相對(duì)地面的加速度??枷蚨河嘘P(guān)牛頓第二定律的動(dòng)力學(xué)圖像問題常見圖像v-t圖像、a-t圖像、F-t圖像、F-a圖像三種類型(1)已知物體受到的力隨時(shí)間變化的圖線,求解物體的運(yùn)動(dòng)情況。(2)已知物體的速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線,求解物體的受力情況。(3)由已知條件確定某物理量的變化圖像。解題策略(1)問題實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,要注意區(qū)分是哪一種動(dòng)力學(xué)圖像。(2)應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖像對(duì)應(yīng)的函數(shù)方程式,進(jìn)而明確“圖像與公式”“圖像與物體”間的關(guān)系,以便對(duì)有關(guān)物理問題作出準(zhǔn)確判斷。破題關(guān)鍵(1)分清圖像的類別:即分清橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量,明確其物理意義,掌握物理圖像所反映的物理過程,會(huì)分析臨界點(diǎn)。(2)注意圖線中的一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義:圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn),圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn),兩圖線的交點(diǎn)等。(3)明確能從圖像中獲得哪些信息:把圖像與具體的題意、情境結(jié)合起來(lái),再結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)、面積等的物理意義,確定從圖像中反饋出來(lái)的有用信息,這些信息往往是解題的突破口或關(guān)鍵點(diǎn)。考向三:有關(guān)牛頓第二定律的臨界極值問題1.“四種”典型臨界條件(1)接觸與脫離的臨界條件:兩物體相接觸或脫離,臨界條件是彈力FN=0。(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件:兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí),常存在著靜摩擦力,則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件:繩子所能承受的張力是有限度的,繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力,繩子松弛與拉緊的臨界條件是FT=0。(4)速度達(dá)到最值的臨界條件:加速度為0。2.“兩種”典型分析方法臨界法分析題目中的物理過程,明確臨界狀態(tài),直接從臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界條件入手,求出臨界值。解析法明確題目中的變量,求解變量間的數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式分析臨界值??枷蛩模簞?dòng)力學(xué)兩類基本問題1.解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)把握“兩個(gè)分析”“一個(gè)橋梁”找到不同過程之間的“聯(lián)系”,如第一個(gè)過程的末速度就是下一個(gè)過程的初速度,若過程較為復(fù)雜,可畫位置示意圖確定位移之間的聯(lián)系。2.兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟01有關(guān)牛頓第二定律的連接體問題1.如圖所示為某種電梯結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意圖。某次在做電梯性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí),電梯轎廂內(nèi)無(wú)乘客,電動(dòng)機(jī)不工作,測(cè)得轎廂A從靜止開始下降25m用時(shí)5s。已知轎廂A質(zhì)量為600kg,忽略滑輪摩擦和空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A.轎廂A下降過程中處于完全失重狀態(tài)B.配重B的質(zhì)量為480kgC.配重B的質(zhì)量為500kgD.轎廂A以2m/s的速度勻速上升時(shí),電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為4kW【答案】D【詳解】A.轎廂A下降位移,解得加速度a=2m/s2故轎廂A下降過程是失重過程但不是完全失重,故A錯(cuò)誤;BC.對(duì)轎廂A和配重B的整體應(yīng)用牛頓第二定律得解得配重B的質(zhì)量mB=400kg故BC錯(cuò)誤;D.轎廂A勻速上升、配重B勻速下降時(shí),電動(dòng)機(jī)牽引繩的拉力F滿足解得F=2000N牽引繩的功率故D正確。故選D。02有關(guān)牛頓第二定律的動(dòng)力學(xué)圖像問題2.如圖1所示,一質(zhì)量為2kg的物塊受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上作加速直線運(yùn)動(dòng),其at圖像如圖2所示,t=0時(shí)其速度大小為2m/s。物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。μ=0.1,g=10m/s2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.在t=2s時(shí)刻,物塊的速度為5m/sB.在0~2s時(shí)間內(nèi),物塊的位移大于7mC.在t=1s時(shí)刻,物塊的加速度為D.在t=1s時(shí)刻,拉力F的大小為5N【答案】B【詳解】A.根據(jù)可得圖像與坐標(biāo)軸圍成面積表示對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)速度的增量,t=2s時(shí)刻,物體的速度故A正確;B.在0~2s時(shí)間內(nèi),物體做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),速度—時(shí)間圖象如圖中實(shí)線,虛線為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象由圖像圍成的面積表示位移可知0~2s時(shí)間內(nèi),物體的位移故B錯(cuò)誤;C.由圖2可得在t=1s時(shí)刻,物塊的加速度為故C正確;D.在t=1s時(shí)刻,由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得故D正確。本題選錯(cuò)誤的,故選B。03有關(guān)牛頓第二定律的臨界極值問題3.如圖,水平地面上有一汽車做加速運(yùn)動(dòng),車廂內(nèi)有一個(gè)傾角θ=37°的光滑斜面,斜面上有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,用輕繩系于斜面的頂端,小球的重力大小為mg,繩對(duì)球的拉力大小為FT、斜面對(duì)小球的彈力大小為FN,當(dāng)汽車以大小為a的加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)()A.若a=14m/s2,小球受mg、FT、FN三個(gè)力作用B.若a=14m/s2,小球受mg、FT兩個(gè)力作用C.若a=13m/s2,小球受mg、FT兩個(gè)力作用D.不論a多大,小球均受mg、FT、FN三個(gè)力作用【答案】B【詳解】若支持力恰好為零,對(duì)小球受力分析,受到重力、繩子拉力,如圖小球向左加速,加速度向左,合力水平向左,根據(jù)牛頓第二定律,有;解得D.由以上分析可知,當(dāng)時(shí),小球受mg、FT兩個(gè)力作用,當(dāng)時(shí),小球受mg、FT、FN三個(gè)力作用,故D錯(cuò)誤;AB.若,小球受mg、FT兩個(gè)力作用,故A錯(cuò)誤,B正確;C.若,小球受mg、FT、FN三個(gè)力作用,故C錯(cuò)誤。故選B。04動(dòng)力學(xué)兩類基本問題16.如圖所示,工人師傅自房檐向水平地面運(yùn)送瓦片,他將兩根完全一樣的直桿平行固定在房檐和地面之間當(dāng)成軌道,瓦片沿軌道滑動(dòng)時(shí),其垂直于直桿的截面外側(cè)為半徑為0.1m的圓弧。已知兩直桿之間的距離為,房檐距地面的高度為4m,兩直桿在房檐和地面之間的長(zhǎng)度,忽略直桿的粗細(xì),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。工人師傅將瓦片無(wú)初速度地放置在軌道頂端,只有瓦片與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)小于μ0(未知)時(shí),瓦片才能開始沿軌道下滑,取。(1)求μ0;(2)若直桿自上端開始在長(zhǎng)度的范圍內(nèi)與瓦片間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,其余部分為μ0,忽略瓦片沿著軌道方向的長(zhǎng)度,工人師傅每隔0.5s將一瓦片無(wú)初速度地放置在軌道頂端,求第一片瓦片落地后的某一時(shí)刻軌道上瓦片的個(gè)數(shù)?!敬鸢浮浚?);(2)6【詳解】(1)設(shè)瓦片受到軌道對(duì)其支持力與豎直方向成,有瓦片在軌道上恰好不下滑時(shí),受力平衡,則有其中解得(2)瓦片在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),在范圍內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律得得在相鄰的0.5s兩瓦片的距離所以在內(nèi)有瓦片塊數(shù)瓦片在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),在大于范圍內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律得得瓦片速度相鄰?fù)咂木嚯x為所以在大于范圍內(nèi)有瓦片塊數(shù)則軌道上瓦片的個(gè)數(shù)為n=6個(gè)。1.(2024·北京西城·模擬預(yù)測(cè))如圖,繞過定滑輪的繩子將物體A和B相連,繩子與水平桌面平行。已知物體A的質(zhì)量大于物體B的質(zhì)量,重力加速度大小為g,不計(jì)滑輪、繩子質(zhì)量和一切摩擦?,F(xiàn)將A和B互換位置,繩子仍保持與桌面平行,則()A.繩子的拉力大小不變B.繩子的拉力大小變大C.物體A和B運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變D.物體A和B運(yùn)動(dòng)的加速度大小變小【答案】A【詳解】未將A和B互換位置前,設(shè)繩子的拉力大小為,整體的加速度大小為,對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)B,有聯(lián)立求得,將A和B互換位置,繩子仍保持與桌面平行,設(shè)此時(shí)繩子的拉力大小為,整體的加速度大小為,對(duì)AB整體,根據(jù)牛頓第二定律有求得對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律有求得因?yàn)椋钥傻?,即繩子的拉力大小不變,物體A和B運(yùn)動(dòng)的加速度大小變大。故選A。2.(2024·江蘇南通·二模)如圖所示,傾角的光滑固定斜面上,輕質(zhì)彈簧下端與固定板C相連,另一端與物體A相連.A上端連接一輕質(zhì)細(xì)線,細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連且始終與斜面平行。開始時(shí)托住B,A處于靜止?fàn)顟B(tài)且細(xì)線恰好伸直,然后由靜止釋放B。已知A、B的質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,B始終未與地面接觸。從釋放B到B第一次下落至最低點(diǎn)的過程中,下列說(shuō)法中正確的是()A.剛釋放B時(shí),A受到細(xì)線的拉力大小為mgB.A的最大速度為C.B下落至最低點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最小D.B下落至最低點(diǎn)時(shí),A所受合力大小為mg【答案】B【詳解】A.剛釋放物體B時(shí),以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,有解得對(duì)B研究解得故物體A受到細(xì)線的拉力大小為,故A錯(cuò)誤;B.手拖住物塊B時(shí),物塊A靜止,設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為,對(duì)物塊A根據(jù)平衡條件可得解得當(dāng)物體A上升過程中,當(dāng)A和B整體的加速度為0時(shí)速度達(dá)到最大值,此時(shí)細(xì)線對(duì)A的拉力大小剛好等于B的重力,設(shè)此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為,則解得所以此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能與初始位置時(shí)相同,對(duì)A、B和彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈簧彈力做功,所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得故B正確;C.當(dāng)B下落至最低點(diǎn)時(shí),AB整體減少的機(jī)械能最大,轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能最多,所以此時(shí)彈簧具有最大的彈性勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)B下落至最低點(diǎn)時(shí),此時(shí)A上升到最高位置,根據(jù)對(duì)稱性可知B產(chǎn)生的加速度大小也為故對(duì)B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可知解得故AB整體研究,設(shè)此時(shí)彈簧彈力為F,則解得對(duì)A研究,A受到彈簧拉力、重力和繩子的拉力,則故D錯(cuò)誤。故選B。3.(2024·湖南益陽(yáng)·三模)如圖所示,一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾角為的斜面上,質(zhì)量分別為m和4m的物塊A、B通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過滑輪連接,A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行,A和B,B與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為,則細(xì)線的拉力為()

A. B. C. D.【答案】B【詳解】由于,因此A、B間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)A、B的質(zhì)量關(guān)系可知,B將沿著斜面向下滑動(dòng),而A相對(duì)于B將向上滑動(dòng),二者為繩相連的連接體,滑動(dòng)過程中加速度大小相同,則對(duì)A由牛頓第二定律有對(duì)B由牛頓第二定律有兩式聯(lián)立解得故選B。4.(2024·安徽淮南·二模)足夠長(zhǎng)的光滑斜面上的三個(gè)相同的物塊通過與斜面平行的細(xì)線相連,在沿斜面方向的拉力的作用下保持靜止,如圖甲所示,物塊2的右側(cè)固定有不計(jì)質(zhì)量的力傳感器。改變拉力的大小,使三個(gè)物塊沿斜面以不同加速度向上做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得多組傳感器的示數(shù)和物塊通過的位移與時(shí)間的平方的比值,畫出圖像如圖乙所示,重力加速度。下列說(shuō)法正確的是(

)A.斜面的傾角B.每個(gè)物塊的質(zhì)量C.當(dāng)時(shí),D.當(dāng)時(shí),物塊的加速度大小為【答案】C【詳解】AB.對(duì)物塊2、3根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有聯(lián)立可解得由圖可知,圖像斜率即圖像縱軸截距的絕對(duì)值解得所以故AB錯(cuò)誤;CD.當(dāng)時(shí),據(jù)可求得三個(gè)物塊的加速度大小為對(duì)三個(gè)物體有可解得故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2024高三下·云南昆明·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪,繩兩端各系一小物塊A和B。其中,未知,滑輪下緣距地面。開始B物塊離地面高,用手托住B物塊使繩子剛好拉直,然后由靜止釋放B物塊,A物塊上升至高時(shí)速度恰為零,重力加速度大小取。下列說(shuō)法中正確的是()A.對(duì)A、B兩物塊及地球組成的系統(tǒng),整個(gè)過程中機(jī)械能守恒B.C.B剛落地時(shí),速度大小為D.B落地前,繩中張力大小為30N【答案】C【詳解】A.對(duì)A、B兩物塊及地球組成的系統(tǒng),在B落地前,機(jī)械能才守恒,A錯(cuò)誤;BC.B剛落地時(shí)A繼續(xù)上升做豎直上拋運(yùn)動(dòng),此時(shí)又所以對(duì)、B由牛頓第二定律有解得,B錯(cuò)誤C正確;D.隔離A由牛頓第二定律有解得,D錯(cuò)誤。故選C。6.(2024高三上·河北·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,A、B兩個(gè)木塊靜止疊放在豎直輕彈簧上,已知,輕彈簧的勁度系數(shù)為。若在木塊上作用一個(gè)豎直向上的力,使木塊由靜止開始以的加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),從木塊向上做勻加速運(yùn)動(dòng)開始到A、B分離的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能減小了,取,下列判斷正確的是(

)A.木塊向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中,力的最大值是B.木塊向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中,力的最大值是C.從向上做勻加速運(yùn)動(dòng)到A、B分離的過程中,對(duì)木塊做功D.從向上做勻加速運(yùn)動(dòng)到A、B分離的過程中,對(duì)木塊做功【答案】C【詳解】AB.對(duì)于A,根據(jù)牛頓第二定律有故當(dāng)時(shí),最大,即故AB錯(cuò)誤;CD.初始位置彈簧的壓縮量為,A、B分離時(shí),,對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律有解得以A、B為整體,A、B上升的高度為根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式,A、B分離時(shí)的速度為由動(dòng)能定理有由題意知,可得故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。7.(2024·湖北·一模)如圖,光滑水平面上放置有緊靠在一起但并不黏合的A、B兩個(gè)物體,A、B的質(zhì)量分別為,,從開始,推力和拉力分別作用于A、B上,大小隨時(shí)間變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示,則()A.時(shí),A物體的加速度為B.時(shí),A、B開始分離C.時(shí),A、B之間的相互作用力為3ND.A、B開始分離時(shí)的速度為【答案】B【詳解】AC.由推力與時(shí)間的圖像可得,則時(shí),可知,由于,所以二者不會(huì)分開,A、B兩物體的加速度為設(shè)此時(shí)A、B之間的相互作用力為F,對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可得解得故AC錯(cuò)誤;BD.當(dāng)二者之間的相互作用力恰好為零時(shí)開始分離,此時(shí)的加速度相同,則有即解得分離時(shí)的速度為故B正確,D錯(cuò)誤。故選B。8.(2024·陜西商洛·模擬預(yù)測(cè))水平地面上有一質(zhì)量的長(zhǎng)木板,木板的左端上有一質(zhì)量的小物塊,如圖甲所示,水平向右的拉力F作用在物塊上,F(xiàn)隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,其中、分別為、時(shí)刻F的大小,木板的加速度隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙所示.已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度,物塊始終未從木板上滑落,不計(jì)空氣阻力。則下列說(shuō)法正確的是()A.B.C.木板加速度所能達(dá)到的最大值為D.在時(shí)間段內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】A.木板與地面間的最大靜摩擦力木板與物塊間的最大靜摩擦力當(dāng)拉力F逐漸增大到時(shí),由圖像可知木板開始運(yùn)動(dòng),此時(shí)木板與地面間的靜摩擦力達(dá)到最大值,根據(jù)平衡條件可知此時(shí)拉力大小為故A錯(cuò)誤;BC.當(dāng)拉力達(dá)到時(shí),木板相對(duì)物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)木板對(duì)物塊解得;此時(shí)拉力大小為,木板加速度達(dá)到最大值為,故B正確,C錯(cuò)誤;D.在時(shí)間段,物塊相對(duì)木板靜止,所受拉力逐漸增大,加速度變大,不做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選B。9.(2024·內(nèi)蒙古包頭·一模)如圖甲所示,物塊A、B中間用一根輕質(zhì)彈簧相連,靜止在光滑水平面上,彈簧處于原長(zhǎng),物塊A的質(zhì)量為3kg。時(shí),對(duì)物塊A施加水平向右的恒力F,時(shí)撤去,在0~1s內(nèi)兩物塊的加速度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。彈簧始終處于彈性限度內(nèi),下列說(shuō)法正確的是()A.時(shí)物塊A的速度小于0.8m/sB.時(shí)彈簧彈力為0.6NC.物塊B的質(zhì)量為2kgD.F大小為1.5N【答案】AC【詳解】A.圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度變化量,內(nèi)圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積,內(nèi)速度變化量,時(shí)物塊A的速度故A正確;D.圖像可知時(shí),物塊A的加速度水平向右的恒力故D錯(cuò)誤;C.圖像可知時(shí),物塊A、B的加速度相同,共同加速度為把物塊A、B看成一個(gè)整體,由牛頓第二定律得得物塊B的質(zhì)量故C錯(cuò)誤;B.時(shí)彈簧彈力故B錯(cuò)誤;故選AC。10.(2024·山東淄博·二模)如圖所示,質(zhì)量分別為m和的A、B兩滑塊用足夠長(zhǎng)輕繩相連,將其分別置于等高的光滑水平臺(tái)面上,質(zhì)量為的物塊C掛在輕質(zhì)動(dòng)滑輪下端,手托C使輕繩處于拉直狀態(tài)。時(shí)刻由靜止釋放C,經(jīng)時(shí)間C下落h高度。運(yùn)動(dòng)過程中A、B始終不會(huì)與定滑輪碰撞,摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計(jì),重力加速度大小為g,則()A.A、C運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為B.A、C運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為C.時(shí)刻,C下落的速度為D.時(shí)刻,C下落的速度為【答案】AD【詳解】AB.根據(jù)題意,由牛頓第二定律可得;解得則路程之比設(shè)B運(yùn)動(dòng)的路程為s,則A運(yùn)動(dòng)的路程為2s,可知此時(shí)C運(yùn)動(dòng)的路程為1.5s,則有故A、C運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為,A正確,B錯(cuò)誤;CD.由可知,C下落過程ABC組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解得,C錯(cuò)誤,D正確。故選AD。11.(2024高三·福建·開學(xué)考試)如圖所示,水平地面上靜止放置著三個(gè)完全相同的磚塊A、B、C,質(zhì)量均為m,A、B之間和B、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,用兩根長(zhǎng)度相同的輕繩分別連接磚塊A與磚塊C,并將兩根輕繩系于O點(diǎn),現(xiàn)將一個(gè)豎直向上的力F作用于O點(diǎn),不考慮磚塊的轉(zhuǎn)動(dòng),最大靜摩擦力約等于滑動(dòng)摩擦力,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.若在F作用下三個(gè)磚塊保持相對(duì)靜止的一起向上運(yùn)動(dòng),則三個(gè)磚塊的加速度為B.若,則無(wú)論F多大,磚塊A、B、C都將保持相對(duì)靜止C.若,且,則磚塊A、B之間的摩擦力為D.若,且,則磚塊A、B之間的摩擦力為【答案】BC【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律得三個(gè)磚塊的加速度為,A錯(cuò)誤;B.兩傾斜繩夾角為,則兩傾斜繩的拉力為對(duì)B分析,設(shè)B受最大靜摩擦力,則又,得則當(dāng)若,A、B之間和B、C之間均為靜摩擦力,無(wú)論F多大,磚塊A、B、C都將保持相對(duì)靜止,B正確;C.若,且,三塊磚相對(duì)靜止,一起勻加速度運(yùn)動(dòng),根據(jù)得,C正確;D.若,且,發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則磚塊A、B之間的摩擦力為,D錯(cuò)誤。故選BC。12.(2024·山西·二模)質(zhì)量為m的斜面體放置在光滑的水平面上,斜面體上固定一根輕質(zhì)的豎直硬桿,一輕質(zhì)細(xì)線上端系在硬桿上,下端懸掛一質(zhì)量為m的小球,質(zhì)量為m的物塊放置在斜面上?,F(xiàn)用水平向左的推力F(為未知量)作用在斜面體上,使整體一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),各物體保持相對(duì)靜止時(shí),細(xì)線與豎直桿之間的夾角為,已知斜面的傾角為,重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是(

)A.當(dāng)時(shí),水平推力大小一定為B.當(dāng)時(shí),水平推力大小一定為C.當(dāng)時(shí),物塊與斜面間的摩擦力不一定為0D.當(dāng)斜面光滑時(shí),細(xì)線與斜面一定垂直【答案】AD【詳解】A.當(dāng)時(shí),小球、物塊、斜面體有共同的加速度,對(duì)小球分析,受重力和細(xì)線的拉力,合力水平向左,如圖則解得整體由牛頓第二定律得故A正確;B.當(dāng)時(shí),物塊受到的合力水平向左,物塊受重力、斜面的支持力,由于不知斜面是否光滑,摩擦力的大小與方向不確定,因此物塊的加速度不能確定,則水平推力大小不確定,故B錯(cuò)誤;C.當(dāng)時(shí),小球的加速度大小為物塊與小球有共同的加速度,物塊與斜面間的摩擦力一定為0,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)斜面光滑時(shí),物塊受重力與斜面的支持力,小球與物塊有共同的加速度,則解得細(xì)線與斜面一定垂直,故D正確。故選AD。13.(2024·遼寧·二模)在溝谷深壑、地形險(xiǎn)峻的山區(qū),由于暴雨暴雪極易引發(fā)山體滑坡,并攜帶大量泥沙石塊形成泥石流,發(fā)生泥石流常常會(huì)沖毀公路鐵路等交通設(shè)施,甚至村鎮(zhèn)等,造成巨大損失?,F(xiàn)將泥石流運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行簡(jiǎn)化,如圖所示,假設(shè)一段泥石流(視為質(zhì)量不變的滑塊)從A點(diǎn)由靜止開始沿坡體勻加速直線下滑,坡體傾角,泥石流與坡體間的動(dòng)摩擦因數(shù),A點(diǎn)距離坡體底端B點(diǎn)的長(zhǎng)度為108m,泥石流經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)沒有能量的損失,然后在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為。一輛汽車停在距離B點(diǎn)右側(cè)80m的C處,當(dāng)泥石流到達(dá)B點(diǎn)時(shí),司機(jī)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情,立即啟動(dòng)車輛并以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),以求逃生。重力加速度g取,(已知,)。求:(1)泥石流經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小及由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間;(2)通過計(jì)算判斷泥石流能否追上汽車。【答案】(1),;(2)見解析【詳解】(1)設(shè)泥石流質(zhì)量為,從A到B,根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得(2)設(shè)汽車開始運(yùn)動(dòng)到與泥石流速度相等所用時(shí)間為,則有解得泥石流在水平面上運(yùn)動(dòng)的位移為解得汽車在水平面上運(yùn)動(dòng)的位移為解得共速時(shí)二者的距離為所以泥石流追不上汽車。14.(2024

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