第三部分 高频考点4 牛顿运动定律（教参word）-（word书稿）2023大二轮【导学教程】新教材新高考物理专题辅导与训练

高频考点4　牛顿运动定律 [对应学生用书P118] 1.在梯井中，由钢索悬挂竖直电梯C，顶部用绳子悬挂了球A，A下方焊接一个弹簧，弹簧下端悬挂球B，整个装置处于静止状态，简化示意图如图所示。已知绳子、弹簧的质量远小于两球质量，两球质量又远小于电梯质量。若悬挂电梯的钢索突然断裂，在电梯下落瞬间，球A、球B、电梯C各自加速度约为(　　) A．9.8 m/s2,9.8 m/s2,0 B．19.6 m/s2,0,9.8 m/s2 C．0,9.8 m/s2,9.8 m/s2 D．9.8 m/s2,0,9.8 m/s2 解析　电梯与球A之间的绳子无法伸长，故电梯与球A的加速度相同，因为电梯质量远大于两球质量，钢索断裂后，电梯可视为在自身重力下运动，因此加速度大小为g＝9.8 m/s2，弹簧形变量在瞬间不会发生突变，因此球B受力不变，其加速度为0。 答案　D 2．(2022·广州一模)如图，篮球从某一高度自由落下，与地面反复碰撞，最后停在地面上，空气阻力不计，下列图像能大致反映该过程篮球的加速度随时间变化的是(　　) 解析　篮球自由落地到与地面接触前，只受重力作用，加速度不变，以向下为正方向，加速度为正值，图线为平行于t轴的线段；篮球与地面接触到反弹离开地面过程中，受地面的向上的弹力先从零开始逐渐增大，篮球所受的合力ma1＝mg－N。开始阶段地面弹力N小于重力，合力向下，篮球向下继续挤压，N增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，篮球这一阶段向下做加速度(向下，为正)减小的加速运动；弹力N增大到超过重力大小时，合力向上，其大小为ma2＝N－mg，随着N增大，加速度a逐渐增大，方向向上，篮球向下做加速度(向上，为负)增大的减速运动直至速度为零；篮球开始向上运动(离开地面前)的过程是篮球向下挤压地面过程的逆过程，加速度变化特点是：向上(为负)减小，再向下(为正)增大。故B符合题意，A、C、D不符合题意。 答案　B 3．(2022·衡水模拟)如图所示，质量分别为mA＝1 kg，mB＝2 kg的两个物体A、B放置在水平面上，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现分别对物体A、B施加外力F1、F2作用，两个力与水平面的夹角分别为a＝53°、β＝37°，其中F1＝30 N。物体A、B保持静止，力F2的大小可能为(　　) A．5 N　　　　　　　 B．10 N C．15 N D．20 N 解析　如图，以物体A为研究对象，受力分析如图甲所示，由力的分解与合成规律得F1cos α－FBA－f1＝0，FN1－mAg－F1sin α＝0，由于F1sin α>μFN1，则A与水平面间的静摩擦力已达到最大，且A、B之间有相互作用，所以f1＝μFN1，解得FBA＝1 N。 甲　　　　　　　　　乙 以物体B为研究对象，受力分析如图乙所示，由力的分解与合成规律得F2cos β＋FAB－f2＝0，FN2＋F2sin β－mBg＝0，又FBA＝FAB＝1 N，因为f2≤μFN2，解得F2≤ N＝8.2 N，选项A正确，B、C、D错误。 答案　A 4．(2022·成都一模)如图甲所示，一质量为M的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。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．小滑块的质量m＝3 kg B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 C．当水平拉力F＝7 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2 D．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大 解析　由a­F图像可知，小滑块的最大加速度为2 m/s2，对小滑块分析有μmg＝mamax，解得μ＝0.2，B错误；由a­F图像可知，外力大于6 N后两物体相对滑动，对长木板受力分析有F－μmg＝Ma，整理得a＝F－，由a­F图像可知图像的斜率为k＝ ，代入数据解得＝k＝＝1，解得M＝1 kg。 由a­F图像可知，外力小于6 N时，两物体有共同加速度，外力等于6 N时，两物体加速度为2 m/s2，对整体分析有F＝a，解得M＋m＝3 kg，则有m＝2 kg，A错误； 由a­F图像可知，外力大于6N后两物体相对滑动，相对滑动后小滑块的加速度不随外力的增大而改变，D错误；由a­F图像可知，外力大于6 N后两物体相对滑动，对长木板受力分析有F－μmg＝Ma，代入数据整理得F－4＝a，所以当水平拉力F＝7 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2，C正确。 答案　C 5．(多选)如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有质量分别为m和2m的两物块A和B，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起，但A、B之间无弹力，重力加速度为g。某时刻将细线剪断，则剪断