高考热点4　牛顿运动定律试卷

这是一份高考热点4　牛顿运动定律试卷，共5页。试卷主要包含了6L,L)＝0等内容，欢迎下载使用。


图1
A.eq \f(5,6)mg B.eq \f(5,24)mg C.eq \f(5,12)mg D.eq \f(5,8)mg
答案 B
解析 设每根轻绳与竖直方向的夹角为α，每根轻绳上的拉力大小为F，根据几何关系可得sin α＝eq \f(0.6L,L)＝0.6，则cs α＝0.8.分析圆环受力，可知三根轻绳拉力水平方向的分力恰好平衡，竖直方向的分力与圆环重力的合力提供加速度，有mg－3Fcs α＝m·eq \f(1,2)g，解得F＝eq \f(5,24)mg，故选B.
2.(2021·河北张家口市高三期末)如图2所示，在水平面上固定一倾角θ＝30°的光滑斜面，斜面底端固定一挡板C，两个质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，静止在斜面上．现用一平行于斜面向上的拉力F拉物块A，在物块B恰好离开挡板C的瞬间撤去力F，重力加速度为g，则撤去力F的瞬间( )
图2
A．物块A的加速度为零
B．物块A的加速度为eq \f(g,2)，方向沿斜面向下
C．物块B的加速度为eq \f(g,2)，方向沿斜面向上
D．物块B的加速度为零
答案 D
解析 撤去力F瞬间，弹簧的弹力为kx＝mgsin θ，撤去力F的瞬间，对物块B，由牛顿第二定律得kx－mgsin θ＝maB，对物块A，由牛顿第二定律得kx＋mgsin θ＝maA，解得aB＝0，aA＝g，方向沿斜面向下，故选D.
3.(2021·天津市河西区高三期末)如图3所示，物块A放在木板B上，A、B的质量相同，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数也相同(最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时水平力大小为F1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时水平力大小为F2，则F1与F2的比为( )
图3
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
答案 D
解析 由于A与B之间的最大静摩擦力FfAB＝μmg小于B与地面之间的最大静摩擦力FfB地＝2μmg，当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时B静止，A与B间的静摩擦力刚好达到最大，此时水平力大小为F1＝μmg；当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的静摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，有aA＝aB＝eq \f(μmg,m)＝μg，此时水平力大小为F2－2μmg＝2maB，解得F2＝4μmg，故F1与F2的比为1∶4，故D正确，A、B、C错误．
4.(2021·广西桂林市秀峰区高三第一次联合调研)如图4所示，在竖直平面内，一辆小车正在水平面上以加速度a向右匀加速运动，大物块压在车厢竖直后壁上并与车厢相对静止，小物块放在大物块上与大物块相对静止，大物块刚好不下滑，小物块与大物块也刚好不发生相对滑动．重力加速度为g，a < g．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则大物块与车厢后壁间的动摩擦因数μ1和小物块与大物块间的动摩擦因数μ2的大小关系正确的是( )
图4
A．μ1 < μ2 B．μ1 ＝ μ2
C．μ1 > μ2 D．μ1·μ2 < 1
答案 C
解析 将小物块与大物块看作一个整体有(m ＋ M)g ＝ μ1FN1，FN1 ＝ (m ＋ M)a，对小物块受力分析有mg ＝ FN2，μ2FN2＝ma，代入分别解得μ1 ＝ eq \f(g,a)，μ2 ＝ eq \f(a,g)，由于a < g，则有，μ1 > 1，μ2 < 1，μ1 > μ2，μ1·μ2＝1，故选C.
5.(2021·山东日照市高三一模)如图5所示，倾角为θ的斜面上有一无动力小车，小车里用细绳悬挂一个小球．当小车沿斜面向下加速滑动时，悬线与垂直斜面Ob方向的夹角始终为α (α<θ)，则可求小车的底面与斜面间的动摩擦因数μ为( )
图5
A．μ＝tan θ B．μ＝tan(θ－α)
C．μ＝sin(θ－α) D．μ＝tan α
答案 D
解析 以小球为研究对象，受力分析如图所示
则有FTcs α＝mgcs θ，mgsin θ－FTsin α＝ma，
以车和小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律有(M＋m)gsin θ－μ(M＋m)gcs θ＝(M＋m)a，解得a＝gsin θ－μgcs θ，联立解得μ＝tan α，A、B、C错误，D正确．
6.(多选)(2021·湖南岳阳市高三检测)如图6所示，质量为m的物块A静置在水平桌面上，通过足够长的轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为4m的物块B.现由静止释放物块A、B，以后的运动过程中物块A不与定滑轮发生碰撞．已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦阻力，下列说法正确的是( )
图6
A．在相同时间内物块A、B运动的路程之比为1∶2
B．物块A、B的加速度大小之比为2∶1
C．轻绳的拉力大小为eq \f(mg,2)
D．B下落高度h时速度为eq \r(gh)
答案 BD
解析 根据动滑轮的特点可知B下降s，A需要移动2s，故sA＝2sB，选项A错误；物块A、B都是由静止开始运动的，故有2×eq \f(1,2)aBt2＝eq \f(1,2)aAt2，解得eq \f(aA,aB)＝eq \f(2,1)，选项B正确；对A受力分析有FT＝maA，对B受力分析有4mg－2FT＝4maB，解得FT＝mg，aB＝eq \f(1,2)g，选项C错误；物块B加速度为aB＝eq \f(1,2)g，根据速度位移公式，有v2＝2aBh，解得v＝eq \r(gh)，选项D正确．
7．(多选)(2021·全国乙卷·19)水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于s0时，速度的大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行2s0的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则( )
A．在此过程中F所做的功为eq \f(1,2)mv02
B．在此过程中F的冲量大小等于eq \f(3,2)mv0
C．物体与桌面间的动摩擦因数等于eq \f(v\\al(,02),4s0g)
D．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
答案 BC
解析 外力撤去前，由牛顿第二定律可知F－μmg＝ma1①
由速度位移公式有v02＝2a1s0②
外力撤去后，由牛顿第二定律可知－μmg＝ma2③
由速度位移公式有－v02＝2a2(2s0)④
由①②③④可得，水平恒力F＝eq \f(3mv\\al(,02),4s0)
物体与桌面间的动摩擦因数μ＝eq \f(v\\al(,02),4s0g)
滑动摩擦力Ff＝μmg＝eq \f(mv\\al(,02),4s0)
可知F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，
故C正确，D错误；
在此过程中，外力F做功为W＝Fs0＝eq \f(3,4)mveq \\al(,02)，
故A错误；
由平均速度公式可知，外力F作用时间
t1＝eq \f(s0,\f(0＋v0,2))＝eq \f(2s0,v0)，
在此过程中，F的冲量大小是I＝Ft1＝eq \f(3,2)mv0，
故B正确．