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考点8 牛顿运动定律的综合应用
题组一 基础小题
1.如图所示,A、B两物块的质量分别为m和M,把它们靠在一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面的倾角为θ,斜面始终保持静止。则在此过程中物块B对物块A的压力为( )
A.Mgsinθ
B.Mgcosθ
C.0
D.(M+m)gsinθ
答案 C
解析 对A、B组成的整体受力分析可知,整体受重力、支持力而做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可知,a==gsinθ,再对B应用牛顿第二定律得:F合=Ma=Mgsinθ,合力等于B的重力沿斜面向下的分力,故说明A、B间没有相互作用力,C正确。
2.如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,以下说法正确的是( )
A.从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程
B.从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程
C.从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大
D.速度达到最大时加速度也达到最大
答案 A
解析 从接触弹簧到速度最大的过程,小球的加速度向下,且加速度逐渐减小,是失重过程,当弹簧的弹力等于小球的重力时,小球的加速度为零,此时速度最大,A正确,C、D错误;当小球到达最低点时,小球的加速度最大,速度为0,则从接触弹簧到加速度最大的过程中,小球先向下加速,后向下减速,先失重后超重,故B错误。
3.(多选)质量分别为M和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,M恰好能静止在斜面上,不考虑M、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放M,斜面仍保持静止。则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力等于Mg
B.轻绳的拉力等于mg
C.M运动的加速度大小为(1-sinα)g
D.M运动的加速度大小为g
答案 BCD
解析 互换位置前,M静止在斜面上,则有:Mgsinα=mg,互换位置后,对M有:Mg-FT=Ma,对m有:FT′-mgsinα=ma,又FT=FT′,解得:a=(1-sinα)g=g,FT=mg,故A错误,B、C、D正确。
4.如图所示,E为斜面的中点,斜面上半段光滑,下半段粗糙,一个小物体由顶端静止释放,沿斜面下滑到底端时速度为零。小物体下滑过程中位移x、速度v、合力F、加速度a与时间t的关系如选项图所示,以沿斜面向下为正方向,则下列图象中可能正确的是