2024届高考物理一轮复习练习：牛顿运动定律的综合应用（二）

牛顿运动定律的综合应用（二）练习

一、选择题

1．如图甲所示，一物块从倾角为θ的斜面底端以一定的初速度沿足够长的斜面上滑，其运动的速度—时间图像如图乙所示，2t0时刻速度减为零，5t0时刻回到出发点。则下列说法正确的是(　 )

A．物块返回斜面底端时的速度大小为v0

B．物块返回斜面底端时的速度大小为

C．物块与斜面之间的动摩擦因数为tan θ

D．物块与斜面之间的动摩擦因数为tan θ

2.(多选)如图所示，光滑水平桌面上放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B，已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度大小为g，静止释放物块A、B后(　 )

A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2∶1

B．物块A、B的加速度之比为1∶1

C．轻绳的拉力为

D．当B下落高度h时，速度为

3．(多选)如图所示，倾角为θ＝30°、足够长的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面的底端，弹簧上端与质量为m的滑块A连接，A的右侧紧靠一质量为m的滑块B，B与A不粘连，开始时两滑块均处于静止状态。现对滑块B施加一个平行于斜面向上的拉力F，使其做加速度a＝g的匀加速直线运动。忽略两滑块的形状和大小，以x表示滑块A、B离开静止位置的位移，F1表示滑块A受到的合外力，从滑块A、B开始运动到A第一次上升到最大高度的过程中，下列表示F与x、F1与x之间关系的图像可能正确的是(　 )

4.(多选)如图，三个质量均为1 kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上，B、C用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接，A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1，重力加速度g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用力F沿水平方向拉物体C。以下说法正确的是(　 )

A．拉力F小于11 N时，不能拉动C

B．拉力F为17 N时，轻绳的拉力为4 N

C．要使A、B保持相对静止，拉力F不能超过23 N

D．A的加速度将随拉力F的增大而增大

5.(多选)如图所示，长为L的水平传送带AB以速度v逆时针运转，将小石墨块P轻放在传送带右端A，当石墨块从左端B离开传送带时，传送带上留下了长度为l的痕迹，不计绕过传动轮的皮带长度，下列说法正确的是(　 )

A．增大传送带速度v，划痕长度可能不变

B．减小石墨块与传送带间的动摩擦因数，划痕长度可能会减小

C．增加传送带的长度，划痕长度一定会变长

D．一定条件下可使l>L

6. (多选)如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角θ＝37°，以恒定速率v＝4 m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0＝12 m/s从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数μ＝0.25，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6、cos 37°＝0.8。则下列说法正确的是(　 )

A．煤块冲上传送带后经1 s与传送带速度相同

B．煤块向上滑行的最大位移为10 m

C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为5 s

D．煤块在传送带上留下的痕迹长为(12＋4)m

7．如图甲所示，一长为2.0 m、质量为2 kg的长木板静止在粗糙水平面上，有一个质量为1 kg可视为质点的小物块置于长木板右端。对长木板施加的外力F逐渐增大时，小物块所受的摩擦力Ff随外力F的变化关系如图乙所示。现改用F＝22 N的水平外力拉长木板，取g＝10 m/s2，则小物块在长木板上滑行的时间为(　 )

A．1 s　　 B．2 s　　　

C. s　　　 D. s

二、非选择题

8．高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活。某高铁列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t内将速度提高到v，已知运动阻力是车重的k倍。求：

(1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力大小；

(2)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？

9.如图所示，光滑水平面上有一质量为M＝4 kg的斜面体，倾角θ＝30°，斜面上放一质量 m＝8 kg的小物体。已知小物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝，且最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。

(1)若小物体和斜面体一起匀速向右运动，求斜面体对小物体的摩擦力大小；

(2)用力F水平向右拉斜面体，欲使小物体与斜面之间不发生相对滑动，求F的最大值。

10．如图所示，水平传送带两端相距s＝8 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为vB。若传送带以v＝13 m/s逆时针匀速转动，求vB及工件由A到B所用的时间。(g取10 m/s2)

11.机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1＝0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角α＝37°，转轴间距L＝3.95 m。工作人员沿传送方向以速度v2＝1.6 m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：

(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；

(2)小包裹通过传送带所需的时间t。

12.如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量m＝1.5 kg，B的质量M＝2.0 kg，A、B间动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间动摩擦因数μ2＝0.4。某时刻(t＝0)水平力F作用于B上，其随时间变化的规律为F＝5t＋4 (N) (F、t均取国际单位)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。求：

(1)经过多长时间B开始滑动；

(2)经过多长时间A开始相对B滑动；

(3) t＝3 s时AB间的摩擦力大小Ff(结果保留两位有效数字)。

13.如图所示，质量为M＝2 kg的木板B静止在

粗糙的水平面上，木板与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，木板长为L，距离木板右边s处有一挡板，在木板的左端放置一个质量m＝3 kg、可视为质点的小木块A，以初速度v0＝5 m/s滑上木板，小木块与木板之间的动摩擦因数μ1＝0.2，取g＝10 m/s2。求：

(1)假设A没有从B上滑下来，请问B板至少要多长；

(2)要使木板不撞挡板，则挡板距离木板右边的距离s至少要多长。

14.如图所示，与水平方向成37°角的传送带以恒定速度v＝2 m/s沿顺时针方向转动，两传动轮间距L＝5 m。现将质量为1 kg且可视为质点的物块以v0＝4 m/s的速度沿传送带向上的方向自底端滑上传送带。物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，取g＝10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，计算时，可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，求物块在传送带上上升的最大高度。

15.5个相同的木块紧挨着静止放在地面上，如图所示。每块木块的质量均为m＝1 kg，长l＝1 m。它们与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一质量为M＝2.5 kg的小铅块(可视为质点)，以v0＝4 m/s的初速度向右滑上左边第1个木块的左端，它与木块间的动摩擦因数μ2＝0.2。小铅块刚滑到第4个木块时，木块开始运动，重力加速度g取10 m/s2。

(1)求铅块刚滑到第4个木块时的速度大小；

(2)试通过计算说明为什么小铅块滑到第4个木块时，木块才开始运动；

(3)小铅块停止运动后，离第1个木块的左端多远？

答案：

1． C　 2. AC　 3．AC　4. AC　5. AD   6.ABD　7． A　

8． (1)m　

(2)kmg

9. (1)40 N　

(2) N

10． 13 m/s　0.67 s

11. (1)0.4 m/s2　

(2)4.5 s

12. (1)2 s　

(2)3.4 s　

(3)2.1 N

 13. (1)5 m　

(2)1.5 m

14. 0.96 m

15. (1)2 m/s　

(2) (2)设小铅块滑到第n个木块时对木块的摩擦力为f1，则f1＝μ2Mg＝5 N，未滑完的(6－n)个木块受到地面的最大静摩擦力为f2，f2＝μ1[M＋(6－n)m]g，要使木块滑动，应满足f2<f1，即μ1[M＋(6－n)m]g<5 N，解得n>3.5，故取n＝4。

　(3) m