第三章 小专题(三) 牛顿运动定律的综合应用-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮课时巩固word （新教材，鲁科版，福建专用）

小专题(三)　牛顿运动定律的综合应用 1.纵跳是体育运动的基本动作之一,可分为原地纵跳和助跑纵跳。如图甲所示,人在原地纵跳时,快速下蹲后立即蹬伸,在起跳过程中,人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(　C　) A.人对地面的压力是由于地面发生微小形变引起的 B.人能原地纵跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力 C.在C点时人达到最大速度 D.曲线上的A点表示人下蹲至最低点 解析:人对地面的压力是由于脚发生形变引起的,A选项错误;根据牛顿第三定律知,地面对人的支持力大小等于人对地面的压力大小,B选项错误;人处于C点时,加速起立结束,加速度为零,速度最大,C选项正确;人处于A点时,仍处于加速下蹲阶段,没有下蹲到最低点,D选项错误。 2.如图所示为两种形式的电梯,甲是商场中常用的扶梯,乙是居民楼中常用的直梯。则当它们都加速上升时(加速度方向如图所示)。下列说法正确的是(　A　) A.甲电梯上的人受到重力、支持力和摩擦力的作用 B.甲电梯上的人处于失重状态 C.乙电梯中的人处于失重状态 D.乙电梯中的人受到重力、支持力和摩擦力的作用 解析:甲电梯上的人有斜向左上方的加速度,所受合力斜向左上方,因而人受到水平向左的摩擦力、重力、支持力三个力的作用,故A正确;由于甲、乙电梯中的人均具有向上的加速度,所以人都处于超重状态,故B、C错误;乙电梯中的人具有向上的加速度,且由受力分析可知,人水平方向不受外力,即人在水平方向不受摩擦力,故D错误。 3.(2021·江苏苏州一模)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是(　C　) A.质量为2m的木块受到四个力的作用 B.当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断 C.当F逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断 D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为T 解析:质量为2m的木块受重力、地面的支持力、绳子的拉力、质量为m的木块的压力及摩擦力共五个力的作用,A错误;当绳的拉力为T时,对质量为m和2m的木块有T=3ma,此时对整体有F=6ma,可得F=2T,故B错误,C正确;轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力f=ma=T,故D错误。 4.(2021·湖北黄冈一模)(多选)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g取10 m/s2)。下列结论正确的是(　ACD　) A.物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态 B.弹簧的劲度系数为750 N/m C.物体的质量为2 kg D.物体的加速度大小为5 m/s2 解析:物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故A正确;刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有mg=kx,拉力F1为10 N时,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,根据牛顿第二定律,有 F1+kx-mg=ma,物体与弹簧分离后,拉力F2为30 N,物体位移即弹簧形变量,为4 cm,根据牛顿第二定律,有F2-mg=ma,联立解得m=2 kg,k=500 N/m,a=5 m/s2,故C、D正确,B错误。 5.(2021·河北邯郸期末)(多选)一质量为m的物块静置于粗糙水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,在t=0时刻对其施加一个水平方向的作用力F。F的大小随时间的变化规律如图所示,f表示其受到的摩擦力,v表示其速度,a表示其加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在下列选项中对应图像可能正确的是(　BD　) 解析:根据图像可知,物块所受拉力F随时间均匀增大,当拉力F小于最大静摩擦力时,物块处于静止状态,摩擦力为静摩擦力,满足f=F=kt;当拉力大于最大静摩擦力时,物块开始滑动,摩擦力为滑动摩擦力,大小满足f=μmg,故A错误,B正确;物块滑动前加速度为零,当物块开始滑动后,由牛顿第二定律可得F-μmg=ma,解得a=-μg,加速度随时间线性增大,且应有横截距,C错误;当拉力小于最大静摩擦力时,物块处于静止状态,当拉力大于最大静摩擦力时,物块开始做加速度增大的变加速运动,D正确。 6.(粤教版必修第一册第130页第8题改编)如图,建筑工人用砖夹竖直搬运四块相同的砖,每块砖的质量均为m,重力加速度大小为g。当砖静止时,砖块2对砖块3的摩擦力大小为　　　　。当将四块砖一起竖直向上加速提起时,砖块2对砖块3的摩擦力大小为　　　　。  解析:以砖块2和砖块3的整体为研究对象,四块砖完全相同,由物体的平衡条件可知,砖块4对砖块3的摩擦力