2023届高考物理高频考点专项练习：专题三 考点08 牛顿运动定律的应用（B卷）

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专题三  考点08 牛顿运动定律的应用（B卷）1.如图所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为和的物块放在长木板上，与长木板间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉A，取重力加速度.改变F的大小，B的加速度大小可能为(    )A. B. C. D.2.如图所示为粮袋的传送装置,已知间长度为,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从到的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(   )A.粮袋到达点的速度与相比较,可能大,也可能相等或小
B.粮袋开始运动的加速度为,若足够大,则粮袋最后将以速度做匀速运动
C.若,则粮袋从到—定一直做加速运动
D.不论大小如何,粮袋从到一直做匀加速运动,且3.如图所示，在光滑水平面上有一质量为M，长度为L的木板甲，木板的上表面粗糙、下表面光滑，木板甲上有一质量为m的物块乙，物块乙与木板甲间的动摩擦因数为μ.若用水平恒力F将物块乙从木板甲的一端拉到另一端，当物块乙与木板甲分离时，木板甲的速度为v.要使v减小，下列操作可行的是(   )A．增大物块乙的质量mB.增大物块乙上受的力F
C.增大木板甲与物块乙间的动摩擦因数μ
D.在木板甲长度L不变的条件下，减小其质量M4.如图所示，一劲度系数为的轻质弹簧的一端与物块相连，另一端固定在固定斜面体顶端，弹簧与斜面平行．当物块位于斜面上两点时，物块恰能静止在斜面上．当物块在处时，弹簧处于拉伸状态且长度为，当物块在处时，弹簧处于压缩状态且长度为，已知物块与斜面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力．由以上信息可以求出（   ）A.物块与斜面间的动摩擦因数 B.物块与斜面间的最大静摩擦力C.弹簧的原长  D.物块沿斜面方向的重力的分量5.如图所示，两个质量均为m的物块叠放压在一个轻弹簧上面，处于静止状态，弹簧的劲度系数为k，t=0时刻，给物体A一个竖直向上的作用力F，使得物体AB整体以0.5g（g为重力加速度）的加速度匀加速上升，则A与B分离时B的速度为（　　）A． B． C． D．6.如图所示，某物流货场一与水平面夹角为θ的传送带逆时针匀速率转动。质量为m的货箱放在传送带上且相对传送带静止，已知货箱与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列有关货箱受到的摩擦力的说法正确的是(   )A.大小为，方向沿传送带向上 B.大小为，方向沿传送带向下C.货箱可能不受传送带摩擦力的作用 D.大小为，方向沿传送带向下7.如图甲所示，一质量为M的足够长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。当木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度α与水平拉力F的关系如图乙所示，取，则通过分析计算可得(   )A.滑块与木板之间的滑动摩擦因数为0.2B.当时，滑块的加速度为C.木板的质量为2kg，滑块的质量为1kgD.若拉力作用在小滑块m上，当时滑块的加速度为8.质量均为5kg的物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连,如图所示,今对物块1、2分别施以方向相反的水平力、且、,则弹簧秤的示数为(   )
 A.15N
B.30N
C.20N
D.10N9.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则(   )A.时刻，小物块离A处的距离达到最大B.时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用10.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的物体A接触（A与弹簧未连接），质量为m的物体B紧挨A放置，此时弹簧水平且无形变，用水平力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止，已知物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，物体B与水平面间的摩擦不计，撤去F后，物体开始向左运动，A运动的最大距离为，重力加速度大小为g。则(   )A.物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动 B.物体刚向左运动时的加速度大小为C.物体运动后分离 D.物体运动后分离11.如图所示，倾角为θ的斜面体C放于粗糙水平面上，物块A通过斜面顶端的定滑轮用细线与B连接，细线与斜面平行．斜面与A之间的动摩擦因数为μ，且，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是(   )A.最小可以为0
B.地面对斜面体C的摩擦力方向水平向左
C.增大，物块A所受摩擦力大小可能不变
D.剪断间的连线后，地面对斜面体C的支持力等于的重力之和12.如图所示(俯视图)，两个完全相同的横截面为直角三角形的三棱体拼在一起放在光滑水平面上，其中锐角为30°。现对其中的三棱体A施加一垂直于侧面、大小恒为F的水平推力，三棱体A和B一起相对静止地开始在水平面上运动，已知A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(   )A.三棱体A对B的弹力大小为B.三棱体A对B的摩擦力大小为C.若增大对A的水平推力，A、B有可能会相对滑动D.若仅增大B的质量且B的形状体积均不变，则A对B的摩擦力会增大13.滑雪是冬奥会的比赛项目之一.如图所示，若滑板和运动员以初速度冲上倾角为足够长的滑雪轨道，已知滑板的质量为2 kg，运动员质量为，滑板与斜坡间动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度g取，，，则运动员沿斜坡上滑的最大距离为(   )A.16 m  B.6 m C.8 m  D.10 m14.用轻弹簧竖直悬挂质量为1.5 kg的物体，静止时弹簧伸长量为。现用该弹簧沿固定的斜面拉住质量为2kg的物体，如图所示，弹簧的轴线平行于斜面，系统静止时弹簧伸长量也为。已知斜面倾角为30°，取重力加速度大小，则物体所受的摩擦力(   )A.方向沿斜面向下，大小为5N B.方向沿斜面向上，大小为5N C.方向沿斜面向下，大小为10N D.方向沿斜面向上，大小为10N15.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上以加速度a水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为，木块与长木板间的动摩擦因数为，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力的大小和方向一定为(   )A.，向左  B.，向右  C.，向右  D.，向左16.光滑水平地面上有一质量的木板以速度向右匀速运动,在t=0时刻起对其施加一向左的恒力。经时,将一质量可视为质点的小物块初速度为零轻放在木板右端。物块与木板间动摩擦因数,木板足够长。求:(1)刚放上小物块时木板的速度?(2)物块在木板上相对木板滑动的时间? 17.如图所示，轻绳一端连接质量为M=2kg的物体A放置于粗糙水平面上，A与水平面间摩擦因数为0.2，另一端悬挂质量为m=1kg的物体B，若从静止释放两物体，则绳上张力大小为          ，A的加速度大小为            。18.如图甲所示，质量的物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下，从静止开始沿斜面向上运动，时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图像（图像）如图乙所示，g取，求：
 （1）2s内物块的位移大小x和通过的路程L；（2）沿斜面向上运动的两个阶段加速度的大小、和拉力的大小F。
 


答案以及解析1.答案：A解析：放在轻质长木板上,长木板质量为0,所受合力始终为0,即所受摩擦力大小相等.由于受到长木板的最大静摩擦力的大小关系为,所以B始终相对长木板静止,当拉力增加到一定程度时,A相对长木板滑动,B受到的最大合力等于A的最大静摩擦力,即,由,可知B的加速度最大,选项A正确.2.答案：A解析：粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于v;可能先做匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达B点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达B点时的速度大于v,故选项A正确;质量为m的粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为,根据牛顿第二定律得到加速度为,故选项B错误;若,粮袋从A到B可能一直做加速运动,也可能先做匀加速运动,当速度与传送带速度相同后,做匀速运动,故选项C错误;由以上分析可知,粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动,选项D错误。3.答案：B解析：A. 增大物块乙的质量m,时间t增大,根据可知速度v变大，故A错误；B. 增大物块乙上受的力F,则t减小,根据可知速度v减小，故B错误；C. 增大木板甲与物块乙间的动摩擦因数μ,可知t增大,根据可知速度v变大，故C错误；D. 在木板甲长度L不变的条件下,减小其质量M,可知t增大,根据可知速度v变大，故D错误。故选：B。4.答案：B解析：当物块在A处时，，当物块在B处时，，即可以求出物块与斜面间的最大静摩擦力，故B正确，A、C、D错误。故选B。5.答案：B解析：初状态，弹簧的压缩量
分离时，间的弹力为零，由于B具有向上的加速度，合力向上，可知弹簧处于压缩状态，根据牛顿第二定律得
解得
则物体B上升的高度为
则有
解得
则分离时B的速度为
故选B。6.答案：A解析：货箱放在传送带上且相对传送带静止，而传送带逆时针匀速率转动，因此货箱处于平衡状态，那么其合力为零；货箱受到重力、垂直传送带向上的支持力，及沿着传送带向上的静摩擦力，根据矢量的合成法则，及三角函数，则静摩擦力大小为：，故A正确，BCD错误；故选：A。7.答案：A解析：A，由图乙可知，当时，二者钢好滑动，此时滑块的加速度为，由牛顿第二定律可得解得动摩擦因数，A正确；B.当时，二者刚好滑动，以后拉力增大，滑块的加速度不变，所以当时，滑块的加速度为，B错误；C.当时，滑块的加速度为，对整体分析，由牛顿第二定律有代入数据解得当时，由牛预第二定律得由图线的斜率解得，C错误；D.若拉力作用在小滑块m上，当时，由牛第二定律可得，D错误。故选A8.答案：A解析：9.答案：B解析：小物块对地速度为零时,即时刻,向左离开A处最远.时刻,小物块相对传送带静止,此时不再相对传送带滑动,所以从开始到此刻,它相对传送带滑动的距离最大.时间内,小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,方向始终向右,大小不变.时刻以后小物块相对传送带静止,故不再受摩擦力作用,B项正确.10.答案：D解析：A.撤去F后，在物体A离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体A先做变加速运动，当弹簧弹力小于摩擦力后，物体A做变减速运动，离开弹簧之后A做匀减速运动，故A错误；
B.撤去F瞬间，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，故B错误；
C.当分离时，的加速度为零，速度最大，此时弹簧弹力，得，所以物体一起开始向左运动后分离，故C错误，D正确。
故选D。11.答案：C解析：A.对A，由于，即A的最大静摩擦力，故最小不可以为0，A错误；
B.对整体受力分析知，斜面体在水平方向上没有运动的趋势，故地面对斜面体C的摩擦力为零，B错误；
C.若，斜面体C对A的静摩擦力沿斜面向上，增大时，C对A的静摩擦力可能沿斜面向上减小，也可能先沿斜面向上减小再沿斜面向下增大，物块A所受摩擦力大小可能不变，C正确；
D.剪断间的连线后，A将沿斜面加速下滑，整体处于失重状态，地面对斜面体C的支持力小于的重力之和，D错误． 12.答案：D解析：AB项，现对整体分析，有然后隔离B分析，如图所示

B所受摩擦力和弹力的合力，满足，由力的合成的几何关系可知，故AB错误；
C项，根据前面受力分析可知，间的动摩擦因数至少为.假设F增大时，仍然相对静止，受力分析可知，会同比例增大，所以无论用多大的力，都不会出现相对滑动，C错误；
D.若增大B的质量，增大，会同比例增大，D正确。
综上所示，本题正确答案为D。13.答案：A解析：由牛顿第二定律得：；解得加速度大小为：；根据速度-位移关系可得：所以上滑的最大距离为：，故A正确，BCD错误。故选：A。14.答案：A解析：弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据共点力平衡条件可得弹簧的弹力：；现用该弹簧沿固定的斜面拉住质量为2kg的物体，系统静止时弹簧伸长量也为，说明弹簧的弹力仍为，假设摩擦力沿着斜面向上，如图所示：根据共点力平衡条件，有，其中,解得：，说明摩擦力的方向是沿着斜面向下，故A正确、BCD错误。故选：A。15.答案：B解析：以木板为研究对象，木板水平方向受两个力：木块的向右的滑动摩擦力，大小为和地面向左的静摩擦力，根据平衡条件得：，方向向左由牛顿第三定律知长木板对地面摩擦力的大小为，方向向右，故ACD错误B正确。故选：B。16.答案：.(1) 对M：解得： 由公式；(2)由公式     对m:解得： 对M：解得： 共同速度   解得： 由于 所以以后共同减速，。解析：17.答案：8N   ，解析：A. B的加速度大小相等，对整体分析，根据牛顿第二定律得：隔离对B分析：mg−T=ma，解得：T=mg−ma=10−1×2N=8N。故答案为：8N,18.答案：（1）0.5m；1.5m（2）；；8N解析：（1）物块上升的位移：
物块下滑的距离：
2s内物块的总位移为
通过的路程
（2）由题图乙知，各阶段加速度的大小

设斜面倾角为θ，斜面对物块的摩擦力为，根据牛顿第二定律
内：
内：
联立解得：